No presente estudo, foi investigado o mecanismo pelo qual, o isoproterenol hiperpolariza o potencial de membrana (PM) da célula de Sertoli em túbulos seminíferos de ratos, com quinze dias de idade (imaturos). Foram analisadas a modificação do potencial de membrana e a resistência, utilizando-se a técnica de registro intracelular. O isoproterenol (2x10-6M) induziu uma hiperpolarização imediata e significativa na membrana da célula de Sertoli. O antagonista β2-adrenérgico butoxamina (1x10-6M) anulou a ação do isoproterenol. O antagonista β1-adrenérgico metoprolol (1x10-6M) teve efeito de reduzir a ação do isoproterenol, porém sem ser significativo. A inibição dos canais K+ATP, com a sulfoniluréia glibenclamida, suprimiu a ação do isoproterenol. A testosterona, a qual atua despolarizando o potencial de membrana, através do fechamento de canais K+ATP, via PLC-PIP2, impediu a hiperpolarização produzida pelo agonista β-adrenérgico. Os policátions como: espermina e LaCl3 (cloreto de lantâno) reverteram o efeito hiperpolarizante do isoproterenol, despolarizando o potencial de membrana, provavelmente através de interações iônicas que neutralizam a ação do agonista β-adrenérgico nos canais K+ATP. O agonista da adenilato ciclase, forscolina (1x10-7M), rapidamente hiperpolariza o potencial de membrana da célula de Sertoli, mimetizando o efeito do isoproterenol; db-AMPc também hiperpolariza o potencial de membrana destas células. Estes efeitos indicam que o isoproterenol age nos canais K+ATP, provavelmente, envolvendo a cascata: receptor β-adrenérgico/Gs/AC/AMPc/PKA. Estes resultados sugerem que a hiperpolarização induzida por isoproterenol é mediada pela abertura de canais K+ATP, em células de Sertoli. Esta hiperpolarização β-adrenérgica, provavelmente, tem uma papel fisiológico, na modulação do potencial de membrana, opondo-se à despolarização produzida pela testosterona, através do fechamento dos canais K+ATP.

Glicose é o principal substrato energético no SNC de mamíferos adultos, contudo o cérebro também é capaz de utilizar outros substratos, incluindo manose, frutose, galactose, glicerol, corpos cetônicos e lactato. Glicose é quase totalmente oxidada a CO2 e H2O, mas ela também é precursora de neurotransmissores, tais como glutamato, GABA e glicina. O metabolismo energético do SNC varia ontogeneticamente, visto o fato de que nas primeiras 2 horas após o nascimento, lactato é o seu principal substrato, glicose e corpos cetônicos servem como substratos nos 21 dias subseqüentes e, após este período, somente glicose predomina. A utilização de nutrientes é regulada de várias maneiras, tais como o transporte através das células endoteliais capilares, transporte através da membrana plasmática, variações na atividade enzimática e variações nas concentrações de nutrientes plasmáticos. Está bem estabelecido que a atividade funcional do SNC aumenta o metabolismo energético. Tal evento pode ser dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase, a qual é requerida para restabelecer a homeostase iônica. O aumento da concentração de potássio extracelular de um nível basal 8-12 mM provoca excitação neuronal fisiológica. A concentração de potássio pode atingir 50-80 mM durante convulsões, isquemia ou hipoglicemia. O potássio liberado pela atividade elétrica é captado nos astrócitos através de processos dependentes e não dependentes de ATP. Neste estudo, observamos o efeito de diferentes concentrações de potássio extracelular (2.7, 20 e 50 mM), sobre a oxidação de glicose, frutose, manose e lactato a CO2 e a conversão a lipídios em córtex cerebral de ratos jovens (10dias) e adultos (60 dias). Considerando que a captação de deoxiglicose está relacionada com a atividade glicolítica, testamos a influência do potássio extracelular sobre este parâmetro. Os efeitos da ouabaína sobre a oxidação de glicose e captação de deoxiglicose foram testados para determinar se a influência de potássio extracelular era dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase. Os efeitos da monensina (ionóforo de Na+) e bumetanide (inibidor do transportador de Na+/K+/2Cl-) foram também testados. O aumento da concentração de potássio extracelular aumentou a oxidação de glicose, frutose, e manose a CO2 em córtex cerebral de ratos adultos, contudo, este fenômeno não foi observado em ratos jovens. A oxidação de lactato aumentou com o aumento da concentração de potássio extracelular em ambos ratos jovens e adultos. Não houve diferença na oxidação de glicose e sobre a captação de deoxiglicose na presença de ouabaína. Monensina aumentou a captação de deoxiglicose em 2 minutos de incubação. Contudo, esta captação diminuiu em períodos de incubação de 1 hora e 10 minutos. Além disso, não houve efeito do bumetanide sobre o aumento causado pela alta concentração de potássio extracelular na oxidação de glicose.

A dinâmica de potássio em sistemas de integração lavoura-pecuária diverge de outros sistemas de manejo, porque são sistemas mais complexos e envolvem, além das práticas relacionadas à cultura de interesse econômico, a introdução do animal no sistema. Assim, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a evolução, a ciclagem e o balanço de potássio em um sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto, com diferentes intensidades de pastejo (aveia preta + azevém) de bovinos no inverno e sua influência sobre a cultura da soja cultivada na seqüência no ano agrícola 2007/08. O experimento está sendo conduzido desde maio de 2001 em área pertencente à Fazenda do Espinilho, localizada no município de São Miguel das Missões - RS, em Latossolo Vermelho distroférrico típico que vinha sendo cultivado em plantio direto desde 1991. Os tratamentos constam de intensidades de pastejo: 10, 20, 30 e 40 cm de altura e um tratamento sem pastejo, distribuídos num delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os teores de potássio disponível eram originalmente altos e assim se mantiveram ao longo do tempo; em todas as situações, ocorreu a formação de um gradiente de concentração de potássio a partir da superfície, com distribuição no perfil do solo diferenciada entre a pastagem e a soja, sem, haver, porém uma relação com as diferentes intensidades de pastejo. A ciclagem de potássio tendeu a aumentar com o aumento da intensidade de pastejo e não influenciou a cultura da soja em sucessão; e apesar do balanço de potássio no campo nesse sistema de integração lavoura-pecuária ter sido negativo (K final<K inicial), com um maior déficit nas áreas com maior intensidade de pastejo, os teores disponíveis desse nutriente se mantiveram altos e não influenciaram o rendimento de grãos da soja. / Potassium dynamics on integrated crop-livestock systems can be altered in relation to cash crop production systems, because such systems involve further management practices with the introduction of the animal in the system. The objectives of this study were to evaluate the potassium evolution, cycling and balance in an integrated crop-livestock system under no tillage with different grazing (black oat and italian ryegrass) intensities in the winter season and its influence on soybean cultivated in the summer season in 2007/08. The experiment is being conducted since May of 2001 in an area belonging to the Espinilho Farm, located in São Miguel das Missões county in the State of Rio Grande do Sul - Brazil in a Rhodic Hapludox (Oxisol), and cultivated under no tillage since 1991. The treatments consisted of different grazing intensities: 10, 20, 30 and 40 cm of pasture height, and a no-grazing treatment, in an experimental randomized block design, with three replicates. Available potassium content was originally high and so maintained along the time; in all situations, there was a potassium gradient formation from top soil, with different distribution in the soil profile among pasture and soybean without, however, a relationship with the different grazing intensities. The cycling of potassium tended to increase with increasing grazing intensity and did not influence soybean yield cropped in succession and; despite the negative potassium balance (K final<K initial) in the integrated crop-livestock system, with increasing deficit with increasing grazing intensity, available potassium remained high and did not affect soybean yield.

O monossialotetra-hexosilgangliosídeo (GM1) é um glicoesfingolipídio presente nas membranas celulares que exerce propriedades antioxidantes e neuroprotetoras. Os mecanismos neuroquímicos envolvidos na neuroproteção induzida pelo GM1 não são completamente conhecidos. Recentemente, foi demonstrado que o GM1 aumenta a quantidade da enzima catalase no SNC por causar vasodilatação, e sugeriu-se que a vasodilatação possa ser responsável pelas suas propriedades neuroprotetoras. Contudo, o mecanismo pelo qual o GM1 causa vasodilatação não foi determinado. Dado o papel central do óxido nítrico (NO), bem como de canais de potássio no controle do tonus do músculo liso, o objetivo deste trabalho foi determinar a participação do NO e de canais de K+ na vasodilatação induzida pelo GM1. Primeiramente, avaliamos o efeito da administração de L-NAME (metil éster de NGnitro- L-arginina, 60 mg/kg, i.p.), um inibidor da enzima óxido nítrico sintase (NOS), na vasodilatação cerebral induzida pelo GM1 (50 mg/kg, i.p.) em ratos Wistar machos adultos. Verificamos que o L-NAME preveniu o aumento do diâmetro dos vasos cerebrais induzido pelo GM1. Tendo em vista a participação do NO no efeito vasodilatador do GM1, determinamos o conteúdo de nitritos e nitratos (NOx), bem como de hemoglobina (Hb) no hipocampo e no córtex cerebral, 15, 30 e 60 min após a administração de GM1. Observamos um aumento no conteúdo de Hb e uma redução dos níveis de NOx após 60 min. Dado que nitritos e nitratos podem ser removidos in vivo pelo sangue por ligação com a Hb, um possível efeito do GM1 sobre o conteúdo de NOx poderia ser mascarado. No intuito de contornar essa situação, determinamos os níveis de NOx em fatias de córtex cerebral incubadas com GM1 (0, 10, 30 e 100 µM). Verificamos que o GM1 (100 µM) aumentou os níveis de NOx em 30 min e, reduziu o conteúdo em 60 min, sem alterar o conteúdo de Hb. Ainda, mostramos que o L-NAME (100 µM) reverte o aumento de NOx induzida pela incubação com GM1 (100 µM, por 30 minutos) em fatias de córtex cerebral, sem alterar o conteúdo de Hb. Tendo em vista a participação do NO no efeito vasodilatador do GM1, e conhecendo a capacidade de ligação da Hb com o NO, determinamos a via de relaxamento muscular mediada pelo NO em anéis de artéria mesentérica superior isolada de ratos. Verificamos que o GM1 causou relaxamento vascular através de uma curva cumulativa de concentrações (10 nM a 3 mM), e também determinamos que a participação do endotélio é fundamental para este efeito. O efeito vasorelaxante do GM1 além de ser dependente da presença do endotélio vascular, é completamente bloqueado pela presença de L-NAME (1 µM), da mesma forma que os resultados encontrados nos experimentos com vasos cerebrais. Considerando que o NO formado no endotélio ativa a guanilato ciclase (GCs), também testamos o efeito do inibidor desta enzima (ODQ-1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-alpha]quinoxalin-1-one) no efeito vasorelaxante do GM1. Neste caso, o efeito do GM1 foi bloqueado parcialmente pelo ODQ (10 µM). Além da participação da GCs, avaliamos o papel dos canais de K+ no efeito vasorelaxante do GM1. Verificamos que o tetraetilamônio (1 mM), um bloqueador não seletivo, assim como a glibenclamida (10 µM), bloqueador dos canais de K+ sensíveis ao ATP bloquearam parcialmente o efeito do GM1. Por outro lado, a apamina (50 nM), um bloqueador de canais de K+ dependentes voltagem e Ca²+ (KCa) de baixa condutância não alterou o efeito do GM1, enquanto que a caribdotoxina (50 nM), um bloqueador de KCa de alta condutância deslocou a curva de relaxamento para a direita. Em resumo, neste trabalho mostramos a participação do NO e dos canais de K+ na vasodilatação induzida pelo GM1. Embora mais estudos sejam necessários para estabelecer o mecanismo vasodilatador do GM1, sugerimos que uma terapia adjunta com GM1 ou com drogas correlatas é válida em condições clínicas onde o aumento do fluxo sanguíneo é associado a um melhor prognóstico, como doenças vasculares obstrutivas e doenças neurodegenerativas. / Monosialotetra-hexosylganglioside (GM1) is a glycosphingolipid present in most cell membranes which displays antioxidant and neuroprotective properties. Additionally, it has been recently demonstrated that GM1 increases catalase content in the CNS due to vasodilation, and it has been suggested that vasodilation may be responsible, at least in part, for the neuroprotective properties of GM1. However, the mechanisms underlying GM1-induced vasodilation have not been determined. Given the pivotal role of nitric oxide and potassium channels in the control of vascular tonus, we decided to investigate whether these mediators are involved in the vasodilation induced by GM1. Initially, we investigated the effect of L-NAME (NG-nitro-L-arginine methyl ester, 60 mg/kg, i.p.), an inhibitor of nitric oxide sinthase (NOS), on the cerebral vasodilation induced by GM1 (50 mg/kg, i.p.) in male wistar rats. L-NAME fully prevented the increase in outer diameter of pial vessels induced by GM1. In addition, we investigated the content of stable NO end products, namely, nitrites and nitrates (NOx), as well as the content of the hemoglobin (Hb) in the hipocampus and cerebral cortex 15, 30 and 60 min after GM1 administration. Interestingly, GM1 increased Hb content and decreased NOx content 60 min after administration. Since it has been demonstrated that NO end products like NOx can be removed from brain in vivo by blood flow, a possible effect of GM1 on NOx levels could be masked. Therefore, we decided to investigated the effect of GM1 (0, 10, 30 e 100 µM) on NOx content in slices of cerebral cortex. The incubation of slices with GM1 (100 µM) for 30 min significantly increased NOx levels. In addition, we observed decreased NOx levels after 60 min of incubation, without changes in Hb content. In order to obtain pharmacological evidence for the role of nitric oxide synthase (NOS) in GM1-induced increase of NOx content in situ, cortical slices were incubated with L-NAME (100 µM) in the presence or absence of GM1 (100 µM) for 30 minutes, and the NOx content was measured. L-NAME blunted GM1-induced increase of NOx content. Since it has been demonstrated that GM1 induces pial vessel vasodilation and increases NOx content in cerebral cortex, which are fully prevented by the nitric oxide synthase inhibitor L-NAME, we further investigated whether GM1 relaxes larger vessels, as well as the mechanisms by which GM1 causes vasorelaxation. We found that GM1 (10, 30, 100, 300 µM, 1 and 3 mM) induced vascular relaxation of the rat mesenteric artery, as determined by isometric tension studies in arterial rings contracted with 1 µM phenylephrine. The vasorelaxation induced by GM1 was abolished by endothelium removal, by incubation with LNAME (1 µM) and partially inhibited by the blockade of potassium channels by 1 mM tetraethylammonium, 10 μM glibenclamide, by the soluble guanylate cyclase inhibitor 1H- [1,2,4]oxadiazolo[4,3-alpha]quinoxalin-1-one (10 µM), and by 50 nM charybdotoxin, a blocker of large and intermediate conductance calcium-activated potassium channels. Moreover, GM1- induced relaxation was not affected by apamin (50 nM), a small conductance calcium-activated potassium channel blocker. Althogether, these results indicate that nitric oxide and potassium channels participate in the vasodilation induced by GM1. Although more studies are necessary to definitely establish the mechanisms underlying the GM1-induced vasodilation, we suggest that vasodilation may underlie some of the biological effects of exogenous GM1 ganglioside and that adjunct therapy with GM1 may be of value in clinical conditions in which increased blood flow is associated to a better prognosis, such as obstructive vascular and neurodegenerative diseases. We found that GM1 (10, 30, 100, 300 µM, 1 and 3 mM) induced vascular relaxation of the rat mesenteric artery, as determined by isometric tension studies in arterial rings contracted with 1 µM phenylephrine. The vasorelaxation induced by GM1 was abolished by endothelium removal, by incubation with LNAME (1 µM) and partially inhibited by the blockade of potassium channels by 1 mM tetraethylammonium, 10 μM glibenclamide, by the soluble guanylate cyclase inhibitor 1H- [1,2,4]oxadiazolo[4,3-alpha]quinoxalin-1-one (10 µM), and by 50 nM charybdotoxin, a blocker of large and intermediate conductance calcium-activated potassium channels. Moreover, GM1- induced relaxation was not affected by apamin (50 nM), a small conductance calcium-activated potassium channel blocker. Althogether, these results indicate that nitric oxide and potassium channels participate in the vasodilation induced by GM1. Although more studies are necessary to definitely establish the mechanisms underlying the GM1-induced vasodilation, we suggest that vasodilation may underlie some of the biological effects of exogenous GM1 ganglioside and that adjunct therapy with GM1 may be of value in clinical conditions in which increased blood flow is associated to a better prognosis, such as obstructive vascular and neurodegenerative diseases.

Introdução: As soluções com glicose, insulina e potássio (GIK) têm sua utilidade estabelecida em pacientes diabéticos com infarto agudo do miocárdio (IAM), mas poucos estudos avaliaram o suporte metabólico com GIK em diabéticos submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio (CRM). O objetivo deste trabalho foi determinar se a infusão de GIK é capaz de melhorar o desempenho hemodinâmico com redução do uso de inotrópicos e, conseqüentemente, reduzir a morbidade de diabéticos submetidos à CRM. Pacientes e Métodos: Pacientes com diagnóstico de diabetes mellitus tipo 2 referenciados à CRM foram randomizados para receber GIK (solução glicose 5% - 500ml, 80 UI de insulina e 40 mEq de potássio) ou insulina subcutânea pouco antes da indução anestésica até a 12ª hora de pós-operatório (PO). Foram avaliados por monitorização hemodinâmica e laboratorial nas primeiras 24h de PO e acompanhados por 30 dias a fim de se identificar complicações relacionadas ao procedimento. Resultados: Vinte e quatro pacientes foram randomizados e completaram a avaliação. Não houve diferença estatisticamente significativa na evolução hemodinâmica (média de índice cardíaco na 24ª hora GIK 3,49±0,94 e de controle 3,38±0,75; p=0,74). As doses médias de drogas inotrópicas e vasodilatadores foram similares entre os grupos. O grupo de intervenção apresentou glicemias significativamente menores no período de infusão (glicemia 12ª h GIK 195,6±68,25 /Controle 269,6±78,48; p=0,02), com menor ocorrência de hiperglicemias no GIK, 2 (16%) contra 8 (64%) no grupo de controle (RR 0,25; IC95% 0,07-0,94; p=0,03). O desfecho composto de complicações por infecção PO demonstrou um menor número de eventos no GIK, 3 (25%), contra 10 (80%) no grupo de controle (RR 0,30; IC95% 0,11-0,83; p=0,01). Discussão: Alguns estudos têm demonstrado que a GIK promove melhora no desempenho hemodinâmico de pacientes diabéticos submetidos à CRM, o que não foi confirmado pelo presente trabalho. No entanto, melhor controle glicêmico foi alcançado com uso de GIK, e os achados na evolução clínica sugerem um possível efeito benéfico deste na redução de complicações por infecção PO. Um estudo específico para este desfecho deve ser realizado para avaliar este resultado. Conclusões: A utilização de GIK não determinou melhor desempenho hemodinâmico, nem reduziu a necessidade de uso de inotrópicos, mas promoveu melhor controle glicêmico. O desfecho clínico secundário composto por complicações por infecção foi mais freqüente no grupo de controle.

O hormônio folículo-estimulante (FSH) produz um efeito dual sobre o potencial de membrana das células de Sertoli, com uma fase inicial rápida, que compreende uma hiperpolarização, por um período de segundos e uma fase de despolarização, que ocorre mais lentamente, por um período de minutos. A fase de despolarização envolve um mecanismo relacionado à entrada de cálcio estimulada pelo FSH. O Isoproterenol, um agonista de receptores β-adrenérgicos, induz uma hiperpolarização imediata e prolongada na membrana de células de Sertoli de ratos imaturos. Este efeito é provavelmente resultante da queda de [ATP]i a qual libera a inibição exercida pelo nucleotídeo sobre o canal de K+ATP. Dessa forma, objetivou-se estudar a ação do Isoproterenol sobre o potencial de membrana das células de Sertoli para melhor avaliar o componente hiperpolarizante produzido por FSH nas células de Sertoli, além de estudar a captação de Ca2+ estimulada pelo FSH e pelo isoproterenol. O potencial de membrana foi registrado utilizando túbulos seminíferos isolados de testículos de ratos Wistar machos de 15 dias de idade. O registro intracelular da célula de Sertoli foi realizado utilizando microcapilares preenchidos com KCl 3mmol/L acoplados a um eletrômetro. Foi realizada a aplicação tópica isolada de FSH (4mU/mL) e Isoproterenol (2μM). Depois, em experimentos individuais, foram aplicados topicamente, FSH e isoproterenol, 5 minutos após a aplicação tópica da Tolbutamida (10μM) e Glibenclamida (10μM), sulfonilureias de ação hipoglicemiante, que exercem efeito de fechamento dos canais de K+ATP. A Tolbutamida (10μM), ainda, foi perfundida 15 minutos antes da aplicação do Isoproterenol, a fim de testar se esta sulfoniluréia impediria de forma mais significativa a ação deste. Na técnica de captação de Ca2+, utilizou-se FSH e isoproterenol com toxina pertussis (PTX), bloqueador da subunidade Gi da proteína G para avaliar o seu envolvimento na captação de Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. Utilizou-se a toxina colérica, estimulador da proteína Gs, para avaliar o envolvimento do AMPc na captação de Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. Fez-se uso de SQ22536, inibidor da enzima adenilato ciclase, para avaliar o envolvimento dessa enzima na ação estimulante do FSH nas células de Sertoli de ratos imaturos. Os resultados foram dados como média ± SEM. Os dados da variação do potencial de membrana foram analisados pelo teste ANOVA para medidas repetidas com o pós-teste de Bonferroni. O FSH teve sua hiperpolarização inibida quando foi aplicado tolbutamida (10μM) anteriormente. O SQ22536 também aboliu a hiperpolarização causada pelo FSH. O Isoproterenol, quando aplicado isoladamente produziu uma resposta hiperpolarizante sobre o potencial de membrana, alterando de – 32,4mV ± 1,32 mV para -40,0 ± 0,78 mv, aos 60 segundos após a sua aplicação (*p<0,001) (n=6 células de Sertoli). A aplicação tópica de Tolbutamida (10 μM) bloqueou a ação do Isoproterenol (2μM), causando uma despolarização de –41,0± 0,47mV variou até -39,0 ± 2,02mV, aos 120 segundos após a aplicação do Isoproterenol (p>0,05) (n=6 células de Sertoli). A perfusão com Tolbutamida foi mais eficaz no bloqueio da resposta beta-adrenérgica, causando uma despolarização de -41,6 ±1,21 mV para -35,4 ± 0,98 mV, aos 120 segundos após a aplicação tópica do Isoproterenol (p>0,05) (n=9 células de Sertoli). A aplicação tópica de Glibenclamida (10μM), a qual é um inibidor do canal de k +ATP, bloqueou a ação do Isoproterenol (2μM), causando despolarização, demonstrando que a hiperpolarização do isoproterenol está relacionada com a abertura desses canais. A tolbutamida (10μM), quando aplicada topicamente, impediu a fase de hiperpolarização característica causada pelo FSH (4mU/mL), causando despolarização do potencial de membrana das células de Sertoli de ratos imaturos. O Isoproterenol apresentou uma resposta hiperpolarizante rápida sobre o potencial de membrana, causada, provavelmente, por uma abertura dos canais de K+ATP na membrana das células de Sertoli de testículos de ratos imaturos. PTX quando aplicada topicamente e anteriormente à aplicação de isoproterenol não impediu a hiperpolarização característica causada por isoproterenol. A ação hiperpolarizante de isoproterenol independe de proteína Gi. PTX não impede a captação de 45Ca2+ estimulada pelo isoproterenol. A toxina colérica, que estimula proteína Gs, não estimula a captação de 45Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. / Follicle-stimulating hormone (FSH) produces a dual effect on the membrane potential of Sertoli cells, with an initial rapid phase, which comprises a hyperpolarization for a period of seconds and a depolarization phase, wich occurs more slowly, within minutes. The depolarization phase involves calcium entry stimulated by FSH. Isoproterenol, an agonist of β-adrenergic receptors, induces an immediate and prolonged hyperpolarization on the membrane of Sertoli cells from immature rats. The aim of this work is to study the involvement of K+ATP channels in the hiperpolarization effect of isoproterenol on the membrane of Sertoli cells. This work also aimed to study the action of Isoproterenol on the membrane potential of Sertoli cells to better understanding the hyperpolarizing component produced by FSH in Sertoli cells, in addition to study the Ca2+ uptake stimulated by FSH and by isoproterenol. Membrane potential was recorded using isolated seminiferous tubules of testes of 15 days-old rats. The record of intracellular Sertoli cell was performed using microcapillary filled with KCl3 mmol/L coupled to an electrometer. We performed a single topical application of FSH(4mU/mL) and Isoproterenol (2μM). Then, inindividual experiments were applied topically, FSH and isoproterenol, 5 minutes after topical application of Tolbutamide (10μM) and glibenclamide(10μM), sulfonylurea a hypoglycemicaction, exercising effect closing of K+ channels ATP. The Tolbutamide (10μM) also was infused 15 minutes before application of Isoproterenol in order totest whether this would prevents ulfonylurea most significantly to the action of isoproterenol. In the technique of 45Ca2+ uptake, we used FSH and isoproterenol with pertussis toxin (PTX), blocking the G protein subunit Gi to evaluate its involvementon Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats. We used the cholera toxin, a stimulator of Gs protein, to evaluate the involvement of AMPc on Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats. SQ22536, an inhibitor of the enzyme adenylate cyclase, was used to evaluate the involvement this enzyme in the stimulatory action of FSH in Sertoli cells from immature rats. The results were given as mean ± SEM. The data of the change in membrane potential were analyzed by ANOVA for repeated measures with Bonferroni post-test. The hyperpolarization produced by FSH was inhibited when tolbutamide was applied (10μM). The SQ22536 also abolished the hyperpolarization caused by FSH. The Isoproterenol when used alone produced a hyperpolarizing response on the membrane potential , changing from -32.4mV±1.32 mV to -40.0±0.78 mV at 60 seconds after its application (*p<0.001) (n=6Sertoli cells). Topical application of Tolbutamide (10μM) blocked the action of Isoproterenol (2μM), causing a depolarization of -41.0±0.47 mV ranged up to-39.0± 2.02 mV at 120 seconds after application of Isoproterenol (p>0.05) (n=6Sertoli cells). The Tolbutamide infusion was more effective inblocking beta-adrenergic response, causing a depolarization of -41,6 ±1,21 mV to -35,4 ± 0,98 mV at 120seconds after the topical application of Isoproterenol (p>0.05) (n=9Sertoli cells). Isoproterenol produces a rapid hyperpolarization on membrane potential of Sertoli cells. This effect was blocked by tolbutamide, indicating that the activation of beta-adrenergic receptors involves opening of K+ATP channels in the membrane of Sertoli cells from immature rat testes. PTX,when applied topically prior to application of isoproterenol did not prevent the characteristic hyperpolarization caused by isoproterenol. The hyperpolarizing action of isoproterenol is independent of Gi protein. PTX does not prevent the uptake of 45Ca2+ stimulated by isoproterenol. The cholera toxin, which stimulates Gs protein, does not stimulate 45Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats.

Glicose é o principal substrato energético no SNC de mamíferos adultos, contudo o cérebro também é capaz de utilizar outros substratos, incluindo manose, frutose, galactose, glicerol, corpos cetônicos e lactato. Glicose é quase totalmente oxidada a CO2 e H2O, mas ela também é precursora de neurotransmissores, tais como glutamato, GABA e glicina. O metabolismo energético do SNC varia ontogeneticamente, visto o fato de que nas primeiras 2 horas após o nascimento, lactato é o seu principal substrato, glicose e corpos cetônicos servem como substratos nos 21 dias subseqüentes e, após este período, somente glicose predomina. A utilização de nutrientes é regulada de várias maneiras, tais como o transporte através das células endoteliais capilares, transporte através da membrana plasmática, variações na atividade enzimática e variações nas concentrações de nutrientes plasmáticos. Está bem estabelecido que a atividade funcional do SNC aumenta o metabolismo energético. Tal evento pode ser dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase, a qual é requerida para restabelecer a homeostase iônica. O aumento da concentração de potássio extracelular de um nível basal 8-12 mM provoca excitação neuronal fisiológica. A concentração de potássio pode atingir 50-80 mM durante convulsões, isquemia ou hipoglicemia. O potássio liberado pela atividade elétrica é captado nos astrócitos através de processos dependentes e não dependentes de ATP. Neste estudo, observamos o efeito de diferentes concentrações de potássio extracelular (2.7, 20 e 50 mM), sobre a oxidação de glicose, frutose, manose e lactato a CO2 e a conversão a lipídios em córtex cerebral de ratos jovens (10dias) e adultos (60 dias). Considerando que a captação de deoxiglicose está relacionada com a atividade glicolítica, testamos a influência do potássio extracelular sobre este parâmetro. Os efeitos da ouabaína sobre a oxidação de glicose e captação de deoxiglicose foram testados para determinar se a influência de potássio extracelular era dependente da atividade da bomba Na+,K+-ATPase. Os efeitos da monensina (ionóforo de Na+) e bumetanide (inibidor do transportador de Na+/K+/2Cl-) foram também testados. O aumento da concentração de potássio extracelular aumentou a oxidação de glicose, frutose, e manose a CO2 em córtex cerebral de ratos adultos, contudo, este fenômeno não foi observado em ratos jovens. A oxidação de lactato aumentou com o aumento da concentração de potássio extracelular em ambos ratos jovens e adultos. Não houve diferença na oxidação de glicose e sobre a captação de deoxiglicose na presença de ouabaína. Monensina aumentou a captação de deoxiglicose em 2 minutos de incubação. Contudo, esta captação diminuiu em períodos de incubação de 1 hora e 10 minutos. Além disso, não houve efeito do bumetanide sobre o aumento causado pela alta concentração de potássio extracelular na oxidação de glicose.

Processos biológicos e efeitos quânticos parecem ocupar realidades diferentes uma vez que os organismos são constantemente sujeitos a ruídos introduzidos pelo meio. Esses ruídos tendem a destruir a coerência quântica fazendo com que processos clássicos dominem a dinâmica do sistema. Porém, recentemente, com a descoberta da ocorrência de processos coerentes no transporte de excitações em complexos fotossintéticos, a área denominada como Biologia Quântica começou a receber mais atenção. O mais intrigante é que, nesses complexos fotossintéticos, dependendo da combinação do ruído do meio com o processo coerente, um aumento na eficiência do transporte poderá ser observada. Com esses resultados, questões fundamentais como a de que sistemas biológicos poderiam tirar vantagens da Mecânica Quântica surgem naturalmente. Nesse estudo, analisamos se o tunelamento coerente poderia explicar a alta eficiência observada em um canal iônico de potássio. Plenio e colaboradores [1] argumentaram que o tunelamento coerente e o ruído dephasing pode explicar a alta taxa de transporte nos canais iônicos. Discutimos também se o mesmo ocorre com o ruído térmico. Baseando-se nas hipóteses feitas por Plenio [1], analisamos o efeito do ruído térmico concluindo que o mesmo pode melhorar a condutividade, mas também pode impor restrições, uma vez que o tempo de coerência diminui severamente. / Quantum e ects and biological processes seem to occupy di erent realms, given that organisms are constantly subjected to noise from the environment. Noise processes tend to destroy the coherence of the system, hence classical processes are expected to dominate the dynamics. Nevertheless, with the recent discovery that coherent processes occur in the excitation energy transport in photosynthetic complexes, the area known as Quantum Biology started receiving special attention. The most interesting point here is that in these photosynthetic complexes the right interplay between noise and quantum coherence seems to improve transport e ciency. In this dissertation we investigate whether coherent tunneling could explain the high e ciency observed in ion channels. It has been argued by Plenio et al [1] that coherent tunneling and dephasing noise can explain the high conductance in ionic channels. We have analyzed whether the same occurs when thermal noise are also taken into account. Based on Plenio et al [1] assumptions, we have analysed the e ect of thermal noise to conclude that it can improve conductivity but can also impose restrictions since the coherence time is severely diminished.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Bioctecnologia / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A agricultura brasileira é altamente dependente de fertilizantes. Eles são utilizados em grande quantidade, sendo que a maior parte é importada e representa uma parcela significativa dos custos de produção. O uso de pó de rochas, contendo os nutrientes necessários às plantas, tem sido sugerido como uma alternativa aos fertilizantes solúveis. No entanto, a baixa disponibilidade dos nutrientes contidos em rochas tem limitado o seu uso. Vários microrganismos do solo apresentam a capacidade de disponibilizarem nutrientes e podem se constituir no mecanismo de solubilização dos nutrientes das rochas. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de selecionar rochas e microrganismos disponibilizadores de nutrientes para serem utilizados como inoculantes visando a substituição total ou parcial dos fertilizantes solúveis. Foram utilizadas dez amostras de rochas, sendo sete provenientes do Estado de Santa Catarina (flogopita olivina melilitito, granitos - SB1b, Sb, PC201A e PC201B, calcário Irati e fonolito) e três provenientes do Estado de Goiás (arenito, brecha alcalina e carbonatito). Determinou-se o número e obteve-se isolados de microrganismos solubilizadores de fosfatos presentes no pó das rochas. A capacidade e o potencial dos isolados em solubilizar fosfatos foram avaliados em meio de cultura GEL sólido, suplementado com CaHPO4. Esses isolados, juntamente com os da Coleção do Laboratório de Microbiologia do Solo da Universidade Federal de Santa Catarina, foram avaliados quanto ao seu potencial de solubilização em meio de cultura líquido, suplementado ou não com pó de rochas. As rochas e os isolados foram testados no cultivo de alface em casa de vegetação. A população de microrganismos solubilizadores variou entre 200 e 770 unidades formadoras de colônias por grama de pó de rocha. Os teores de P e K, solubilizados no meio de cultura GEL líquido suplementado com pó de rochas e inoculado com diferentes microrganismos, foram afetados pelo tipo de rocha, pelo isolado e pela interação rocha/microrganismo. As rochas diferiram quanto ao potencial de biodisponibilização. Carbonatito apresentou alto potencial para a biodisponibilização de P e K. Destacaram-se, ainda, a flogopita para a biodisponibilização de P e o granito da Saibrita na biodisponibilização de K. Os isolados MSF-344, MSF-352, e MSF-353 apresentaram um alto potencial de solubilização de P e K, destacando-se também os isolados MSF-305 e MSF-313 na solubilização de P e MSF-62, MSF-293, MFS-322, MFS-331 na de K. As rochas diferiram quanto ao potencial de suprimento de nutrientes para as plantas. A flogopita possui potencial para ser utilizada como fonte de P e K. Como fonte de K, pode ser utilizada também o carbonatito, a brecha alcalina, o fonolito, o arenito, o calcário Irati e o granito da Saibrita. Microrganismos e pó de rocha podem ser utilizados na substituição total ou parcial das adubações solúveis. Em relação ao P, os isolados MSF-305, MSF-313 e MSF-344. E, em relação ao K, os isolados MSF-322 e MFS-331. Sendo assim, estes isolados apresentaram potencial para serem utilizados em programas de inoculação controlada visando a biodisponibilização de nutrientes de rochas na substituição total ou parcial das adubações solúveis. Brazilian agriculture is highly dependent on fertilizers which are used in the country intensively. The majority of fertilizers are imported and represent a significant fraction of the production costs. The use of rock powder containing the nutrients required by the plants has been suggested as an alternative source to the soluble fertilizers. However, the small availability of nutrients included in these rocks has limited their use. Several microorganisms have the potential to improve availability of some of these nutrients and may be represent a mechanism for the use of these rock nutrients. The study was conducted with the purpose of selecting rocks and microorganisms to be used as inoculants aiming at the total or partial substitution of soluble nutrients. Ten rock samples were used, seven from the state of Santa Catarina (phlogopyte, granites - SB1b, Sb, PC201A and PC201B, calcareous rock Irati and phonolyte) and three from the state of Goiás (sand stone, alcaline breccia and carbonatite). Enumeration and pure culture establishment of phosphate availability microorganisms isolated from the rock powder was performed. The ability and the potential of the isolated samples of available phosphates were evaluated through a solid GEL culture supplemented with CaHPO4. The isolated samples, together with other isolates preserved in the Soil Microbiology Laboratory of Universidade Federal de Santa Catarina, were evaluated for their potential of phosphate utilization in liquid culture, supplemented or not with rock powder. The rocks and isolated samples were tested in a greenhouse and in the fertilization of lettuce plants. The population of microorganisms able to improve phosphate availability varied from 200 to 770 colony forming units per gram of rock powder. The contents of P and K, available in a GEL culture supplemented with rock powder and inoculated with different microorganisms resulted differently according to the type of rock, the microorganism involved and also the interaction rock/microrganism. The rocks differed in their potential of phosphate bioavailability. Carbonatite presented a higher potential for the P and K bioavailability. The phlogopyte improved the P bioavailability and the granite of Saibrita in the K bioavailability. The isolated samples coded MSF-344, MSF-352, and MSF-353 presented a higher potential of improving P and K availability, standing out also the isolated samples of MSF-305 and MSF-313 in relation to P and MSF-62, MSF-293, MFS-322, MFS-331 in relation to K. The rocks differed in their potential of supplying nutrients to the plants. phlogopyte showed a potential to be used as a source of P and K and as sources of K, it was identified the carbonatite, the alcaline breccia, phonolyte, sand stone, calcareous rock Irati and granite of Saibrita.. Microorganisms and rock powder may be used in the total or partial substitution of soluble fertilizers. In relation to P, the isolated samples MSF-305, MSF-313 and MSF-344, and in relation to K, MSF-322 and MFS-331. Therefore, these isolated showed a great potential to be used in programs of controlled inoculation, aiming at improving the bioavailability of rock nutrients in the place of fertilizers, either when used alone or as fertilizer supplements.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Avaliamos a relação entre o [óxido nítrico] (NO), a enzima guanilato ciclase solúvel e [canais de potássio] no estabelecimento da [hiporresponsividade] vascular à fenilefrina (Fen) durante o [choque séptico] em ratos. Os efeitos pressóricos da Fen são menores em ratos tratados com LPS 8 ou 24 horas antes do experimento. O pré-tratamento com inibidores da NO sintase (nitro-L-arginina metil éster ou aminoguanidina) preveniu a hiporresponsividade causada pelo LPS. Porém, quando administrado apenas uma vez, antes da Fen, o L-NAME reverteu a hiporresponsividade na 8a hora de endotoxemia, mas não na 24a hora. Por sua vez, o 1H-[1,2,4]-oxadiazolo-[4,3-a]-quinoxalin-1 (ODQ) reverteu a hiporresponsividade na 24a hora de endotoxemia, mas não na 8a hora. O [tetraetilamônio] normalizou os efeitos da Fen tanto 8 como 24 horas após o LPS. A imunoeletroforese para a isoforma induzida da NO sintase (iNOS) revelou que a expressão dessa enzima é alta na 8a hora após o LPS e quase indetectável na 24a hora de endotoxemia. O NO, oriundo da iNOS, é importante para iniciar o estado de hiporresponsividade à Fen, mas não para mantê-lo por longos períodos. O aparecimento e a manutenção da hiporresponsividade vascular parece depender da interação entre o NO, a guanilato ciclase e canais de potássio. Animais submetidos a cirurgia para ligadura e perfuração do ceco tiveram a duração dos efeitos vasodilatadores da [bradicinina] aumentada. Os bloqueadores de canais de potássio, tetraetilamônio, 4 aminopiridina e glibenclamida normalizaram as respostas para a BK. O aumento na responsividade à BK foi evitado pela aminoguanidina. A responsividade à BK é maior em animais sépticos e seus efeitos são mediados por receptores B2 da bradicinina, num processo dependente da produção de NO e da abertura de canais de potássio.