The biological effects of different LED wavelengths in the health field. A review / Os efeitos biológicos de diferentes comprimentos de onda de LED na área da saúde. Uma revisão

Introduction: the use of light emitting diodes (LED) in domestic and public vias have increased in the last 20 years. In addition, the LED light has been used as a light source for medical applications. Objective: since humans are increasingly exposed to LEDs, there is an urgency to investigate the possible biological effects on tissues caused by this exposure. So, researchers have been focused their investigations in the application of this light in the health field. Material and method: in this review, a search in important databases was performed on the biological effects caused after application of different LED light protocols in in vitro and in vivo studies. Result: although most published papers have shown positive results, some of them reported negative biological effects of light LEDs technology on humans' cells/tissues. Conclusion: therefore, the comprehension of the biological effects caused by light LEDs will provide a better assessment of the risks involved using this technology.

Introdução: o uso de diodos emissores de luz ("LED") em vias domésticas e públicas tem aumentado nos últimos 20 anos. Além disso, a luz LED tem sido usada para aplicações médicas. Objetivo: pelo fato de seres humanos estarem cada vez mais expostos aos LEDs, há urgência em investigar os possíveis efeitos biológicos nos tecidos causados por esta exposição. Assim, pesquisadores têm focado suas investigações no uso desta luz na área da saúde. Material e método: nesta revisão foi realizada uma pesquisa em bancos de dados conceituados sobre os efeitos biológicos causados após aplicação de diferentes protocolos de luz LED em estudos in vitro e in vivo. Resultado: embora a maioria dos artigos publicados tenham mostrado resultados positivos, alguns deles relataram efeitos biológicos negativos da tecnologia de LEDs nas células/tecidos humanos. Conclusão: portanto, a compreensão dos efeitos biológicos causados pela luz LED proporcionará uma melhor avaliação dos riscos envolvidos no uso desta tecnologia.

Resposta biológica de ratos alimentados com resíduo da fermentação de batata (Solanumtuberosum L.) / Biological response of rats fed with the fermentation of potato residue (Solanumtuberosum L.)

O presente trabalho teve por objetivo determinar a composição centesimal do tubérculo de batata in natura a ser utilizado no processo de destilação para a produção de etanol e do resíduo sólido resultante da fermentação deste tubérculo. Com base na composição do resíduo, avaliou-se o efeito da sua utilização na substituição de diferentes teores de fibra alimentar de uma dieta padrão, na resposta biológica de ratos. Para a avaliação dos efeitos biológicos, foram utilizados 32 ratos Wistar divididos em quatro grupos. Um dos grupos de animais recebeu a dieta padrão para ratos em crescimento, e os demais grupos receberam esta dieta com substituição de 25, 50 ou 100 por cento de sua fibra alimentar pela fibra do resíduo. Durante o período experimental (23 dias), foram avaliados o consumo, o ganho de peso, o coeficiente de eficiência alimentar (CEA), a produção de fezes secas e úmidas, pH e excreção de nitrogênio fecal. No final do ensaio, foram avaliados o peso do fígado e da gordura epididimal, níveis sanguíneos de triglicerídeos, colesterol total, colesterol HDL e proteínas totais. O resíduo apresentou uma composição centesimal de 8,2 por cento de proteína, 16,7 por cento de fibra alimentar, 62,8 por cento de carboidratos e 288Kcal. Os resultados obtidos no ensaio biológico sugerem que o resíduo sólido da fermentação de tubérculos de batata pode ser empregado como fonte de nutrientes, com base na substituição da fração fibra de uma dieta padrão AIN-93, sem comprometer o desenvolvimento dos ratos e os parâmetros bioquímicos analisados.

The present research had the objectives of determining the in natura potato tuber centesimal composition in the distilling process in order to produce ethanol and to verify the solid residues resulting from this tuber fermentation process. Based on the residue composition, it was evaluated the effect of its use in the substitution of different dietary fiber content of a standard diet observing the rats biological response to this diet. In order to evaluate the biological effect, 32 Wistar rats were used divided into four groups. One group was given the standard diet for growing rats, according to recommendations of the American Institute of Nutrition (AIN-93), and the other three groups were given this diet substituting 25, 50 or 100 percent of residue by dietary fiber. Throughout the experimental period (23 days), consumption, weight gain, food efficiency ratio (FER), dry and moist feces production, pH and nitrogen fecal excretion were evaluated. At the end of the experiment, liver and epididimal fat weights, triglycerides, total cholesterol, HDL cholesterol and total protein levels were evaluated. The residue presented centesimal composition of 8.2 percent protein, 16.7 percent of dietary fiber, 62.8 percent of carbohydrates and 288 Kcal. The results obtained in the biological assay suggest that the solid residue resulting from potato tuber fermentation can be employed as a source of nutrients having as basis the exchange of fiber fraction of an AIN-93 standard diet without endangering rats' growth and the analyzed biochemical parameters.

Idade materna e mortalidade infantil: efeitos nulos, biológicos ou socioeconômicos / Mothers' ages and infant mortality rates: null, biological or socioeconomic effects / Edad materna y mortalidad infantil: ¿efectos nulos, biológicos o socioeconómicos

Há controvérsias se os extremos da idade reprodutiva feminina agregam o maior conjunto de fatores associados à mortalidade infantil, e se para filhos de mães abaixo dos 20 anos e a partir dos 35 anos de idade há evidências de maiores chances de ocorrência do óbito infantil. Para as mães adolescentes, há um importante debate se os resultados obstétricos adversos alcançados devem-se à imaturidade biológica, às condições socioeconômicas desfavoráveis, ou se há nulidade do efeito da jovem idade sobre as chances de ocorrência da mortalidade infantil. Para mães em idades avançadas, discute-se se o aumento na idade materna, a despeito dos avanços no campo da medicina, está associado ao crescimento da vulnerabilidade ao óbito infantil, se as melhores condições socioeconômicas atenuam o efeito das comorbidades maternas comuns à idade de 35 anos ou mais, ou ainda se a maternidade tardia não exerce qualquer efeito sobre a ocorrência da mortalidade infantil. Com base em evidências contrastantes acerca das chances de ocorrência da mortalidade infantil por idade materna, este trabalho objetiva apresentar e discutir os principais argumentos evocados pela literatura. No caso das maternidades precoce e tardia, há evidências que corroboram ambas as hipóteses da plausibilidade biológica e socioeconômica e da nulidade do efeito da idade materna. A variedade de metodologias empregadas para o estudo da associação entre idade da mãe ao ter o filho e a mortalidade infantil, além da não uniformidade na definição dos grupos etários entre os diversos estudos, dificulta uma identificação mais precisa acerca desta vulnerabilidade.

There are controversies as to whether extreme ages of women upon giving birth bring with them a greater number of factors associated with infant mortality rates and whether there is evidence of higher mortality rates among children of new mothers below age 20 or over age 34. Regarding teenage mothers, a heated debate is in course as to whether adverse obstetric results that occur are due to biological immaturity, to unfavorable socioeconomic situations, or if there is null effect of a woman's young age on the chances of infant mortality. One question involving older mothers at childbirth is whether, despite the inroads made in medicine, this age can be associated with higher vulnerability to infant mortality. Another factor is whether more favorable socioeconomic conditions reduce the effect of the most common infirmities seen in mothers who gave birth at age 35 or over. There is also the question as to whether late affects the occurrence of infant mortality. On the basis of contrasting evidence regarding the levels of child mortality as correlated with mothers' age, this article presents and discusses the main arguments found in the literature. In the case of both early and late childbirth, there are indications that back up not only the hypotheses of the biological and socioeconomic plausibility of infant mortality, but also the position that there is no effect of mothers' ages on this factor. Two factors hamper more precise identification regarding this vulnerability. First there is the variety of methods used to study the relationship between mother's age when giving birth, on the one hand, and infant mortality, on the other. Secondly, there is lack of uniformity among the studies in defining age groups.

Hay controversias en cuanto a si los extremos de la edad reproductiva femenina agregan el mayor conjunto de factores asociados a la mortalidad infantil, y si para los hijos de madres de menos de 20 años y desde los 35 años de edad hay evidencias de mayores probabilidades de ocurrencia de muerte infantil. Para las madres adolescentes, hay un importante debate en cuanto a si los resultados obstétricos adversos alcanzados se deben a la inmadurez biológica, a las condiciones socioeconómicas desfavorables, o si hay nulidad del efecto de la corta edad sobre las probabilidades de ocurrencia de mortalidad infantil. Para madres de edades avanzadas, se discute si el aumento en la edad materna, a pesar de los avances en el campo de la medicina, está asociado al crecimiento de la vulnerabilidad a la mortalidad infantil, si las mejores condiciones socioeconómicas atenúan el efecto de las comorbidades maternas comunes a la edad de 35 años o más, o incluso si la maternidad tardía no ejerce algún efecto sobre la ocurrencia de mortalidad infantil. Sobre la base de evidencias contrastantes acerca de las probabilidades de ocurrencia de mortalidad infantil debida a la edad materna, este trabajo tiene como objetivo presentar y discutir los principales argumentos evocados por la literatura. En el caso de la maternidad precoz y la tardía, hay evidencias que corroboran ambas hipótesis de la plausibilidad biológica y socioeconómica, y de la nulidad del efecto de la edad materna. La variedad de metodologías empleadas para el estudio de la asociación entre edad de la madre al tener el hijo y la mortalidad infantil, además de la falta de uniformidad en la definición de los grupos etarios entre los diversos estudios, dificulta una identificación más precisa acerca de esta vulnerabilidad.

Efeito da suplementação de cisteína ou glutamina sobre o metabolisno dos aminoácidos sulfurados e glutationa de pacientes infectados pelo HIV nas condições de jejum e pós-sobrecarga de metionina / Effect of the cysteine or glutamine supplementation on the metabolism of sulphurated amino acids and glutathione state of HIV patients on fasting and after-methionine load

INTRODUÇÃO: Metionina (Met), cisteína (Cys), homocisteína (Hcy) e taurina (Tau) são os qautro aminoácidos sulfurados (AAS), mas apenas a Met e Cys são incorporadas em proteínas. Os três principais produtos dos AAS, glutationa, (GSH), Hcy e Tau influenciam, principalmente, as respostas inflamatória e imune. A Tau e GSH melhoram a inflamação, enquanto que a Hcy apresenta efeito oposto. Os pacientes HIV+ apresentam baixos níveis de GSH e outros nutrientes antioxidantes, mostrando relação direta entre Cys (e GSH) com células CD4 +. Não se conhece o mecanismo pelo qual as mudanças na ingestão dos AAS influenciam este fenômeno e as relações entre Hcy, doenças inflamatórias e alterações in vitro no comportamento das células imunes criou nota cautelar sobre a suplementação de dietas com AAS. OBJETIVOS: investigar as vias dos AAS em pacientes HIV+ nas condições de jejum e pós-sobrecarga de Met frente à dieta habitual (DH) isolada ou acompanhada da suplementação de Cys (NAC) ou glutamina (GIn). MÉTODOS: 12 pacientes HIV+ (6 M e 6 F, de 25 a 36 anos), sob tratamento anti-retroviral pelo esquema tríplice, sem infecções secundárias e 20 controles saudáveis (10 M e 10 F, 23-28 anos) foram randomicamente distribuídos para suplementação com NAC (N-acetilcisteína, 1g/d ou GIn (20 g/d) em estudo cruzado com 7 dias de dieta separados por uma semana de washout (Wo com DH). Amostras de sangue após jejum noturno de 10 a 12 horas foram coletadas antes (MO) e após (M1) cada regime dietético. A seguir, os indivíduos ingeriram metionina (100 mg/kg) com coletas de sangue após 2 e 4 horas para a determinação da área abaixo da curva (AAC)...

Methionine (Met), cysteine (Cys), homocysteine (Hcy), and, taurine (Tau) are the 4 sulfur-containing amino acids (SAA), but only Met and Cys are incorporated into proteins. The 3 major products of SAA, glutathione (GSH), Hcy and Tau influence, mainly, inflammatory and of immune responses. Tau and GSH ameliorate inflammation whereas Hcy has the opposite effect. HIV+ patients present low levelis of GSH and other antioxidants nutrients, showing a direct relationship between Cys (and GSH) with CD4+/ cells. How changes in SAA intake influence this phenomenon is unknown and the relationships among Hcy, inflammatory diseases, and in vitro alterations in immune cell behavior create a cautionary note about supplementation of diets with SAA. OBJECTIVE: To investigate SAA pathways in HIV+ patients on fast and Met-overload (Met-DL) states after taken diet habitual without (HD) or with supplements of Cys (NAC) or glutamine (Gln). METHOOS: 12 HIV+ (6M and 6F, 25-36 yrs old) patients under HAART without secondary infections and 20 healthy (10M and 10F, 23-28 yrs old) controls were randomly assigned to either NAC (N-acetylcysteine, 1g/d) or Gln (20g/d) diets, in a 7-day diet crossover design, separated by a 7-day washout (with HD) period. Blood samples were drawn after overnight fast before (MO) and after each dietary treatments (M1) for the resting measurements. Immediately after blood sampling ali subjects started the Met-DL by ingesting at once 100 mg Met/kg BW and having the blood draw after 2 and 4 hours for the area under the curve (AUC) determination. At MO both groups were assessed for anthropometry (BMI, kg/m2), glomerular (plasma urea and creatinina) and hepatocellular (plasma γGT activity) funetions, nutritional (albumin, calcium, folic acid and vitamin B12) and antioxidant (uric acid, GSH, GSSG, Hey) states, glucose, lipids (triglycerides and cholesterol fractions) and SAA, serine (Ser), glyeine (Gly), glutamate (Glu) and Gln. The HIV+ group was characterized also by viral load, CD4+ and CD8+ counts. The statistical comparisons between groups and among diets showed group homogeneity for 8MI, albumin, calcium, vitamin B12, Hey, HDL-cholesterol, urea and creatinine. The patients presented higher values of glucose, triglycerides, γ-GT, LDL-cholesterol, and GSSG along with lower concentrations of uric acid, GSH and all but Hcy amino acids. The Met-OL equalized (Δ values) the groups for Met, Hcy, Tau and Gln. NAC and Gln diets led the HIV+ group to a higher concentrations of GSH (NAC > Gln) by acting differently on its precursors: Gly (Gln > NAC) and Cys (NAC > Gln), resulting similar consumption of Ser and production of Tau. Both diets reduced GSSG/GSH (NAC > Gln) and only NAC increased (6 x) Hey. The later was worsened by Met-OL. Thus HIV+ results in multiple deficiencies of vitamins and amino acids leading to lower levels of GSH and higher GSSG/GSH ration. The main problems of lower formation of Cys and low ineorporation of Cys and Gly into GSH were greatly solved by giving Met, NAC and Gln to the patients, hence remaining the drawback of increasing Hcy with Met or NAC supplements.

Fermentabilidade e frutanos da cebola (Allium cepa L. ): estudo in vivo, in vitro e do efeito trófico no intestino grosso / Fermentability of onion fructan (Allium cepa L. ) in vivo, in vitro study and the trophic effect in the large intestine

Os frutanos são carboidratos não-disponíveis, classificados como fibra alimentar solúvel e, também, prebióticos. Chegam intactos no intestino grosso (IG) e sofrem fermentação pela microbiota, fornecendo ácidos graxos de cadeia curta (AGC), gases e biomassa. Os objetivos foram avaliar a fermentação in vivo e in vitro de frutanos da cebola (Allium cepa L.) e seu efeito no intestino grosso de ratos. Durante 38 dias, ratos machos Wistar receberam ração controle (RC) ou suplementada com cebola (10% de frutanos) (RF). Na fermentação in vivo foram avaliados: peso e umidade das fezes, umidade do conteúdo cecal, AGCC, peso total e parede do ceco e pH. Paralelamente, fragmentos do ceco e cólon foram coletados para avaliação morfométrica e proliferação celular. Na fermentação in vitro, as frações indigeríveis das rações (RC e RF) e da cebola foram avaliadas sob diferentes parâmetros, como: pH, AGCC, fermentabilidade e resíduo não fermentado. A fermentação in vivo causou no grupo frutanos 10%, em relação ao controle, os seguintes efeitos: aumento significante do peso e umidade das fezes, da umidade do conteúdo cecal, do peso e parede do ceco e da concentração de AGC e diminuição do pH cecal, no grupo frutanos 10% em relação ao controle. Na fermentação in vitro, houve alterações tanto quantitativas como qualitativas de todos os substratos fermentados. De acordo com todas as variáveis analisadas, a RF apresentou maior fermentabilidade quando comparada com a RC. O grupo frutanos 10% apresentou, no ceco, aumento significante no tamanho das criptas, no número de criptas bifurcadas e no índice metafásico em relação ao controle. No cólon não foi evidenciada qualquer mudança microscópica entre os grupos. Os resultados indicam que a ingestão de frutanos causou mudanças significantes nos parâmetros fermentativos, tanto na fermentação in vivo (ratos) quanto na in vitro e na proliferação celular do ceco...

Fructans are unavailable carbohydrates, c1assified as soluble dietary fiber and prebiotics. They arrive intact in the large intestine (LI) and are fermented by the microbiota. This fermentation mainly produces short chain fatty acids (SCFA), gases and biomass. The objectives were evaluation of the in vitro and in vivo fermentation of onion fructans (Allium cepa L.) and their effect in the large intestine of rats. Male Wistar rats received, for 38 days, control diet (CD) or onion supplemented diet (10% fructans) (FD). In the in vivo fermentation were evaluated: faeces weight and moisture, moisture of caecal content, SCFA, cecum weight and wall and pH. In parallel, fragments of cecum and colon were collected for morphometric and cellular proliferation evaluation. In the in vitro fermentation, non-digestible fractions of CD and FD were evaluated under different parameters, such as: pH, SCFA, fermentability and non-fermentable residues. In vivo fermentation caused, in the 10% fructans group in relation to the control group, the following effects: a significant increase in faeces weight and moisture, in the moisture of caecal content, in cecum weight and wall, in the concentration of SCFA and a decrease in the caecal pH. The in vitro fermentation showed both quantitative and qualitative changes of all fermented substracts. The FD presented greater fermentability when compared to the CD, according to all variables analyzed. The 10% fructans group presented greater depth and fission of caecal crypts and metaphasic index in relation to the control group. No microscopic changes were noticed in the colon between the groups. The results indicated that the ingestion of fructans caused significant changes on the fermentative parameters, both in vivo (rats) and in vitro fermentation, and on cell proliferation in the cecum. In vitro fermentation indicated a possible fermentative behavior of the substracts and the FD had greater fermentability than the CD. These results were confirmed in vivo, once the 10% fructans group presented an increase in the SCFA production compared to the control group. The increase in butyrate might have caused the trophic effect of the cecum, which was noticed by the increase in weight and cellular proliferation.

Efeitos da suplementação com zinco na redução do estresse oxidativo em indivíduos com diabetes mellitus do tipo 2 / Effects of the zinc supplementation in the oxidative stress reduction with type 2 diabetes mellitus individuals

O zinco é um elemento-traço essencial que está envolvido em diferentes processos metabólicos. Possui função antioxidante, uma vez que faz parte da estrutura da enzima superóxido dismutase (CuZn-SOD), atua na restrição da produção endógena de radicais livres e, na estabilização da estrutura de membranas. Diabéticos geralmente apresentam deficiência de zinco, além de possuírem um grau aumentado de estresse oxidativo, que é gerado pela própria doença. . Portanto o presente estudo teve como objetivo verificar se a suplementação com zinco em pacientes com diabetes mellitus do tipo 2 poderia melhorar as características indicativas de dano oxidativo. O estudo realizado foi duplo cego, sendo administrado zinco aminoquelado (20mg/dia) e placebo, durante 6 meses, sendo os parâmetros do estudo avaliados antes e depois da suplementação, para que fosse possível se observar as mudanças nos parâmetros indicativos do estresse oxidativo. Na avaliação antropométrica, se verificou peso, estatura, medidas da cintura e bioimpedância elétrica. Foi feita a avaliação dos parâmetros glicêmicos e lipídicos, do mineral zinco, bem como dos indicadores de estresse oxidativo, incluindo os óxidos de colesterol e os autoanticorpos anti-LDL eletronegativa. A avaliação alimentar foi realizada por meio do registro de consumo alimentar. Como resultados, podemos ressaltar alta prevalência de sobrepeso/obesidade. Após a suplementação, as concentrações do zinco no plasma e eritrócito tiveram um leve aumento, passando de 68'mais ou menos'10 para 72,9'mais ou menos'13 'mü'/dL, e de 40,7 'mais ou menos'6,2 para 43 'mais ou menos'6,8 'mú'Zn/gHb, respectivamente, entretanto, este aumento não foi estatisticamente significativo. Também não foram encontradas diferenças significativas nas concentrações dos autoanticorpos anti-LDL eletronegativa e do total dos óxidos de colesterol, apesar de existir tendência de melhora destes parâmetros...

Zinc is an essential trace element that is involved with a variety of metabolic processes. It has an antioxidant function as it is part of the superoxidedismutase (CuZn-SOD) enzyme. It works in the restriction of the free-radicals endogenous production and in the membrane structure stabilization. Diabetic people often present zinc deficiency, besides of having an augmented degree of oxidative stress, which is generated by the own disease. Therefore, the present study had as objective to verify if the zinc supplementation would better the indicating characteristics of oxidative damage to type 2 diabetes mellitus patients. The study done was double-blind, with the administration of zinc chelate (20mg/day) and placebo, during 6 months. The study parameters were assessed both before and after the supplementation, in order to be possible for one to observe changes in the indicating oxidative stress parameters. In the antropometric evaluation, it was verified the weight, height, the measure of the waistline and the electric bioimpedance. It was evaluated the glicemic and fat parameters, zinc, as well as the oxidative stress indicators, which included the oxysterols and the electronegative anti-LDL autoantibody. The alimentary evaluation was done by means of the feed consumption registration. As a result, it could be highlighted the predomination of overweigh/obesity. After supplementation, the zinc concentrations in the plasma and erythrocyte showed a slight increase, from 68±10 to 72,9±13mg/dL, and from 40,7±6,2 to 43±6,8mgZn/gHb, respectively. However, this increase was not statically significative. Besides that, it was not found significative differences in the concentration of the electronegative anti-LDL autoantibody and of the oxysterols totals, despite of a trend in improvement of those parameters.

Estudo da ressonância eletromagnética do corpo humano: uma abordagem TLM / Study of electromagnetic resonance of the human body: a TLM approach

The application of Transmission Line Modeling (TLM) method to problems related with the electromagnetic resonance phenomena in human whole-body models is investigated...