Uma revisão sobre: tratamento biológico de drenagem de mina — cenário atualizado, perspectivas e recomendações de futuros trabalhos / Biological treatment of mine drainage — scenario updated, perspectives, and recommendations for future works

RESUMO Rochas contendo sulfetos metálicos podem ser oxidadas em um processo catalisado por procariotos quimiolitoautotróficos ou Fe3+. A atividade mineradora acelera esse processo ao gerar resíduos contendo sulfetos metálicos com grande superfície de contato. O lixiviado resultante, conhecido como drenagem de mina (DM), é rico em sulfato, íons hidrogênio e contaminantes químicos inorgânicos como ferro (Fe), zinco (Zn), cádmio (Cd), manganês (Mn), níquel (Ni), arsênio (As) e alumínio (Al). Para remover tais poluentes, atualmente, o principal tratamento utilizado é a adição de reagentes alcalinos. Entretanto, esse método tem limitada eficiência, alto custo e gera grandes volumes de resíduos sólidos tóxicos de relativa solubilidade. Bactérias redutoras de sulfato (BRS) podem oxidar matéria orgânica com geração de sulfeto. Algumas vias metabólicas do processo consomem H+neutralizando o pH. O sulfeto produzido pode reagir com contaminantes inorgânicos e precipitá-los, permitindo sua recuperação da fase líquida. O uso de subprodutos industriais e urbanos contendo diferentes fontes de carbono como doadores de elétrons no tratamento de DM tem sido investigado. Este artigo sumariza dados sobre as variáveis relevantes para a atividade microbiana durante o tratamento biológico de DM, analisando o atual cenário de pesquisas com fontes alternativas de carbono. Discute-se ainda novas fontes de matéria orgânica ainda não aplicadas para tratamento biológico de efluentes e que, sob aspectos de sustentabilidade, dos pontos de vista sustentável e econômico, podem ser usadas no tratamento de resíduos.

ABSTRACT Rocks containing metal sulfides be can oxidized biologically or chemically. Chemolithoautotrophics prokaryotes and Fe3+ catalyze this process. The mining activities also accelerate the process for creates metal sulphides tailings with a big contact surface. The leached formed is called Mine Drainage (MD) whose composition is rich in sulphate, hydrogen ions and inorganic chemical contaminants such as Fe, Zn, Mn, Cd, Ni, As e Al. Currently, in order to remove these pollutants, the main treatment used is the addition of alkaline reagents. However, the method has limited efficiency, high cost with input reagents and generates wide amounts of toxic solid residues with high solubility. The sulphide reducing bacterias (RSB) can oxidize organic matter generating sulphide. Some metabolic pathways consume H+ neutralizing the pH. The sulphide formed can react and precipitate inorganic pollutants, allowing their recuperation from the liquid phase. The use of industrial and urban by-products containing different carbon sources have been investigated as an electron donor in the MD treatment. The diverse microbial consortia synergic acting can present bigger efficiency in the presence of mixed carbon sources, besides lower cost in relation to the pure matter. Here will be detailed the biological treatment about which and how the variables of the system can influence the microbial activity and relevant molecules to the treatment. After is described the current situation of the research about alternative carbon sources. New carbon sources whose are a by-product of the expanding industry presenting good feature to anaerobic degrading are suggested. The by-product potential is described from the point of view of sustainability, and waste management.

Avaliação da interferência da irradiação por feixe de elétrons nas características sensoriais de filés de corvina (Micropogonias furnieri) refrigerados / Evaluaiton of irradiation interference by electron beam on the sensory characteristics of chilled croaker (Micropogonias furnieri) fillets / Evaluación de la interferencia de irradiación por rayos de electrones en las características sensoriales de filetes de corvina (Micropogonias furnieri) refrigerados

O processo de deterioração do pescado é facilitado por suas características intrínsecas, como a proximidade da neutralidade que se encontra o pH; ação das enzimas autolíticas; elevada atividade de água e presença de nutrientes; além da elevada quantidade de gorduras insaturadas que auxiliam agilizando o processo de formação do ranço. Por isso, o emprego dos métodos de conservação deve ser realizado o mais prontamente possível, retardando a instalação da deterioração e mantendo o produto fresco por um período maior. Entre as tecnologias disponíveis para a conservação estão as radiações ionizantes. A irradiação de alimentos já é utilizada em vários países, sendo eficaz na extensão da validade comercial e até mesmo na melhora de alguns atributos sensoriais. Objetivou-se no presente trabalho contribuir para a avaliação da interferência da irradiação por feixe de elétrons nas características sensoriais de filés de corvina (M. furnieri) refrigerados, desembarcados no município de Niterói - RJ, Brasil. As amostras foram divididas em três grupos: controle; irradiado a 0,7 kGy; e irradiado a 1,0 kGy, os quais foram comparados sensorialmente entre si através de testes triangulares realizados com 30 provadores cada. Foram avaliados aroma, sabor, odor, textura e "outros". Os peixes inteiros foram adquiridos no cais de Itaipú, filetados no mercado, embalados a vácuo e mantidos à ±4°C. Foi encontrada diferença estatisticamente significativa (p<0,05) entre as amostras, quando confrontado o grupo irradiado a 1,0 kGy com os outros dois grupos. Concluiu-se portanto, que a dose de 1,0 kGy alterou as características sensoriais dos filés de corvina irradiados.(AU)

The process of spoilage of fish is facilitated by its intrinsic features, such as the proximity of neutrality of its pH; action of autolytic enzymes; high presence of water and nutrients; as well as a high amount of unsaturated fats that helps accelerate the process of rancidity. Therefore, preservation methods should be used as promptly as possible, delaying the installation of deterioration and keeping the product fresh for a longer period. Ionizing radiation is one of the technologies available for conservation. Food irradiation is already used in several countries, being effective for the improvement of some sensory attributes and even to extent the commercial validity. The objective of the present work is to contribute to the evaluation of the interference of electron beam irradiation on the sensory characteristics of chilled croaker (M. furnieri) fillets, unloaded in Niterói - RJ, Brazil. The samples were divided into three groups: control; irradiated at 0.7 KGy; and irradiated at 1.0 kGy, which were compared with each other through sensory tests with 30 triangular panelists each. They evaluated aroma, flavor, odor, texture and "other". Whole fish were purchased at Itaipú pier, were fillet in the market, vacuum packed and kept at ± 4 °C. Statistically significant differences were found (p<0,05) between samples when comparing the 1.0-kGy irradiated group with the other groups. It is therefore concluded that a 1.0-kGy dose alters the sensory characteristics of irradiated croaker fillets.(AU)

El proceso de deterioro de peces se facilita por sus características intrínsecas, tales como la proximidad de la neutralidad que se encuentra el PH; acción de las enzimas autolíticas; alta actividad de agua y presencia de nutrientes; además de la alta cantidad de grasas insaturadas que ayudan a acelerar el proceso de formación de rancidez. El uso de métodos de conservación debe realizarse lo más temprano posible, retardando la instalación de deterioro y manteniendo el producto fresco durante un largo espacio de tiempo. Entre las tecnologías disponibles para la conservación están las radiaciones ionizantes. Esta tecnología ya se utiliza en varios países y es muy eficaz en la ampliación de la validad comercial e incluso la mejora de algunos atributos sensoriales. El objetivo del presente trabajo ha sido evaluar el impacto de la irradiación por rayos de electrones en las características sensoriales de filetes de corvina (M. furnieri) refrigerados, desembarcados en el municipio de Niterói - RJ, Brasil. Las muestras se dividieron en tres grupos: control; irradiados a 0.7 kGy; e irradiados a 1,0 kGy, los cuales fueron comparados sensorialmente entre sí a través de pruebas triangulares realizadas con 30 panelistas. También, se evaluaron el aroma, sabor, olor, textura y "otros". Los pescados enteros fueron comprados en el muelle de Itaipú, fileteados en el mercado, envasados al vacío y mantenidos a ± 4°C. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) entre las muestras, cuando se compara el grupo irradiado a 1,0 kGy con los demás. Se concluye que una dosis de 1,0 kGy altera las características sensoriales de filetes de corvina irradiados.(AU)

Determining organochlorine pesticides in samples of green sea turtles by QuEChERS approach / Determinação de pesticidas organoclorados em amostras de tartarugas verdes pelo método QuEChERS

Some Organochlorine Pesticides (OCPs) can pose numerous adverse effects on biota. Marine turtles face numerous threats, in particular those related to anthropogenic activities. Therefore, development and improvement methodologies for monitoring chemical compounds are a relevant task. In this work, we developed a methodology based on the QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) extraction for detection of twelve OCPs, by gas chromatography with electron capture detector, in fat and liver samples of green sea turtles. Quantification limits were lower than 5.3 ng g-1; acceptable recovery rates for most compounds; medium matrix effect; matrix-calibration with linearity at the range from 1.0 to 200 ng g-1. This methodology provides contributions for the study of pesticide residues with adverse effects on sea turtle health, important skills for new directions in conservation issues...

Alguns Pesticidas organoclorados (OCPs) podem causar numerosos efeitos adversos na biota. As tartarugas marinhas enfrentam diversas ameaças, em especial aquelas relacionadas às atividades antropogênicas, por isso o desenvolvimento de melhorias nos métodos para monitorar compostos químicos são tarefas importantes. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia baseada na extração QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) para a detecção de doze OCPs, por cromatografia gasosa com captura de elétrons, em amostras de gordura e fígado de tartarugas verdes. Os limites de quantificação ficaram abaixo de 5.3 ng g-1; com taxas de recuperação aceitáveis para a maioria de compostos; efeito matriz médio; calibração da matriz com linearidade variando de 1.0 a 200 ng g-1. Esta metodologia traz contribuições ao estudo de resíduos com efeito adverso na saúde das tartarugas marinhas, sendo importante instrumento para novas direções em temas de conservação...

Detecção da tolerância de diferentes espécies de capim-colchão a herbicidas inibidores do fotossistema II utilizando a técnica da fluorescência / Detection of crabgrass species tolerance to photosystem II inhibitor herbicides using fluorescence technique

Este estudo teve como objetivo investigar a tolerância ou susceptibilidade das espécies de capim-colchão (Digitaria ciliaris, D. horizontalis e D. nuda) a herbicidas inibidores do fotossistema II (FSII), por meio da técnica da fluorescência, utilizando a taxa de transferência de elétrons do FSII como indicador. Para isso, foi conduzido um experimento em esquema fatorial 3x6, com três espécies de capim-colchão e seis tratamentos (ametryn, hexazinone, diuron+hexazinone, amicarbazone, diuron, tebuthiuron e testemunha) aplicados em pós-emergência. Foi monitorada a taxa de transporte de elétrons (ETR) do FSII em intervalos de tempo crescente e aferida a massa seca das plantas aos 21 dias após a aplicação. A partir dos dados da ETR, calculou-se um valor numérico representativo da taxa de inativação da ETR. Os resultados demonstraram que todas as espécies de capim-colchão estudadas são susceptíveis aos herbicidas ametryn e hexazinone (valores da taxa de inativação da ETR superiores a 10.000). Os herbicidas diuron e tebuthiuron apresentaram menores taxas de inativação da ETR para a D. nuda (3.585 e 3.497, respectivamente) e maiores para as espécies D. ciliaris e D. horizontalis (acima de 10.000), enquanto que o herbicida amicarbazone apresentou valor intermediário para D. nuda (7.967). O monitoramento da ETR foi eficiente para verificar a atuação dos herbicidas nas diferentes espécies estudadas.

This study aimed to investigate the tolerance or susceptibility of crabgrass species (Digitaria ciliaris, D. horizontalis and D. nuda) to herbicides that target photosystem II (PSII), by fluorescence technique using the electron transport rate (ETR) through PSII as an indicator. An experiment was conducted under a factorial arrange (3x6), with three species of crabgrass and six treatments (ametryn, hexazinone, diuron+hexazinone, amicarbazone, diuron, tebuthiuron and control) applied in post-emergence. The ETR through PSII was monitored over time and the plants dry weight measured at 21 days after application. A numerical value of the ETR inactivation was calculated from the data collected. The results showed that the three crabgrass species studied are susceptible to ametryn and hexazinone (ETR inactivation value higher than 10,000). Moreover, diuron and tebuthiuron provided lower ETR inactivation for D. nuda (3,585 and 3,497, respectively) and higher rates for D. horizontalis and D. ciliaris (more than 10,000), whereas amicarbazone showed intermediate inactivation rate for D. nuda (7,967). Monitoring the ETR showed to be an efficient form to verify the herbicides performance in the different species studied here.

Desempenho fotossintético de folhas jovens e maduras de Vochysia cinnamomea (Vochysiaceae) em áreas de cerrado rupestre intactas e pós-queimada / Photosynthetic performance of young and mature leaves of Vochysia cinnamomea (Vochysiaceae) at intact and after fire areas of cerrado rupestre

O fogo exerce um papel importante como modelador dos ecossistemas de diversas formações vegetais, especialmente o Cerrado. Sua ação induz a brotação em diversas espécies, muitas vezes formando folhas mais vigorosas e fisiologicamente mais ativas. Nesse contexto, o presente trabalho investigou o desempenho fotossintético de folhas jovens e maduras de Vochysia cinnamomea Pohl (Vochysiaceae) em resposta à ação do fogo natural sobre uma área de cerrado rupestre da Serra da Canastra, Minas Gerais, comparando-se; (1) folhas jovens de área queimada e não queimada e (2) folhas jovens e maduras de um mesmo indivíduo. Foram analisadas folhas maduras de indivíduos de área não queimada cuja brotação ocorreu anterior à queimada, e folhas jovens de indivíduos de áreas queimadas e não queimadas cuja brotação ocorreu após a passagem do fogo. Foram coletados e analisados dados relativos às taxas fotossintéticas, rendimento quântico potencial e efetivo, taxa relativa de transporte de elétrons, assimilação líquida de CO2, condutância estomática, transpiração e teores de clorofila. Não houve diferenças significativas entre as folhas jovens da área queimada e da área não queimada em relação aos processos fisiológicos testados. Desta forma não há nenhum tipo de resposta rápida em relação à passagem do fogo. Entretanto, foram encontradas diferenças significativas quando comparadas folhas jovens e maduras. É fato que folhas jovens de V. cinnamomea são estruturalmente distintas de folhas maduras, são mais suculentas e pilosas enquanto as folhas maduras são mais coriáceas, glabras e com cutícula evidente. Estas diferenças estruturais e os estágios fisiológicos de maturação distintos se refletem nas características fisiológicas estudadas nestas folhas que, quando maduras apresentam-se com menor grau de fotoinibição, maior teor de clorofilas e maior assimilação líquida de CO2.

Post-fire effect plays an important role as a modulator of plant ecosystems, especially of the Cerrado. It induces leaf sprouting in several species, often forming vigorous and more physiologically active leaves. In the present study it was investigated the photosynthetic performance of young and mature leaves of Vochysia cinnamomea Pohl (Vochysiaceae) in response to the fire action in a "cerrado rupestre" area of Serra da Canasta, Minas Gerais, comparing; (1) young leaves from fired and intact area, and (2) young and mature leaves from the same plant. Mature leaves from intact area plants which leaf sprouting occurred before fire action in the adjacent area, and young leaves from intact and fired area which leaf sprouting occurred after fire action were analyzed. Data were collected and analyzed on photosynthetic rates, potential and effective quantum yield, electron transport rate, CO2 assimilation, stomatal conductance, transpiration and chlorophyll contents. There were no significant differences between the young leaves of the burned and unburned area in relation to physiological parameters tested. Thus there is no kind of quick response in relation to fire effects. However, significant differences between young and mature leaves were found. Young leaves are structurally distinct of the mature leaves, been more succulent and pilous while mature leaves are more coriaceous, glabrous and with thicked cuticle. The structural differences between young and mature leaves are reflected in distinct physiological performance. Mature leaves present lower degree of photoinhibition, higher pigment content and CO2 assimilation.

Novo papel da proteína XPC na regulação dos complexos da cadeia de transporte de elétrons e desequilíbrio redox / New role of XPC protein in regulating the electron transport chain complexes and redox unbalance

Espécies reativas de oxigênio (EROs) são normalmente e continuamente geradas em mitocôndrias, majoritariamente na cadeia de transporte de elétrons (CTE). Harman (1956, 1972 e 1992) teorizou que os radicais livres gerados nas mitocôndrias seriam a principal causa do envelhecimento. De fato, durante o envelhecimento é observado um desequilíbrio entre formação e remoção de EROs, que resulta em estresse redox. Essa condição favorece a formação de lesões oxidadas no DNA, acarretando em mutagênese ou morte celular. Diversos mecanismos moleculares cooperam para o reparo de DNA. Duas vias de reparo de DNA lidam com a maioria das lesões: o reparo por excisão de base (BER) e o reparo por excisão de nucleotídeos (NER). A via BER corrige pequenas modificações de bases que surgem de reações de desaminação, alquilação e oxidação. A via NER é mais versátil, reconhecendo lesões que distorcem a dupla hélice de DNA, como danos induzidos por luz UV e adutos volumos. Pacientes xeroderma pigmentoso (XP-A a XP-G) herdam mutações em um de sete genes que codificam proteínas envolvidas na via NER, ou em um gene que codifica uma polimerase translesão (XP-V). A doença é caracterizada por fotosensibilidade e incidência elevada de neoplasias cutâneas. A proteína XPC atua na etapa de reconhecimento da lesão de DNA na subvia de reparo global do genoma (GG-NER), e sua mutação dá origem aos sintomas clássicos de XP. Novas funções de XPC foram recentemente descritas: i) atuando como cofator na via BER auxiliando as DNA glicosilases OGG1, TDG e SMUG; ii) atuando como cofator transcricional de elementos responsivos a Oct4/Sox2, RXR e PPARα; e iii) na adaptação metabólica na transformação de queratinócitos. Então, propusemo-nos a investigar as relações entre XPC e a manutenção da integridade do DNA mitocondrial, a sensibilidade celular a estresse redox mitocondrial e possíveis alterações bioenergéticas e redox. Para tal, padronizamos um ensaio in vitro de cinética de incisão em DNA plasmidial a fim de investigarmos o possível papel de XPC no reparo de lesões oxidadas em mtDNA. Porém, nossos dados revelaram que XPC não se encontra em mitocôndrias. Apesar disso, células XP-C são mais sensíveis ao tratamento com azul de metileno (AM), antimicina A (AA) e rotenona (ROT), que geram estresse redox mitocondrial. A sensibilidade à AA foi completamente revertida em células corrigidas. Células XP-C apresentaram alterações quanto ao uso dos complexos mitocondriais, com diminuição da taxa de consumo de oxigênio (OCR) via complexo I e um aumento da OCR via complexo II, dependente da presença de XPC. Ademais, a linhagem XP-C apresentou um desequilíbrio redox mitocondrial com maior produção de EROs e menor atividade de GPx. O DNA mitocondrial de células XP-C apresentou níveis elevados de lesão e deleção, que no entanto não retornaram aos níveis encontrados em células selvagens na linhagem XP-C corrigida. Observamos uma acentuada diminuição da expressão de PPARGC1A, um importante regulador de biogênese mitocondrial. Contudo, não foi possível determinar o mecanismo de supressão da expressão de PPARGC1A. Por fim, identificamos que o tipo de mutação em XPC pode estar associado a expressão de PPARGC1A. Esse estudo abre novas possibilidade na investigação do papel de proteína XPC, à parte da instabilidade genômica, na adaptação metabólica e desequilíbrio redox em direção da progressão tumoral

Mitochondria continuously produce reactive oxygen species (ROS), mainly at the electron transport chain. Harman (1956, 1972 e 1992) proposed that normal aging is driven by increased mitochondrially generated free radicals. Indeed, during the course of aging there is an increased imbalance between formation and removal of ROS, leading to redox stress. This condition favours the formation of oxidized DNA lesions, given rise to mutations and cell death. Several molecular mechanisms cooperates to repair the DNA. Two DNA repair pathways deal with the majority of lesions: base excision repair (BER) and nucleotide excision repair (NER). The BER pathway corrects small base modifications that arise from deamination, alkylation and oxidation reactions. The NER pathway is more versitile, recognizing helix-distorting lesions, such as UV-induced damage and bulky adducts. Xeroderma pigmentosum (XP-A to XP-G) patients inherit mutations in one of seven protein-coding genes involved in NER pathway, or in a gene coding a translesion DNA polymerase (XP-V). Photosensitivity and a thousand-fold increased in the risk of developing cutaneous neoplasms are the main clinical features of XP. XPC protein functions in the recognition step of global genome NER (GG-NER) sub-pathway, and mutations in this gene lead to classical XP symptoms. Recently, it has been described that XPC acts: i) as a cofactor in BER pathway through functional interaction with DNA glycosylases OGG1, TDG and SMUG1; ii) as coactivator in transcription at Oct4/Sox2, RXR and PPARα responsive elements; iii) in metabolic shift during keratinocytes transformation. Thus, we sought to investigate a possible role for XPC in the maintenance of mtDNA integrity, cellular sensitivity to mitochondrial redox stress and eventual bioenergetic and redox changes. For this purpose, we established an in vitro plasmid incision assay to investigate the possible role of XPC in the repair of oxidized lesions in mitochondrial DNA. However, our data revealed that XPC did not localized in mitochondria. Nonetheless, XP-C cells are more sensitive to methylene blue, antimycin A (AA) and rotenone treatment, which induce mitochondrial redox stress. The XP-C sensitivity to AA was completely reverted in XPC-corrected cells. XP-C cells presented altered usage of mitochondrial complexes, with decreased oxygen consumption rate (OCR) via complex I and increased OCR through complex II, an XPC-dependent phenomenon. Furthermore, the XP-C cell line showed mitochondrial redox imbalance with increased ROS production and decrease GPx activity. MtDNA from XP-C cells accumulate lesions and deletions, which, however, were found at similar levels in the corrected cell line. We identified a sharp decrease in the expression of PPARGC1A, a master regulator of mitochondrial biogenesis. Nevertheless, it was not possible to determine the mechanism of suppression of PPARGC1A expression. Finally, our results suggest a possible link between the type of XPC mutation and PPARGC1A expression. This study unfolds new possible roles for XPC, aside from its established roles in genomic instability, in metabolic adaptation and redox imbalance towards tumour progression

Fisiopatologia do Transtorno de Humor Bipolar e efeito do tratamento com lítio: enfoque em neuroproteção e função mitocondrial / Bipolar disorder pathophysiology and the effect of lithium treatment: focus on neuroprotection and mitochondrial function

Introdução: Diversas evidências apontam para um papel da disfunção mitocondrial no Transtorno de Humor Bipolar (THB), mas pouco se sabe sobre isso no THB de início recente. Na mitocôndria a atividade da cadeia transportadora de elétrons (CTE) atua juntamente com o ciclo do ácido cítrico na produção de energia, mas não está claro se estão alteradas no THB. O DNA mitocondrial (DNAmt) codifica diversas proteínas da CTE e está associado ao estresse oxidativo, mas nunca foi avaliado em pacientes no THB in vivo. O estresse oxidativo está associado ao THB e à disfunção mitocondrial, mas não se sabe muito das atividades das enzimas antioxidantes no THB de início recente. O óxido nítrico (NO) é uma molécula com efeitos neuromoduladores, mas com um papel no THB ainda não elucidado. O lítio é um tratamento padrão-ouro no THB, tendo mostrado efeitos neuroprotetores. Apesar disso, pouco se conhece do efeito do lítio na CTE, nas enzimas do ciclo do ácido cítrico, no conteúdo de DNAmt e na regulação de NO em humanos. Também não está claro o papel antioxidante do lítio no THB. Metódos: Pacientes com THB em depressão (n=31), não medicados em sua maioria (84%), foram tratados por 6 semanas com lítio. Antes e depois do tratamento, verificaram-se em leucócitos as atividades dos complexos I-IV da CTE, atividades das enzimas citrato sintase, succinato desidrogenase e malato desidrogenase e também o conteúdo de DNAmt; em plasma foram analisados os níveis de NO, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e as atividades de catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), superóxido dismutase (SOD) e razão de SOD/CAT. Os pacientes com depressão bipolar foram comparados com 28 controles saudáveis. Resultados: Em comparação com controles, os pacientes com THB tiveram um aumento de GPx (p < 0,001) e CAT (p=0,005) e uma diminuição de SOD/CAT (p=0,001), sem outras diferenças nos demais biomarcadores. Pacientes com THB I mostraram uma diminuição de citrato sintase (p=0,02) e uma...

Background: Several evidences point to a role for mitochondrial dysfunction in Bipolar Disorder (BD), but few is known about it on short-term BD. In mitochondria the electron transport chain (ETC) acts jointly with citric acid cycle to produce energy, but it is not clear if they are altered in BD. Mitochondrial DNA (mtDNA) encodes several ETC proteins and is associated with oxidative stress, but it was never evaluated in BD in vivo. Oxidative stress is associated with BD and with mitochondrial dysfunction, but few is known about the activities of antioxidant enzymes in short-term BD. Nitric oxide (NO) is a molecule with neuromodulatory effects, but with an unclear role in BD. Lithium is a gold-standard treatment for BD, which has shown neuroprotective effects. However, few is known about lithium effect on ETC, citric acid cycle, mtDNA content, and NO regulation in humans. Also, lithium's antioxidant role in BD is unclear. Methods: Patients with BD depression (n=31) unmedicated in majority (84%) received lithium treatment for 6 weeks. Before and after treatment, in leukocytes the activities of ETC complex I-IV, citrate synthase, succinate dehydrogenase, and malate dehydrogenase, and mtDNA content were evaluated; in plasma, NO levels, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), the activities of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), and superoxide dismutase (SOD), and SOD/CAT ratio were evaluated. Bipolar depression patients were compared with 28 healthy controls. Results: When compared with controls, BD patients showed an increase in GPx (p < 0.001) and CAT (p=0.005) and a decrease in SOD/CAT (p=0.001), but showed no difference for other biomarkers. Patients with BD I showed a decrease in citrate synthase (p=0.02) and a slight decrease in mtDNA content (p=0.05) when compared to BD II; mtDNA content was slightly decreased in BD I compared to controls (p=0.05). From baseline to endpoint, there was an increase in ETC complex I activity (p=0.02),...

Tratamento de queloides usando radioterapia pósoperatória com elétrons: estudo comparativo e randomizado com dois esquemas / Keloid treatment using postoperative radiotherapy with electron beams: a comparative randomized study of two methods

Introdução: As diversas modalidades de tratamento para queloides isoladamente apresentam resultados desapontadores. O tratamento combinado de excisão cirúrgica e irradiação pós-operatória com elétrons é efetivo para a qualidade da cicatriz e redução da taxa de recidiva. Objetivo: Avaliar comparativamente dois esquemas de tratamento utilizando feixes de elétrons em termos de probabilidade de cura e efeitos colaterais na área irradiada. Métodos: Estudo clínico, prospectivo, comparativo e randomizado, realizado na Faculdade de Medicina de Botucatu (Unesp), no período de 2008 a 2010, incluindo pacientes no pós-operatório imediato de ressecção de queloides, divididos nos grupos G1 e G2 que receberam tratamento radioterápico com elétrons de um Acelerador Linear, 30Gy/10 frações para G1 e 32 Gy/16 frações para G2. O seguimento foi de 18 meses. Os resultados foram avaliados através de observação feita por dois avaliadores independentes e questionário aplicado aos participantes do estudo. Resultados: Fizeram parte do estudo 43 pacientes, 21 no grupo G1 e 22 no grupo G2. No grupo G1 houve 52,4% de bons resultados e 47,6% de recidivas. No grupo G2, 91% de bons resultados e 9% de recidivas. Conclusão: O esquema 32Gy/16 frações é superior ao esquema 30Gy/10 frações, com melhor resposta terapêutica e menos efeitos colaterais.

Introduction: While several keloid treatment modalities exist, they all offer disappointing results when performed in isolation. The combination of surgical excision and post-operative irradiation with electron beams is effective in improving the quality of scars and reducing the recurrence rate of the condition. Objective: To assess, on a comparative basis, the prospects for cure, and also side effects in the irradiated areas of two treatment methods using electron beams. Methods: A prospective, comparative and randomized clinical study was carried out at the Faculdade de Medicina de Botucatu-UNESP, in Botucatu (SP), Brazil, between 2008 and 2010. The study included patients who were post-operative after their treatment for the resection of keloids. The study population was divided into groups G1 and G2, having received radiotherapy treatment with electrons from a linear accelerator at 30 Gy/10 fractions and 32 Gy/16 fractions, respectively. The patients were followed up with for 18 months. Results were assessed through the observation of two independent evaluators and the distribution of a questionnaire to study participants. Results: Forty-three patients were investigated (21 in G1 and 22 in G2). 52.4% showed good results in G1, with a recurrence rate of 47.6%. In G2, 91% showed good results, with a 9% recurrence rate. Conclusion: The 32 Gy/16 fractions method was proved to be superior to the 30 Gy/10 fractions method, resulting in a better therapeutic response and fewer side effects.

Funciones de cottorno para árboles como medida e similitud entre campos escalaares moleculares. un estudo de similitud molecular / Contour tree fucctions over molcular scalar fields representations. a moleculaar similarity study / Funções de conorrno de árvore em representaçõe de campos escalares molecularees. um estudo de similaridade molecular

En este trabajo se implementó una función de contorno de un árbol para establecer medidas de similitud molecular. El estudio se realizó con 73 moléculas orgánicas divididas en 8 grupos funcionales optimizadas con un nivel de teoría DFT//B3LYP/6-31G(d,p) a las cuales se les calculó el Potencial Electrostático Molecular y el Laplaciano de la Densidad Electrónica en una rejilla tridimensional. A partir de los valores de estas propiedades, caracterizando y codificando según su topología, se generaron grafos (árboles) que se compararon a través de la función propuesta. La caracterización y clasificación de las moléculas orgánicas con el Potencial Electrostático Molecular muestra una separación correspondiente a moléculas que en su estructura poseen heteroátomos con funciones químicas por lo menos estructuralmente similares, y con el Laplaciano de la Densidad Electrónica se obtuvo como resultado una clasificación acorde con el número de pares de electrones libres asociados a los heteroátomos en las moléculas y a la naturaleza de los átomos que los aportan. Lo anterior evidencia que las funciones de contorno de árbol propuestas en el estudio son una alternativa rápida para clasificar a grosso modo moléculas orgánicas.

In this job, Contour Tree Functions were implemented to establish molecular similarity measures. The study was carried by using 73 organic molecules, divided in 8 functional groups and optimized at theory level DFT//B3LYP/6-31G(d,p). The molecular electrostatic potential and the Laplacian of the electron density in a 3D grid for each one were calculated. From the values of these properties, characterizing and encoding the topology, we generated graphs (trees) that are compared with the proposed function. The characterization and classification of the organic molecules with the molecular electrostatic potential show a separation corresponding to molecules that have heteroatoms in their structure with at least similar chemical functions; with the Laplacian of the electron density we achieved a classification according to the number of free pairs of electrons associated to the heteroatoms in the molecules and to the nature provided by the heteroatoms. This is evidence that Contour Tree Functions proposed in this study are a quick alternative to broadly classify organic molecules.

Neste trabalho, funções de contorno de árvore foram implementadas para estabelecer medidas de similaridade molecular. O estudo foi conduzido com 73 moléculas orgânicas, divididas em 8 grupos funcionais, otimizadas com nível de teoria DFT//B3LYP/6-31G (d,p) para que eles calculassem o potencial eletrostático molecular e o Laplaciano da densidade de elétrons em uma grade tridimensional. A partir dos valores dessas propriedades, caracterização e codificação da topologia, geramos gráficos (árvores) que são comparados com a função proposta. A caracterização e classificação de moléculas orgânicas com potencial eletrostático molecular mostra uma separação correspondente ás moléculas que possuem heteroátomos em sua estrutura com funções químicas, pelo menos, estruturalmente semelhantes. Com o Laplaciano da densidade de elétrons foi obtido como resultado consistente com a classificação do número de pares de elétrons livres associados com heteroátomos nas moléculas e a natureza dos átomos que contribuem. Essa é uma evidência de que as funções de contorno de árvore proposto no estudo são uma alternativa rápida para classificar, grosso modo, moléculas orgânicas.

Tratamento de quelóides usando radioterapia pós-operatória com elétrons: estudo comparativo de dois esquemas / Treatment of keloids using postoperative radiotherapy with electrons: a comparative study of two regimens

Existem diversas modalidades de tratamento para queloides que isoladamente apresentam resultados desapontadores. O tratamento combinado de excisão cirúrgica e irradiação pós-operatória com elétrons é efetiva para a qualidade da cicatriz e redução da taxa de recidiva. Avaliar comparativamente dois esquemas de tratamento utilizando feixes de elétrons em termos de probabilidade de cura e efeitos colaterais na área irradiada. Este é um estudo clínico, fase III, prospectivo, randomizado, realizado na Faculdade de Medicina de Botucatu-UNESP, no período 2008 a 2010, incluindo pacientes, no pós-operatório imediato de ressecção de queloides, divididos nos grupos G1 e G2 que receberam tratamento radioterápico com elétrons de um Acelerador Linear, 30 Gy/10 frações para G1 e 32 Gy/16 frações para G2. O seguimento foi de 18 meses. Os resultados foram avaliados através de observação feita por dois avaliadores independentes e questionário aplicado aos participantes do estudo. Fizeram parte do estudo 43 pacientes, 21 no grupo G1 e 22 no grupo G2. No grupo G1 52,4%% apresentaram bons resultados e 47,6% de recidivas. No grupo G2, 91% de bons resultados e 9% de recidivas...

There are many different treatments for keloids that alone show disappointing results. The combined treatment of surgical excision and irradiation post- operative with electrons is effective for the quality of the scar and reduction of the rate of recurrence. To compare two treatments using different quantity of electron beams in terms of the probability of cure and side effects in the area irradiated. This is a clinical study, fase III, prospective, randomized, carried out at the Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP, in the period 2008 to 2010, including patients, in the immediate postoperative period of resection of keloids, divided in G1 and G2. Patients received radiotherapy with electrons of a Linear Accelerator, 30 Gy/10 fractions for G1 and 32 Gy/16 fractions for G2. The follow-up was 18 months. The results were assessed by means of observation made by two independent evaluators and the questionnaire applied to participants of the study. The study involved 43 patients, 21 in group G1 and 22 in group G2. In group G1 52.4 %% showed good results and 47.6 % of relapses. In group G2, 91% of good results and 9% of relapses...

Comparação do treinamento físico de quatro e oito semanas sobre atividade da cadeia transportadora de elétrons e marcadores de estresse oxidativo em fígado de camundongos / Comparison between four- and eight- week physical trainings on the mitochondrial respiratory chain enzyme activities and oxidative stress markers in liver of mice

O presente estudo investigou o efeito de quatro e oito semanas de treinamento físico sobre a atividade dos complexos da cadeia transportadora de elétrons (CTE) e os marcadores de estresse oxidativo em fígado de camundongos. Vinte e um camundongos (CF1, 30-35g) foram distribuídos nos seguintes grupos: não treinado (NT); treinado quatro semanas (T4); treinado oito semanas (T8). Quarenta e oito horas após a última sessão de treinamento os animais foram mortos por decapitação e o fígado foi retirado e estocado em -70ºC para posterior análise. Atividade da succinato desidrogenase (SDH), dos complexos I,II,III e IV da CTE, carbonilação de proteína, conteúdo total de tióis e a atividade da superóxido dismutase foram mensurados. Os resultados demonstram que apenas oito semanas de treinamento aumentam a atividade da SDH, dos quatro complexos da CTE, da superóxido dismutase, e o conteúdo total de tióis em relação ao grupo não treinado. Houve ainda diminuição na carbonilação de proteína no respectivo grupo em relação ao NT. Em conclusão, são necessárias oito semanas de treinamento para que ocorram aumento no funcionamento mitocondrial e melhora nos marcadores de estresse oxidativo em fígado de camundongos.

The present study investigated mitochondrial adaptations and oxidative stress markers after four and eight weeks of running training in liver of mice. Twenty-one male mice (CF1, 30-35g) were distributed into the following groups (n=7): untrained (UT); trained - four weeks (T4); trained - eight weeks (T8). Forty-eight hours after the last training session the animals were killed by decapitation and livers were removed and stored at -70ºC. Succinate dehydrogenase (SDH), complexes I, II, II-III and IV, protein carbonyls (PC), total thiol content and superoxide dismutase activity were measured. The results show that endurance training (8-wk) increases the SDH activity and complexes (I, II, III, IV), superoxide dismutase and total thiol content in liver when compared to untrained animals. Decrease in protein carbonylation in the respective group in relation to UT was also observed. It could be concluded that eight weeks of running training are necessary for mitochondrial respiratory chain enzyme activities increase and improvement in oxidative stress markers in liver of mice.

Estudo comparativo entre o tratamento radioterápico com elétrons e betaterapia, após cirurgia de queloides / Comparative study between the radiotherapy treatment with electrons and beta-therapy after keloid surgery

Introdução: A cirurgia de queloides, como terapêutica isolada, apresenta altos índices de recidiva, sendo necessário adicionar terapias adjuvantes. Queloides recentes são ricos em fi broblastos, que são altamente radiossensíveis, fato que explica os bons resultados da radioterapia percutânea pósoperatória. Objetivo: Comparar os resultados de betaterapia com a técnica que usa feixe de elétrons em queloides recém-operados. Material e Métodos: Delineou-se um estudo prospectivo, comparativo e randomizado, incluindo pacientes, no período pós-operatório imediato de cirurgia excisional de queloides, divididos nos grupos G1 e G2, que receberam respectivamente tratamento com placas de Sr90 (betaterapia)ou com elétrons do Acelerador Linear. O acompanhamento foi de 10 anos. A avaliação dos resultados foi realizada por meio de informações dos pacientes, parâmetros fotográfi cos, observação e mensuração das lesões, segundo os seguintes critérios: Inalterado, Regular, Bom e Ótimo. Resultados: Participaram do estudo 26 pacientes, 13 em cada grupo. No G1, 54% apresentaram critérios de melhora inalterado e regular, e 46% apresentaram os critérios bom e ótimo. No G2, esses resultados foram, respectivamente, 23% e 77%. Conclusão: A irradiação com feixe de elétrons é superior à betaterapia para o tratamento de queloides operados, devido à melhor distribuição no tecido. Não foram observados tumores radioinduzidos.

Introduction: The surgery of keloids as an individual therapy with high rates of recurrence needs adjuvant therapies as complement. Recent keloids are rich in fi broblasts, which are highly radiosensitive and what explains the good results of percutaneous radiotherapy after surgery. Objective: To compare the beta-therapy results with electron-beam technique in newly operated keloids. Material and Methods: a prospective, comparative and randomized study was outlined including patients in the immediate postoperative period of surgical excision of keloids. Divided in G1 and G2 groups respectively, they received treatment with Sr90 (beta-therapy)plates or with electrons from the linear accelerator. The monitoring lasted 10 years. The results were performed using the information from patients, photograph parameters, observation and measurement of injuries, according to the criteria: Unchanged, Regular, Good and Excellent. Results: There were 26 patients, 13 in each group. In G1, 54% presented regular and unchanged improvement criteria and 46% had good or excellent criteria. In G2, the results were respectively 23% and 77%. Conclusion: The irradiation with electron-beam is better than beta-teraphy for the treatment of keloids surgery, due to the distribution in the tissue. No radio-induced tumors were observed.

Leaf micronutrient concentrations and potential photosynthesis in Ochroma pyramidale established in a degraded land

In the Brazilian Amazon, large areas of abandoned lands may revert to secondary forest. In the process, pioneer tree species have an important role to restore productivity in old fields and improve environmental conditions. To determine potential photosynthesis (Apot), stomatal conductance (g), transpiration (E), and leaf micronutrient concentrations in Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urban a study was carried out in the Brazilian Amazon (01o 51' S; 60o 04' W). Photosynthetic parameters were measured at increasing [CO2], saturating light intensity (1 mmol (photons) m-2 s-1), and ambient temperature. The rate of electron-transport (J), Apot,and water-use efficiency (WUE) increased consistently at increasing internal CO2 concentration (Ci). Conversely, increasing [CO2] decreased gs, E, and photorespiration (Pr). At the CO2-saturated region of the CO2 response curve (1.1 mmol (CO2) mol-1(air), J was 120 mol (e-) m-2s-1 and Apot reached up to 24 mol (CO2) m-2s-1. Likewise, at saturating C1 g and E were 30 and 1.4 mmol (H2O) m-2s-1, respectively, and P 2 r about 1.5 mol (CO2) m-2s-1. Foliar nutrients were 185, 134, 50, and 10 mol (element) m-2 (leaf area) for Fe, Mn, Zn, and Cu, respectively. It was concluded that [CO ] probably limits light saturated photosynthesis in this site. Furthermore, from a nutritional point of view, the low Fe to Cu ratio (15:1) may reflect nutritional imbalance in O. pyramidale at this site.

Extensas áreas abandonadas na Amazônia brasileira revertem para floresta secundária. Neste processo, as espécies pioneiras desempenham um papel importante na recuperação da produtividade de campos abandonados e na melhoria das condições ambientais. Para determinar a fotossíntese potencial (Apot), condutância estomática (gs), transpiração (E), and a concentração de micronutrientes na folha em Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urban um estudo foi realizado na Amazônia brasileira (01o 51' LS; 60o 04' LO). Os parâmetrosfotossintéticos foram medidos a níveis crescentes de CO2 sob luz saturante (1 mmol (fótons) m-2 s-1) e temperatura ambiente. A taxa de transporte de elétrons(J), Apot e a eficiência no uso d'agua (WUE) aumentaram consistentemente com aumentos na concentração interna de CO2 (C). Ao contrário, aumentos na [CO2] diminuíram gs, E e a fotorrespiração (Pr). Na região da curva saturada pelo CO2 (1.1 mmol (CO2) mol-1(ar)), J e Apot foram 120 ! (e m-2s-1 e 24 mol (CO2) m-2s-1, respectivamente. Paralelamente, sob C saturante, gs and E foram 30 e 1.4 mmol (H O) m-2s-1, respectivamente, enquanto que P foi em torno de 1.5 mol (CO2) m-2s-1. Os teores de micronutrientes da folha foram 185,134, 50 e 10 mol (elemento) m-2 (área foliar) para Fe, Mn, Zn e Cu, respectivamente. Foi concluído que a [CO2] provavelmente limita a fotossíntese sob luz saturante neste sítio. Além disso, do ponto de vista nutricional, a baixa relação ferro:cobre, de 15 para 1, pode indicar um debalanço nutricional em O. pyramidale neste sítio.