Electrochemical sensor for anti-doping in athletes / Sensor eletroquímico para anti-doping em atletas / Sensor electroquímico para antidoping en deportistas

ABSTRACT Introduction: Several athletes use steroids such as nandrolone aiming at muscle hypertrophy and performance gain. The current research focused on developing a GO-TiO2 nanostructure as an electrochemical sensor for detecting Nandrolone (ND) like doping agents. Objective: Develop a graphene oxide and carbon paste-modified TiO2 nanocomposite electrode (TiO2-GO/CPE) as an electrochemical biosensor for the detection of anabolic steroids in the urine of athletes. Methods: The hydrothermal approach was employed to make GO-TiO2 nanocomposites, while the modified Hummers approach was used to make GO nanofilaments. Results: The interaction of TiO2 nanostructures with GOES resulted in the anchoring of TiO2 nanoparticles on the surface of GO nanowires, as demonstrated by structural investigations of the generated nanocomposite using SEM. The DPV approach was used to investigate the electrochemical properties of an anabolic steroid sensor, which revealed a stable and selective response to anabolic steroids and superior performance to previously reported anabolic steroid sensors. Conclusion: RSD values ranged from 3.20% to 4.45%, indicating that the developed electrochemical anabolic steroid sensor can be used as a viable detection technique to identify anabolic steroids in human biological fluids. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment outcomes.

RESUMO Introdução: Vários atletas fazem uso de esteróides como nandrolone visando a hipertrofia muscular e ganho de performance. A pesquisa atual se concentrou no desenvolvimento de uma nanoestrutura GO-TiO2 como um sensor eletroquímico para detecção de Nandrolone (ND) como agente dopante. Objetivo: Desenvolver um eletrodo de nanocomposto de óxido de grafite e pasta de carbono modificado (TiO2-GO/CPE) como um biossensor eletroquímico para a detecção de esteróides anabólicos na urina de atletas. Métodos: A abordagem hidrotérmica foi empregada para fazer nanocompósitos de GO-TiO2, enquanto a abordagem Hummers modificada foi usada para fazer nanofilamentos de GO. Resultados: A interação das nanoestruturas de TiO2 com GOES resultou na ancoragem de nanopartículas de TiO2 na superfície dos nanofilamentos de GO, como demonstrado pelas investigações estruturais do nanocomposto gerado usando SEM. A abordagem DPV foi utilizada para investigar as propriedades eletroquímicas de um sensor de esteróides anabólicos, que revelou uma resposta estável e seletiva aos esteróides anabólicos, bem como um desempenho superior ao dos sensores de esteróides anabólicos anteriormente relatados. Conclusão: Os valores de RSD variaram de 3,20% a 4,45%, indicando que o sensor de esteróides anabolizantes eletroquímicos desenvolvido pode ser usado como uma técnica de detecção viável para identificar esteróides anabolizantes em fluidos biológicos humanos. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento.

RESUMEN Introducción: Varios atletas hacen uso de esteroides como la nandrolona con el objetivo de hipertrofia muscular y aumento de rendimiento. La presente investigación se centró en el desarrollo de una nanoestructura de GO-TiO2 como sensor electroquímico para la detección de nandrolona (ND) como agente dopante. Objetivo: Desarrollar un electrodo de nanocompuesto de óxido de grafito y pasta de carbono modificado (TiO2-GO/CPE) como biosensor electroquímico para la detección de esteroides anabólicos en la orina de atletas. Métodos: Se empleó el enfoque hidrotérmico para hacer nanocompuestos de GO-TiO2, mientras que el enfoque de Hummers modificado se utilizó para hacer nanofilamentos de GO. Resultados: La interacción de las nanoestructuras de TiO2 con el GOES dio lugar al anclaje de las nanopartículas de TiO2 en la superficie de los nanofilamentos de GO, tal y como demostraron las investigaciones estructurales del nanocompuesto generado mediante SEM. El enfoque de DPV se utilizó para investigar las propiedades electroquímicas de un sensor de esteroides anabólicos, que reveló una respuesta estable y selectiva a los esteroides anabólicos, así como un rendimiento superior a los sensores de esteroides anabólicos reportados anteriormente. Conclusión: Los valores de RSD oscilaron entre el 3,20% y el 4,45%, lo que indica que el sensor electroquímico de esteroides anabólicos desarrollado puede utilizarse como una técnica de detección viable para identificar esteroides anabólicos en fluidos biológicos humanos. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento.

Efeito de vitaminas e esterol como aditivos foliares no desenvolvimento de Bombyx mori L. e influência do modo de aplicação / Effect of vitamins and sterol as foliar additives in the development of Bombyx mori L. and influence of the application mode

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos e os métodos de aplicação dos aditivos foliares decanoato de nandrolona (esteroide anabolizante) a 0,5%, ácido ascórbico (vitamina C) a 0,5%, palmitato de retinol (vitamina A) a 0,5% e acetato de retinol (vitamina A) a 1,0% em alguns parâmetros biológicos do bicho-da-seda. No experimento do modo de aplicação (pulverização foliar antes do fornecimento, depois do fornecimento e por imersão antes do fornecimento) foram utilizados: decanoato de nandrolona 0,5%; ácido ascórbico 0,5%; e palmitato de retinol 0,5%. No ensaio de desenvolvimento do inseto foram avaliados: duração e viabilidade larval; peso de casulo; taxa de encasulamento; teor líquido de seda; longevidade de adultos; número de ovos por fêmea; e duração do período de subida ao bosque. Para o modo de aplicação determinaram-se: ganho de peso, comprimento, diâmetro do tórax e diâmetro do abdome de lagartas de 5º ínstar, assim como comprimento, diâmetro e peso de glândula sericígena. Os resultados mostraram que, apesar de o ácido ascórbico proporcionar os melhores valores para o desenvolvimento corpóreo das lagartas, este não corresponde a incrementos significativos na produção; o palmitato de retinol não melhora o desenvolvimento das lagartas; o acetato de retinol e o palmitato de retinol prolongam o período larval, sem, no entanto, alterar significativamente os parâmetros de produção; a imersão de folhas antes do fornecimento às lagartas é mais viável para a aplicação dos aditivos.(AU)

The present study was aimed to evaluate the effects of different methods of foliar application of the additives nandrolone decanoate (anabolic steroid) 0,5%; ascorbic acid (vitamin C) 0,5%; retinol palmitate (vitamin A) 0,5%; and retinol acetate (vitamin A) 1,0% on some biological parameters of the silkworm. The experiment of application method (foliar spray prior to delivery, after delivery and soaking before feeding) used: nandrolone decanoate 0.5%, ascorbic acid 0.5%, and retinol palmitate 0.5%. The test of insect development evaluated: duration and larval viability, weight of cocoon, cocooning rate, liquid silk content, adult longevity, number of eggs per female and rising up time. For the application of foliar additives, the following were determined: weight gain, length, diameter and abdomen diameter of fifth instar larvae, and length, diameter and weight of silk gland. The results showed that although ascorbic acid provided the best value for the development of the caterpillars body, it did not correspond to significant increase in production; retinol palmitate did not affect the larvae body development; retinol acetate and retinol palmitate prolong the larval period, without, however, significantly altering the production parameters. The immersion method of leaves before being delivered to the caterpillars is the most feasible for the foliar application of additives.(AU)

Efeito de diferentes doses de nandrolona associado ao treinamento de força sobre o perfil fenotípico e área de secção transversa do músculo de ratos / Effect of different doses of nandrolone associated with resistance training on muscle phenotypic profi le and cross-sectional area of rats

O presente estudo avaliou a influência de diferentes doses de decanoato de nandrolona (DN) associado ao Treinamento de Força (TF) sobre o fenótipo de fibras e área de secção transversa (AST) do músculo extensor longo dos dedos (EDL) em ratos "Wistar". Os animais foram divididos em sete grupos: controle (GC) e grupos de acordo com a concentração de DN (0,1, 1, 2, 5, 10 e 20 mg/kg) administrada intramuscular 3 vezes/semana. O TF consistiu de saltos em meio líquido (carga 50-70% do peso corporal) 3x/semana, durante cinco semanas. A associação do TF e DN promoveu ação modulatória sobre os tipos de fibras. Houve hipertrofia das fibras de contração rápida (tipo II) em comparação com as fibras de contração lenta (tipo I). Em conclusão, apesar da associação do TF com DN aumentar a AST muscular e alterar o fenótipo das fibras, não houve efeito gradual das doses mais altas.

The aim of the present study was to evaluate the influence of different doses of nandrolone decanoate (ND) associated with Strength Training (ST) on the phenotype of fibers and cross-sectional area (CSA) of the extensor digitorum longus (EDL) in Wistar rats. The animals were divided into seven groups: control (CG) and the groups according to the dose of ND administered (0,1, 1, 2, 5, 10 e 20 mg/kg). The ST consisted of water jumping with loads of 50-70% of their body mass, three times per week during five weeks. The association of ST with ND promoted a modulatory role on the muscle fiber types. There was a hypertrophy of fast twitch fibers (type II) as compared with slow twitch (type I). In conclusion, although the association of ST with ND increased muscle CSA and modified fiber phenotype, there was no additional effect of higher doses.

Uso crônico de decanoato de nandrolona como fator de risco para hipertensão arterial pulmonar em ratos Wistar / Chronic use of nandrolone decanoate as risk factor for pulmonary arterial hypertension in Wistar rats

INTRODUÇÃO: O uso indiscriminado de esteróides anabolizantes sintéticos, análogos à testosterona, implica aumento do risco cardiovascular e hipertrofia cardíaca. Assim, o aumento da massa ventricular direita corrigido pelo peso corporal (i.é., hipertrofia ventricular direita - HVD), poderia elevar o risco para o desenvolvimento de hipertensão arterial pulmonar (HAP). OBJETIVOS: Examinar os efeitos do tratamento em longo prazo com decanoato de nadrolona na HVD e sua relação com a HAP em ratos. MÉTODOS: 16 ratos Wistar com três meses de idade foram aleatoriamente divididos em dois grupos: 1) controle-sham (CONT, n = 8); 2) tratados com decanoato de nandrolona (DECA, n = 8). O tratamento consistiu na aplicação intramuscular de Deca-durabolin® 6.0mg.kg-1 de peso corporal durante quatro semanas. Após tratamento, os animais foram anestesiados com hidrato de cloral (4.0mL.kg-1, i.p.), submetidos à cateterização da artéria femoral para registro da pressão arterial media (PAM) e frequência cardíaca (FC). O coração, os rins e o fígado foram retirados, pesados e avaliados os índices de hipertrofia, os quais foram calculados pela razão da massa do órgão pelo peso corporal (mg.g-1). RESULTADOS: Os animais tratados com DECA apresentaram aumento (p < 0,01) do peso corporal (338 ± 6g) vs. CONT (315 ± 5g). Não houve alterações da PAM, embora houvesse (p < 0,01) bradicardia nos animais tratados com DECA (321 ± 13bpm) vs. CONT (368 ± 11bpm). Verificou-se significativa (p < 0,01) hipertrofia dos ventrículos e rins, mas não no fígado. A correlação entre a HVD e PAM no grupo DECA apresentou coeficiente de Pearson positivo e maior (r² = 0,4013) quando comparado com o controle (r² = 0,0003). CONCLUSÕES: Esses dados demonstram que o uso em longo prazo de decanoato de nandrolona induz importante bradicardia e HVD, o que sugere aumento do risco para HAP.

INTRODUCTION: The unsystematic use of anabolic steroids, synthetic analogs of testosterone, implies enhanced cardiovascular risk and cardiac hypertrophy. Thus, increased right ventricular mass corrected by the body weight (e.g.right ventricular hypertrophy -RVH) could raise the risk for development of pulmonary arterial hypertension (PAH). OBJECTIVES: to examine the effects of long-term chronic treatment with nandrolone decanoate on the RVH and its relationship with PAH in rats. METHODS: 16 three-month Wistar male rats were treated with nandrolone decanoate (6.0 mg/kg-1 body weight; DECA, n=8) or control vehicle (CONT, n=8). The drug and vehicle were administered by a single injection in the femoral muscle once a week for 4 weeks. After the treatment, rats were anesthetized with chloral hydrate (4.0mL/kg-1, ip), and catheterized in the femoral artery. Twenty-four hours later, mean arterial pressure (MAP) and heart ratio were measured. The heart, kidneys and liver were removed, weighed and the rates of hypertrophy (RH) were measured, which were calculated by the ratio of the weight of the organs by the body weight (mg.g-1). RESULTS: DECA treatment increased body weight (338 ± 6g; p <0.01) vs. CONT (315 ± 5g). This treatment had no effect on the MAP (CONT, 110±4mmHg, DECA, 113 ± 4mmHg). However, the bradycardia of animals treated with DECA (321 ± 13bpm, p<0.01) was significantly lower than that of CONT (368 ±11bpm). RH increased (p <0.01) the cardiac ventricles and the kidneys, but not in the liver. The correlation between the RVH and MAP in DECA showed positive and higher Pearson's coefficient (r² = 0.4013) vs CONT (r² = 0.0003). CONCLUSIONS: It was concluded that chronic nandrolone decanoate treatment induced bradycardia and RVH, which suggests increased risk for PAH.