Alkaline gel electrophoresis assay to detect DNA strand breaks and repair mechanisms in Escherichia coli

Reactive oxygen species (ROS) can induce lesions in different cellular targets, including DNA. Stannous chloride (SnCl2) is a ROS generator, leading to lethality in Escherichia coli (E. coli), with the base excision repair (BER) mechanism playing a role in this process. Many techniques have been developed to detect genotoxicity, as comet assay, in eukaryotic cells, and plasmid DNA agarose gel electrophoresis. In this study, an adaptation of the alkaline gel electrophoresis method was carried out to ascertain the induction of strand breaks by SnCl2 in bacterial DNA, from E. coli BER mutants, and its repair pathway. Results obtained show that SnCl2 was able to induce DNA strand breaks in all strains tested. Moreover, endonuclease IV and exonuclease III play a role in DNA repair. On the whole, data has shown that the alkaline gel electrophoresis assay could be used both for studying DNA strand breaks induction and for associated repair mechanisms.

Espécies reativas de oxigênio (ERO) podem induzir lesões em diferentes alvos celulares, incluindo o DNA. O cloreto estanoso (SnCl2) é um gerador de ERO que induz letalidade em E. coli, sendo o reparo por excisão de bases (BER) um mecanismo importante neste processo. Técnicas como o ensaio cometa (em eucariotos) e a eletroforese de DNA plasmidial em gel de agarose têm sido utilizadas para detectar genotoxicidade. No presente estudo, uma adaptação do método de eletroforese em gel alcalino de agarose foi usada para verificar a indução de quebras, pelo SnCl2, no DNA de E. coli, bem como a participação de enzimas do BER na restauração das lesões. Os resultados mostraram que o SnCl2 induziu quebras no DNA de todas as cepas testadas. Além disso, endonuclease IV e exonuclease III estão envolvidas na reparação dos danos. Em resumo, os dados obtidos indicam que a metodologia de eletroforese em gel alcalino de agarose pode ser empregada tanto para o estudo de quebras no DNA, quanto para avaliação dos mecanismos de reparação associados.

Evaluation of possible failure of the mononuclear phagocyte system after total splenectomy in rats

Ratos Wistar jovens e adultos foram submetidos a esplenectomia total e comparados a animais não submetidos a qualquer procedimento cirúrgico para avaliar essa função fagocitária do baço. Dezesseis semanas após, os animais foram inoculados, por via intravenosa, com uma suspensão de Escherichia coli marcada com tecnécio-99m e, vinte minutos após, foram mortos. Fígado, pulmão, baço e uma amostra de coágulo sangüíneo foram retirados para determinação da captação bacteriana. Não foram encontradas diferenças significativas no percentual de captação bacteriana nos órgãos do SMF entre ratos esplenectomizados jovens ou adultos. Entretanto, o índice fagocitário dos macrófagos dos órgãos do Sistema Mononuclear Fagocitário (SMF) foi menor nos animais esplenectomizados que no grupo controle. Ratos esplenectomizados apresentaram um percentual de captação de bactérias na corrente sangüínea maior que os animais do grupo controle (p<0,0001), devido a um maior remanescente de bactérias na corrente sangüínea. Esse achado sugere que, na asplenia, ocorre alguma falha no SMF, demonstrando a necessidade do desenvolvimento de técnicas operatórias alternativas à esplenectomia total para pacientes que necessitam da remoção do baço.

Effect of barbatimão [Stryphnodendron adstringens (Mart. ) Coville] infusion on the labling of blood elements with technetium-99m

The Barbatimão is a tree which bark is rich in tannin. It is used on popular medicine as a wound healing agent, in the treatment of gastric lesions, as anti-leishmanial agent and as anti-inflammatory. Red blood cells (RBC) are labeled with technetium-99m (Tc-99m) and are utilized in many procedures in nuclear medicine. Some authors have reported that drugs (natural and synthetic) can alter the labeling of RBC with Tc-99m. This study evaluates the effect of barbatimão infusion on the labeling of red blood cells (RBC) and plasma (P) proteins with Tc-99m. Heparinized blood from Wistar rats was incubated with NaCl 0.9 percent as control and different concentrations of barbatimão infusion. Following the addition of stannous chloride (SnCl2), as reducing agent, and Tc-99m, as sodium pertechnetate, the blood samples were centrifuged. P and RBC were separated and were also precipitated with trichloroacetic acid 5 percent. Insoluble (IF-P and IF-RBC) fractions were isolated. The percentage of radioactivity in all the samples was determined. All the barbatimão infusion concentrations decreased the labeling of RBC, IF-P and IF-RBC. We can speculate that the barbatimão infusion interfered on the labeling of RBC due to the redox properties and/or it can also act as a chelator of the stannous ion.

Importância da preservação de tecido esplênico para a fagocitose bacteriana / Relevance of splenic tissue preservation to bacterial phagocytosis

OBJETIVO: O baço, como maior órgão linfóide do corpo humano, apresenta funções imunológicas relevantes, tais como depuração de bactérias da corrente sangüínea e produção precoce de anticorpos contra várias partículas antigênicas. Fígado, pulmão e baço apresentam mais de 95 por cento da atividade fagocitária em humanos. MÉTODOS: Ratos jovens e adultos de ambos os sexos foram submetidos a esplenectomia total e comparados com animais não submetidos a tratamento cirúrgico, visando a avaliação dessa função. Após 16 semanas, os ratos de ambos os grupos foram inoculados, por via intravenosa, com suspensão de Escherichia coli marcada com tecnécio-99m, e depois de 20 minutos, foram mortos. Fígado, pulmão, baço e uma amostra de coágulo sangüíneo foram removidos para determinação da contagem radioativa. O estudo estatístico foi realizado pelo teste t de Student. RESULTADOS: Não ocorreram diferenças no percentual de captação obtido em ratos esplenectomizados jovens ou adultos. Entretanto, esses animais apresentaram contagens sangüíneas mais elevadas que os ratos do grupo controle (p<0,0001), devido a maior remanescente bacteriano na corrente sangüínea. CONCLUSÃO: Esse achado sugere ocorrer alguma falha no sistema mononuclear fagocitário em sua adaptação à ausência do baço e ratifica a necessidade de desenvolvimento de técnicas cirúrgicas alternativas à esplenectomia total para emprego em pacientes em que seja necessária a remoção esplênica.

Biodistribution study of the anaesthetic sodium phenobarbital labelled with technetium-99m in Swiss mice infected with Schistosoma mansoni Sambon, 1907

Technetium-99 (99m Tc) is a radionuclide that has negligible enviromnental impact, is easily available, inexpensive and can be used as a radioactive tracer in biological experiences. In order to know the mode of action of sodium phenobarbital in moving adult Schistosoma mansoni worms from mesenteric veins to the liver, we labelled sodium phenobarbital (PBBT) with 99m Tc and a biodistribution study in infected and non-infected Swiss mice was performed. The PBBT was incubated with stannous chloride used as reducing agent and with 99m Tc, as sodium pertechnetate. The radioactivity labelling (per cent) was determined by paper ascending chromatography performed with acetone (solvent). The 99m Tc-PBBT was administered by intraperitoneal route to Swiss mice infected eight weeks before. The animals were perfused after diferent periods of time (0,1,2,3,4 hr) when blood, spleen, liver, poral, vein, mesenteric veins, stomach, kidneys and adult worms were isolated. The radioactivity present in these samples was counted in a well counter and the percentage was determined. The radioactivity was mainly taken up by the blood, kidney, liver and spleen. No radioactivity was found on the worms. We concluded that the worm shiff was due to an action on the lost of the sodium phenobarbital.