Influence of the application of enemas with oily extract of curcumin (Curcuma longa) on the tissue content of neutral and acidic mucins in the colonic mucosa without fecal stream / Influência da aplicação de clisteres contendo extrato oleoso de curcumina (Curcuma longa) no conteúdo tecidual de mucinas neutras e ácidas na mucosa cólica sem trânsito intestinal

ABSTRACT Purpose: To verify if the application of enemas containing oily extracts of curcumin preserves the tissue content of mucins in the glands of the colonic mucosa without fecal stream. Method: Thirty-six Wistar rats were submitted to diversion of the fecal stream by proximal colostomy and distal mucous fistula. The animals were subdivided into three groups, and accordingly received enemas with saline and oily extract of curcumin at concentrations of 50 mg/kg/day or 200 mg/kg/day. After two or four weeks of intervention, the irrigated colic segments were removed. Neutral and acidic mucins were identified by Periodic-acid Schiff and Alcian-Blue techniques, respectively. The content of both mucin subtypes was measured by computerized morphometry. Mann-Whitney test was used to analyze the results, adopting a significance level of 5% (p ≤ 0.05). Results: There was an increase in the tissue content of neutral mucins in animals treated with curcumin at a concentration of 50 mg/kg/day for four weeks, whereas in the group treated with 200 mg/kg/day there was an increase independent of the time of intervention. The content of acidic mucins increased in animals treated with 200 mg/kg/day regardless of the intervention time, whereas in those treated with 50 mg/kg/day an increase was observed only after four weeks. Conclusion: Enemas with curcumin preserve the content of neutral and acidic mucins in the colonic epithelium without fecal stream.

RESUMO Objetivo: Verificar se a aplicação de clisteres com extrato oleoso de curcumina preserva o conteúdo de mucinas nas glândulas da mucosa cólica sem trânsito intestinal. Método: Trinta e seis ratos Wistar foram submetidos à derivação intestinal por colostomia proximal e fístula mucosa distal. Os animais foram subdivididos em três grupos, segundo receberem clisteres com soro fisiológico 0,9%, extrato oleoso de curcumina nas concentrações de 50 mg/kg/dia ou 200 mg/kg/dia. Após duas ou quatro semanas de intervenção foram removidos os segmentos cólicos irrigados. As mucinas neutras e ácidas foram identificadas pelas técnicas do PAS e Alcian-Blue, respectivamente. O conteúdo tecidual de ambos os subtipos de mucinas foi mensurado por morfometria computadorizada. Utilizou-se teste de Mann-Whitney para análise dos resultados adotando-se nível de significância de 5% (p ≤ 0,05). Resultados: Houve aumento no conteúdo de mucinas neutras nos animais tratados com curcumina na concentração de 50 mg/kg/dia por quatro semanas, enquanto nos tratados com 200 mg/kg/dia houve aumento independente do tempo de intervenção. O conteúdo de mucinas ácidas aumentou nos animais tratados com 200 mg/kg/dia independente do tempo de intervenção, enquanto nos tratados com 50 mg/kg/dia encontrou-se aumento apenas após quatro semanas. Conclusão: Clisteres com curcumina preservam o conteúdo de mucinas neutras e ácidas no epitélio cólico sem trânsito intestinal.

Evaluation of thymic lymphocyte loss of broiler using Digital Analysis of the Lymphoid Depletion System (ADDL) / Avaliação de perda de linfócitos do timo em frangos usando análise digital do sistema de depleção linfóide (ADDL)

The thymus is a lymphoid organ and usually evaluated for the degree of lymphocyte loss with subjective histological techniques. This study aimed to adapt and to apply of the digital analysis of the lymphoid depletion system (ADDL) in the thymus in order to obtain a more accurate analysis. Glucocorticoid was used to induce immunosuppression in 55 broilers at 21 days of age; other 15 broilers were the control group. After euthanasia of the broilers, postmortem examination was made. Both thymic chains were collected and six lobes were selected for histological examination of the degree of lymphocyte depletion (scores 1 to 5) and for submission to all stages of processing by the ADDL system. The artificial constructed neural networks (ANN) obtained 94.03% of correct classifications. In conclusion, it was possible to adopt objective criteria to evaluate thymic lymphoid depletion with the ADDL system.(AU)

O timo é um órgão linfóide, que é normalmente avaliado para o grau de perda de linfócitos a partir de técnicas histológicas subjetivas. Este trabalho teve como objetivo a adaptação e aplicação do sistema de análise digital de depleção linfóide (ADDL) para o timo, a fim de tornar sua análise mais acurada. Glicocorticóides foram utilizados a fim de induzir imunossupressão em 55 aves de 21 dias de idade. Outras 15 aves formaram o grupo controle. Posteriormente, para cada um dos aves, realizou-se a eutanásia e necropsia. Ambas as cadeias do timo foram coletadas e foram selecionadas seis lóbulos para processamento histológico, análise quanto ao grau de depleção linfocitária (escores de 1-5) e submissão a todas as fases do processamento pelo sistema ADDL. Observou-se que a rede neural artificial (RNA) construída obteve 94,03% de classificações corretas. Em conclusão, foi possível adotar critérios objetivos para avaliar a depleção linfóide tímica utilizando o sistema ADDL.(AU)

Analysis of angular reading distortions of photographic images / Análise das distorções em leituras angulares de imagens fotográficas

BACKGROUND: Although photogrammetry is a widespread technique in the health field, despite of the methodological efforts distortions in the angular readings of the images are common. OBJECTIVE: To measure the error of angular measurements in photo images with different digital resolutions in an object with pre-determined angles. METHODS: We used a rubber ball with 52 cm in circumference. The object was previously marked with angles of 10°, 30°, 60° and 90° degrees. The photographic records were performed with the focal axis of the camera perpendicular and three meters away from the object, without the use of optical zoom and a resolution of 3, 5 and 10 Megapixels (Mp). All photographic records were stored and a previously trained experimenter using the computer program ImageJ analyzed the angular values of each photo. The measurements were performed twice within a fifteen-days interval. Subsequently, we calculated the accuracy, relative error and error in degrees values, precision and the Intraclass Correlation Coefficient (ICC). RESULTS: When analyzing the angle of 10°, the average accuracy of measurements was higher for those records of 3 Mp resolution compared to 5 and 10 Mp resolutions. The ICC was considered excellent for all resolutions. With regards to the analyzed angles in photographic records, it was possible to verify that the 90-degree angle photographs were more accurate, had lower relative error and error in degrees, and were more precise, regardless of image resolution. CONCLUSION: The photographs records that were taken with a 3 Mp resolution provided great accuracy and precision measurements and lower errors values, suggesting to be the proper resolution to generate image of angles of 10º and 30º.

CONTEXTUALIZAÇÃO: A biofotogrametria é uma técnica difundida na área da saúde e, apesar dos cuidados metodológicos, há distorções nas leituras angulares das imagens fotográficas. OBJETIVO: Mensurar o erro das medidas angulares em imagens fotográficas com diferentes resoluções digitais em um objeto com ângulos pré-demarcados. MÉTODOS: Utilizou-se uma esfera de borracha com 52 cm de circunferência. O objeto foi previamente demarcado com ângulos de 10º, 30º, 60º e 90º, e os registros fotográficos foram realizados com o eixo focal da câmera a três metros de distância e perpendicular ao objeto, sem utilização de zoom óptico e com resolução de 3, 5 e 10 Megapixels (Mp). Todos os registros fotográficos foram armazenados, e os valores angulares foram analisados por um experimentador previamente treinado, utilizando o pro grama ImageJ. As aferições das medidas foram realizadas duas vezes, com intervalo de 15 dias entre elas. Posteriormente, foram calculados os valores de acurácia, erro relativo e em graus, precisão e Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC). RESULTADOS: Quando analisado o ângulo de 10º, a média da acurácia das medidas foi maior para os registros com resolução de 3 Mp em relação às resoluções de 5 e 10 Mp. O ICC foi considerado excelente para as três resoluções de imagem analisadas e, em relação aos ângulos analisados nos registros fotográficos, pôde-se verificar maior acurácia, menor erro relativo e em graus e maior precisão para o ângulo de 90º, independentemente da resolução da imagem. CONCLUSÃO: Os registros fotográficos realizados com a resolução de 3 Mp proporcionaram medidas de maiores valores de acurácia e precisão e menores valores de erro, sugerindo ser a resolução mais adequada para gerar imagem de ângulos de 10º e 30º.

Avaliação computacional da compactação da cromatina e de características morfométricas da cabeça de espermatozoides de coelho (Oryctolagus cuniculus) / Computational evaluation of chromatin condensation and morphometric characteristics of rabbit (Oryctolagus cuniculus) sperm head

Investigou-se a correlação entre a morfometria da cabeça e a intensidade da condensação e heterogeneidade da cromatina em espermatozoides de coelho (Oryctolagus cuniculus). Para tal, utilizaram-se 35 esfregaços de sêmen de coelhos da raça Nova Zelândia, corados com azul de toluidina e avaliados por análise de imagem computacional. As imagens foram obtidas digitalmente em tons de cinza e avaliadas por algoritmos desenvolvidos em ambiente de programação Scilab. As mensurações obtidas da cabeça dos espermatozoides foram área, perímetro, comprimento, largura, relação comprimento largura, elipsidade, fator de forma, descritores Fourier e simetria lateral e anteroposterior. Também foram avaliadas a intensidade da compactação e a heterogeneidade da cromatina espermática. Os espermatozoides de coelho apresentaram compactação e heterogeneidade cromatínica mais intensas do que os de touro e observou-se correlação significativa entre características morfométricas da cabeça e compactação e heterogeneidade cromatínica. Conclui-se que a cromatina é importante para a constituição morfológica da cabeça de espermatozoides de coelho e que a cromatina espermática de coelho é naturalmente mais heterogênea e menos compactada que a de touro.

The correlation between the head morphometry and the intensity of condensation and heterogeneity of sperm chromatin were investigated in rabbit (Oryctolagus cuniculus). To this, 35 semen smears from New Zealand rabbits were stained with toluidine blue and evaluated by computer image analysis. The images were obtained in digital grayscale and analyzed by algorithms developed in the Scilab programming environment. The measurements obtained from the sperm heads were area, perimeter, length, width, length:width ratio, ellipticity, shape factor, lateral and anterior-posterior symmetries, and Fourier descriptors. The intensity and heterogeneity of the compaction of sperm chromatin was also evaluated. The rabbit spermatozoa showed chromatin heterogeneity and condensation more intense than the bull spermatozoa, and it was observed correlation between morphometric characteristics of the head and chromatin compaction and heterogeneity. The results suggest that chromatin is important for the morphological constitution of the head morphology spermatozoa head, as well as, rabbit sperm chromatin is inherently more heterogeneous and less condensed than the bull sperm chromatin.

Análise computacional da compactação da cromatina de espermatozoides de galo / Computational analysis of chromatin condensation of rooster spermatozoa

Testaram-se variantes metodológicas utilizando azul de toluidina (AT), até se estabelecer um protocolo confiável para a avaliação computacional da compactação da cromatina em espermatozoides de galo. Para tal, foram utilizados sêmen de 10 galos com 35 semanas de idade e sêmen de 10 galos com 60 semanas de idade. O melhor método foi o de hidrólise com ácido clorídrico 1N por 10 minutos, coloração em cubeta com AT 0,025 por cento, pH 4,0, por 20 minutos, desidratação em álcool, diafanização em xilol e montagem com bálsamo do Canadá. Todas as amostras de sêmen foram submetidas a este protocolo e posteriormente avaliadas por análise de imagem computacional, em que foram feitas mensurações da área, comprimento, largura, perímetro, homogeneidade da compactação da cromatina dentro de cada cabeça e intensidade de compactação da cromatina. Os espermatozoides de galos velhos apresentaram mais alterações na cromatina que os de galos jovens. Os galos jovens apresentaram cabeça dos espermatozoides maior que os galos mais velhos. A análise computacional da compactação da cromatina mostrou-se um método menos subjetivo e mais preciso que a avaliação visual das cabeças dos espermatozoides.

The methodological variants using toluidina blue (AT) to establish a trustworthy protocol for the computational analysis of chromatin condensation of rooster spermatozoa were studied. Twenty semen samples were used: ten from 35-week-old roosters and ten from 60-week-old roosters. Different methods of denaturation and staining were tested. The best method was hydrolysis with 1N HCl for 10 minutes, staining in bucket with 0.025 percent AT, pH 4.0, for 20 minutes, dehydration in alcohol, clearing in xylol, and mounted with Canada balsam. All the semen samples were submitted to this protocol and later evaluated by computational image analysis. Area, length, width, perimeter, and chromatin compaction homogeneity of head spermatozoa were measured. The sperm of older roosters presented more chromatin changes than the ones of younger ones. The spermatozoa of younger roosters presented bigger heads than the ones of older roosters. The computational analysis of chromatin compaction showed to be less subjective and more precise than the visual evaluation for identification of chromatin alterations of rooster spermatozoa.

O emprego da análise de imagem na determinação da distribuição de tamanho de partículas da areia presente no esgoto sanitário / The use of image analysis to determine particle size distribution of grit carried by sewage

É consensual, no meio técnico, que unidades de desarenação devem reter partículas discretas de elevada velocidade relativa de sedimentação (por exemplo: areia, silte, cinzas, semente de frutas etc); e que desarenadores capazes de remover grãos de areia de tamanho maior ou igual a 0,2 mm removem a maior parte dos materiais que ocasionam problemas operacionais em estações de tratamento de esgoto (ETE). Entretanto, não existe concordância acerca da forma de se determinar a concentração ou a distribuição granulométrica de tais materiais no esgoto sanitário. O presente artigo apresenta um método para determinar a distribuição granulométrica da areia presente no esgoto sanitário, o qual se baseia no emprego de técnicas de análise de imagens digitais. A aplicação do método proposto demonstrou que, em média, 84 por cento da massa de areia carreada pelo esgoto sanitário afluente da ETE Jardim das Flores (Rio Claro, SP) era composta por partículas maiores ou iguais a 0,2 mm.

There is a consensus among technicians that degritters ought to remove discrete particles which present elevated settling velocities (e.g. sand, silt, ashes, fruit seeds etc.) and that units which are able to retain particles larger than or equal to 0.2 mm remove most of the material which causes operational problems to wastewater treatment plants (WWTP). Nevertheless, there is no agreement on how to determine grit concentration in wastewater and particle size distribution of this material. This paper presents a method to determine particle size distribution of grit carried by sewage based on the use of digital image analysis techniques. The use of the proposed method demonstrated that, on average, 84 percent of grit mass carried by the WWTP Jardim das Flores (Rio Claro, SP, Brazil) influent was made up of particles larger than or equal to 0.2 mm.

Desenvolvimento e validação de técnica quantitativa de análise de imagem para avaliação do teste do cometa corado pela prata / Development and validation of a quantitative image analysis method to evaluate comet assay (silver staining)

INTRODUÇÃO: O ensaio do cometa ou técnica da eletroforese de células isoladas é largamente empregado para avaliação de danos e reparo do DNA em células individuais. O material pode ser corado por técnicas de fluorescência ou por sal de prata. Este último apresenta vantagens técnicas, como o tipo de microscópio utilizado e a possibilidade de armazenamento das lâminas. A análise dos cometas pode ser feita de modo visual, porém há a desvantagem da subjetividade dos resultados, que pode ser minimizada por análise digital automatizada. OBJETIVOS: Desenvolvimento e validação de método de análise digital de cometas corados por sal de prata. MÉTODOS: Cinquenta cometas foram fotografados de maneira padronizada e impressos em papel. Além de medidas manualmente, essas imagens foram classificadas em cinco categorias por três avaliadores, antes e depois de pré-processadas automaticamente pelo software ImageJ 1.38x. As estimativas geradas pelos avaliadores foram comparadas quanto sua correlação e reprodutibilidade. Em seguida, foram desenvolvidos algoritmos de análise digital das medidas, com base em filtros estatísticos de mediana e de mínimo. Os valores obtidos foram comparados com os estimados manual e visualmente após o pré-processamento. RESULTADOS: As medidas manuais das imagens pré-processadas apresentaram maior correlação intraclasse do que as imagens preliminares. Os parâmetros automatizados apresentaram alta correlação com as medidas manuais pré-processadas, sugerindo que este sistema aumenta a objetividade da análise, podendo ser utilizado na estimativa dos parâmetros dos cometas. CONCLUSÃO: A presente análise digital proposta para o teste do cometa corado pela prata mostrou-se factível e de melhor reprodutibilidade que a análise visual.

BACKGROUND: Comet assay or single cell gel electrophoresis is a useful and widely applied technique for the assessment of DNA damage and repair in individual cells. Nuclei can be stained with fluorescence methods or silver salts. The latter has technical advantages such as the type of microscope used and the possibility of slide storage. Comet analysis may be performed visually, however, there is the disadvantage of subjective results, which can be minimized by automated digital analysis. OBJECTIVES: Development and validation of digital analysis method for silver stained comet assays. METHODS: Fifty comets were photographed in a standardized way and printed on paper. Before and after being automatically preprocessed by ImageJ 1.38x software, the images were manually measured and classified into five categories by three evaluators. Their estimates were compared as to their correlation and reproducibility. Afterwards, an algorithm for automated digital analysis of the comet measurements was developed based on statistical filters of median and minimum. These results were compared with those manually and visually estimated after preprocessing. RESULTS: Manual measurements of preprocessed images showed higher intraclass correlation than the original ones. Automated results had high correlation with the pre-processed manual measurements, suggesting that this system increases objectivity and can be used in the estimation of comet parameters. CONCLUSIONS: Digital analysis of silver stained comet assay proved to be feasible and better reproducible than the visual analysis.

Análise comparativa em modelo computadorizado bidimensional com simulação do emprego de hastes flexíveis de aço e titânio, na fratura do fêmur da criança, utilizando o método dos elementos finitos / Comparative analysis in a 2D computer model simulating the use of steel and titanium elastic nails in pediatric femur fracture, using the finite element method

OBJETIVO: Apresentar um modelo computadorizado bidimensional, simulando uma fratura do fêmur em criança tratada por hastes flexíveis de aço e titânio, utilizando o método dos elementos finitos, avaliando-se comparativamente o caminho e distribuição das tensões, tensões principais e deformações. MÉTODOS Foram utilizados dois modelos diferentes, gerados pelo aplicativo Ansys®, considerando a simulação de uma fratura transversal na região diafisária, com a espessura de 1mm, cuja estabilização foi feita mediante o emprego de hastes intramedulares de materiais diferentes (aço e titânio), à luz da teoria mecanostática proposta por Frost, em 1987. RESULTADOS: A introdução das hastes intramedulares no fêmur alterou o caminho das tensões, servindo como condutoras das forças compressivas. Na análise comparativa, o modelo com as hastes de titânio, à luz da teoria mecanostática proposta por Frost, apresentou desempenho mais homogêneo quando do estudo das deformações em relação ao modelo com hastes de aço inoxidável. CONCLUSÕES: O modelo proposto atingiu os objetivos de comparar as tensões e deformações entre as simulações das hastes de aço e titânio. Analisando o caminho e distribuição das tensões no modelo (Von Mises e tensões principais), observa-se comportamento biomecânico qualitativamente melhor no modelo com hastes de titânio; todavia, na análise quantitativa, restrita às regiões do foco de fratura, os valores são estatisticamente semelhantes. No estudo das deformações, observa-se comportamento biomecânico mais homogêneo no modelo com hastes de titânio, pois as deformações verificadas nas regiões do foco de fratura apresentam-se dentro das janelas fisiológicas propostas por Frost.

OBJECTIVE: To present a 2D computer model simulating a pediatric femur fracture treated with steel and titanium elastic nails, using the Finite Element Method, with a comparative evaluation of the paths and distribution of stresses, main stresses, and strains. METHODS: Two different models were used, both generated by application Ansys®, considering the simulation of a 1 mm transversal fracture of the diaphysis whose stabilization was performed with the use of intramedullary nails made of different materials (steel and titanium), according to the Mechanostat Theory proposed by Frost in 1987. RESULTS: The introduction of intramedullary nails in the femur has changed the path of stresses, and conducted compressive stresses. In the comparison, the model with titanium nails, according to the Mechanostat Theory proposed by Frost, presented a more homogenous performance in the strain study than the stainless steel nails. CONCLUSIONS: The model proposed attained the objective of comparing stresses and strains between the steel and titanium nails simulations. By analyzing the path and the distribution of stresses in the model (Von Mises and main stresses), one can see the qualitatively improved biomechanical behavior in the titanium nails model, but in the quantitative analysis restricted to the fracture focus regions, the values are statistically similar. In the strain study, the more homogenous biomechanical behavior is seen in the model with titanium nails, as all strains seen in fracture focus regions are within the physiological window proposed by Frost.

Método para determinação de distribuição de tamanho de microbolhas (DTMB) em sistemas flotação (FAD) para tratamento de águas utilizando a análise de imagem digital / Method for measuring bubbles sizes distribution (BSD) in drinking water treatment flotation (DAF) systems by using digital image analysis

O artigo apresenta um método proposto para determinação de tamanho de microbolhas de ar (DTMB) em sistemas de tratamento de água por flotação por ar dissolvido (FAD), utilizando a análise de imagem digital. Adicionalmente, é apresentado um estudo de caso com emprego de unidade em escala piloto. A aquisição das imagens foi realizada com uma câmera digital de 5.1MPixel, acoplada a conjunto de lentes. As imagens de microbolhas foram adquiridas em sistema com escoamento contínuo para eliminar as interferências causadas pela captura de amostras. O tratamento e obtenção das feições foram realizadas com o programa (freeware) "ImageTool". Os resultados apresentaram coerência com os valores reportados na literatura utilizando métodos tradicionais. O sistema mostrou-se eficaz e o método desenvolvido pode constituir ferramenta útil para estudos em outras subáreas de conhecimento.

An image analysis method proposed for assessing bubble size distribution applied to dissolved air flotation (DAF) systems for drinking water treatment is presented. Further, a pilot plant investigation is presented. A digital camera together with a group of lens was used. In order to eliminate samples interferences the images were captured in a continuous flow system working in steady state. The freeware ImageTool was applied for treating and obtaining size distribution. Results were presented in good relationship with traditional methods. The role image system showed to be efficient for image capturing and the proposed method may be an useful tool to other researches areas.