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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was conducted in a city whose main economic activity is tobacco farming, which contributes to much of the population is exposed to smoke and pesticides that end up being inhaled during breathing. In this context, the study of the respiratory system should help that individuals may have attitudes that ensure the health. Thus, this study investigated whether the use of contextualized situations and practical activities during the study of the respiratory system contribute to explaining modify profiles of students in relation to the respiratory system. Data collection was conducted through analysis of science textbooks of the early years to build a profile explaining that students of 8 th year could have on the respiratory system and questionnaires before the study of the respiratory system, after a theoretical study with contextualized situations, after practical activities and after six months. It was found that textbooks are improving, but they still have some misconceptions, and others treat the study of the respiratory system superficially. Furthermore, not all goals have proposed teaching strategies for their achievement. Moreover, to reach the 8th year, the explanations of the students are strongly vitalistic and have few details in their explanations. After conducting classes using contextualized situations and practical activities, explanations reached higher levels, with stamp and some mechanistic explanations reach the ultrastructural level. After six months, it was found that although most of the responses have come back to the vitalistic and mechanistic level, continue using concepts of the respiratory movements, composition of air, gas exchange and energy production in their explanations. Thus, it can be stated that the use of contextualized situations and practical activities, and motivate students also contribute to modify the explanatory levels of students in relation to the respiratory system. / Este trabalho foi realizado em um município cuja principal atividade econômica é a fumicultura, o que contribui para a que boa parte da população esteja exposta a fumaça e agrotóxicos, que acabam sendo inaladas durante a respiração. Nesse contexto, o estudo do sistema respiratório deve contribuir para que os indivíduos possam ter atitudes que garantam a saúde. Assim, essa pesquisa investigou se a utilização de situações contextualizadas e atividades práticas durante o estudo do sistema respiratório contribuem para modificar perfis explicativos dos alunos em relação ao sistema respiratório. A coleta de dados foi realizada através de análise de livros didáticos de ciências dos anos iniciais para construir um perfil explicativo que os alunos de 8° ano poderiam ter sobre o sistema respiratório e questionários aplicados antes do estudo do sistema respiratório, após o estudo teórico a partir de situações contextualizadas, após a realização de atividades práticas e após seis meses. Verificou-se que os livros didáticos estão melhorando, mas que alguns ainda apresentam erros conceituais, e outros tratam o estudo do sistema respiratório superficialmente. Além disso, nem todos os objetivos de ensino propostos apresentam estratégias para a sua consecução. Por outro lado, ao chegar ao 8° ano, as explicações dos alunos são fortemente vitalistas e apresentam poucos detalhes em suas explicações. Após a realização das aulas utilização de situações contextualizadas e atividades práticas, as explicações atingiram níveis mais elevados, com cunho mecanicista e algumas explicações atingem o nível ultra-estrutural. Após seis meses, verificou-se que apesar da maior parte das respostas ter voltado ao nível vitalista e mecanicista, continuam utilizando os conceitos relativos aos movimentos respiratórios, composição do ar, trocas gasosas e produção de energia em suas explicações. Dessa forma, pode-se afirmar que a utilização de situações contextualizadas e atividades práticas, além de motivar os alunos também contribuem para modificar os níveis explicativos dos alunos em relação ao sistema respiratório.

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença genética neuromuscular hereditária, ligada ao cromossomo X, sendo encontrada em seres humanos do sexo masculino em uma taxa de 1 para cada 3500 neonatos. Essa doença muscular é descrita também em outras espécies como o camundongo distrofico (Mdx), cães golden retriever com distrofia muscular GRMD e gatos com distrofia muscular hipertrófica felina (HFMD), os quais apresentam sintomas semelhantes à DMD e por esta razão tem sido amplamente utilizados como modelos experimentais para estudos. Portanto o objetivo deste estudo é avaliar a mobilidade do diafragma, os ciclos respiratórios e a expansão da caixa torácica de cães GRMD afetados e portadores, uma vez que a insuficiência respiratória é a principal causa de mortes em indivíduos acometidos. Para este estudo utilizou-se de avaliação ultrassonográfica dos muscúlos respíratórios (diafragma e intercostais), análises clínicas, e um acompanhamento de análises hematológicas. Como resultado obtido, o movimento de inspiração, expiração e platô, que compõe a mobilidade diafragmática, foi menor no grupo afetado do que nos controles. A fase de platô neste grupo (GRMD) é quase inexistente, indicando que o diafragma destes animais permanece em uma constante movimentação. A frequência respiratória foi 26,93 por minuto para o grupo controle e 15,5 por minuto para o grupo afetado, o qual se encontra abaixo do padrão normal. A movimentação dos m. intercostais apresentou expiração e inspiração respectivamente de: 8,99mm e 8,79mm para o grupo controle e 7,42mm e 7,40mm para o grupo afetado, mostrando que os indivíduos do grupo afetado tem uma menor expansão da caixa torácica e possivelmente um distúrbio na ventilação pulmonar. Conclui-se que a metodologia aplicada neste estudo é um meio viável de acompanhamento e avaliação do sistema respiratório no modelo GRMD, podendo ser adaptado futuramente em outros modelos experimentais da distrofia muscular. / The Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a genetic neuromuscular disease, linked to chromosome X and is found in human males at a rate of 1 in every 3,500 newborns. This muscle disease is also described in other species such as mouse dystrophic (Mdx), golden retriever dogs with muscular dystrophy GRMD and cats with hypertrophic feline muscular dystrophy (HFMD), which present symptoms similar to DMD and for this reason has been widely used as experimental models for studies. Therefore the objective of this study is to evaluate the mobility of the diaphragm, the respiratory cycles and the expansion of the rib cage GRMD affected dogs and carriers, since respiratory failure the leading cause of death in affected individuals. For this study we used ultrasound evaluation of respiratory muscles (diaphragm and intercostal), clinical analysis, and monitoring of hematological analysis. As a result, the movement of inspiration, expiration and plateau, which comprises the diaphragmatic mobility was lower in the affected group than in controls. The plateau phase in this group (GRMD) is almost nonexistent, indicating that these diaphragm remains in a constant movement. Respiratory rate was 26.93 per minute for the control group and 15.5 minutes for the affected group, which is below the normal standard. The movimentation of the m. intercostal presented expiration and inspiration respectively: 8.99 mm and 8.79 mm for the control group and 7.42 mm and 7.40 mm for the affected group, showing that individuals in the affected group has a lower expansion of the rib cage and possibly a disturbance pulmonary ventilation. It is concluded that the methodology applied in this study is a viable means of monitoring and evaluation of the respiratory system in GRMD model and can be adapted in the future in other experimental models of muscular dystrophy.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Respiratory diseases are considered a global public health problems, especially in developing countries where morbidity and mortality are higher. Epidemiological factors influencing maternal health especially during pregnancy and the environmental and socioeconomic conditions to which the minor is exposed are determinants of children´s respiratory health; however their interrelations still stimulate reflections. This study aimed to evaluate the prevalence of respiratory disorders and epidemiological factors and analyze their association in children at five years of age. The study sample consisted of cohort |Epidemiological Study-Social Health Perinatal Hospital Births of the Great Aracaju| in two different times that were collected in 2005 and 2010, with clinical examinations and questionnaires relating to risk factors for childhood respiratory health. Was held Descriptive, bivariate using Chi-square test and multivariate Poisson regression modified by robust standard errors. Data were considered statistically significant when p ≤ 0.05 value. 429 children were evaluated, 55% were male, with weight and length / height appropriate. The frequency of breastfeeding and exposure to secondhand smoke were 91% and 28%, respectively. Among the maternal variables found prior to pregnancy asthma (3%) and during pregnancy (6%), vaginal delivery (72%), mother´s age at birth (± 25 years), maternal education ≤ 8 years of study and situation work outside the home in both evaluations. Regarding socio-economic conditions found government support (31% in 2005 and 67% in 2010) and family income between 1-3 minimum wages in the two sample points. The environment was demonstrated airy bedroom (58%), shared with adults (43%), mold located on the fourth (16%) and equipment to cook without waste by 98%. The prevalence of infant respiratory disorders accounted for 58%, and respiratory infections (47%), respiratory allergies (24%) and asthma (10%). In multivariate analyzes presented protection for respiratory infection in children who share bedrooms with other higher risk for those who had continuous hoarseness and were delivered vaginally. The variables related to the risk of respiratory allergy were children who snore during sleep, has continued hoarseness and have no pets, while protection for disease was associated with maternal education ≤ 8 years of schooling in 2010 and practice of child physical activity. The risk for asthma was linked to shortness of breath and asthmatic relative (mother, father, brothers and others like uncles, cousins and grandparents) and protection when maternal education ≤ 8 years of study in 2010. This study developed in Aracaju- SE with children to 5 years of age and their mothers showed high prevalence of respiratory disorders, linked to the relevant factors to childhood, to maternal, socioeconomic and environmental conditions, so children need early diagnosis and approach to prevent chronic morbidities and consequently, changes in respiratory health. / As doenças respiratórias são consideradas problemas de saúde pública mundial, principalmente em países em desenvolvimento onde os índices de morbidade e mortalidade infantil são maiores. Os fatores epidemiológicos que influenciam a saúde materna especialmente no período gestacional e as condições ambientais e socioeconômicas a que o menor é exposto são determinantes da saúde respiratória infantil; no entanto suas inter-relações ainda estimulam reflexões. Este estudo objetivou avaliar prevalência de distúrbios respiratórios e fatores epidemiológicos e analisar associação entre eles em crianças aos cinco anos de idade. A amostra do estudo foi constituída da coorte ―Estudo Epidemiológico-Social da Saúde Perinatal de Partos Hospitalares da Grande Aracaju‖ nos dois momentos em que foram coletados, 2005 e 2010, com exames clínicos e questionários referentes a fatores de risco e saúde respiratória infantil. Foi realizada análise descritiva, bivariada utilizando o teste Qui-quadrado de Pearson e multivariada pela regressão de Poisson modificado de erros padrões robustos. Os dados foram considerados estatisticamente significativos quando valor de p≤0,05. Foram avaliadas 429 crianças, 55% do sexo masculino, com peso e comprimento/ altura adequados. As frequências de aleitamento materno e exposição ao fumo passivo foram 91% e 28%, respectivamente. Dentre as variáveis maternas encontrou asma anterior à gestação (3%) e durante o período gestacional (6%), parto normal (72%), idade da mãe no parto (±25 anos), escolaridade materna ≤ 8 anos de estudo e situação de trabalho fora do lar em ambas avaliações. Quanto às condições socioeconômicas verificou auxílio governamental (31% em 2005 e 67% em 2010) e renda familiar entre 1 a 3 salários mínimos nos dois momentos do estudo. No ambiente foi demonstrado dormitório arejado (58%), dividido com adultos (43%), mofo localizado no quarto (16%) e material de cozinhar sem resíduos em 98%. A prevalência de distúrbios respiratórios infantis representou 58%, sendo infecção respiratória (47%), alergia respiratória (24%) e asma (10%). Em análise multivariada encontrou-se proteção para infecção respiratória em crianças que dividem dormitórios com outras maiores e risco para àquelas que apresentaram rouquidão contínua e nasceram de parto normal. As variáveis relacionadas ao risco de alergia respiratória foram crianças que roncam durante o sono, tem rouquidão contínua e não possuem animais domésticos, enquanto que proteção para doença foi associada à escolaridade materna ≤ 8 anos de estudo em 2010 e prática de atividade física infantil. O risco para asma esteve interligado à falta de ar e parente asmático (mãe, pai, irmãos e outros como tios, primos e avós) e proteção quando escolaridade materna ≤ 8 anos de estudo em 2010. Este estudo desenvolvido em Aracaju- SE com crianças aos 5 anos de idade e suas respectivas mães revelou elevada prevalência de distúrbios respiratórios, vinculados à fatores pertinentes à infância, às condições maternas, socioeconômicas e ambientais, dessa forma as crianças necessitam de diagnóstico e abordagem precoces para evitar morbidades crônicas e consequentemente, alterações na saúde respiratória.

Esse trabalho trata da análise do transporte de monóxido de carbono no corpo humano. O monóxido de carbono é um gás incolor, inodoro e insípido, sendo a principal causa das mortes acidentais por intoxicação. É o poluente lançado em maior quantidade na atmosfera. Quando inspirado, ocupa lugares destinados ao transporte de oxigênio, com afinidade cerca de 250 vezes maior. O oxigênio é utilizado pelos tecidos no processo de geração de energia. Sua falta pode causar danos à saúde. Concentrações altas de monóxido de carbono podem resultar em acidentes fatais. Para analisar o transporte de monóxido de carbono, foi desenvolvido um modelo matemático do sistema respiratório, considerando as trocas dos gases monóxido de carbono, oxigênio e dióxido de carbono. O modelo possibilita analisar a distribuição de monóxido de carbono no corpo humano, dependendo das condições do ar inspirado, em regime transitório. É definido pela separação dos locais onde os gases estão presentes em compartimentos. São esses os alvéolos, os capilares pulmonares, o sangue arterial, o sangue venoso, os tecidos e os capilares teciduais. No equacionamento, utilizou-se princípios de conservação de massa. O transporte dos gases no sangue e nos tecidos é representado por equações com bases empíricas, incluindo a influência de um gás sobre o outro. No final, alguns resultados de simulações do modelo são apresentados e discutidos. A validação foi feita comparando os resultados do modelo com dados experimentais de exposição controlada ao monóxido de carbono. A coerência entre os resultados foi excelente. Após a validação o modelo foi utilizado para prever a concentração de CO no corpo humano após exposição a alguns ambientes típicos. Entre esses, tem-se a análise dos critérios de qualidade de ar para o monóxido de carbono, que mostraram ser adequados. Outra aplicação são situações típicas de incêndio, onde o aumento de dióxido de carbono e a diminuição de oxigênio mostraram acelerar a absorção de monóxido de carbono pelo corpo humano. / This work is about the transport of carbon monoxide in the human body. The carbon monoxide is a colorless, odourless and tasteless gas and the main cause of accidental deaths for poisoning. It is responsible for the biggest amount of pollutant launched in the atmosphere. When inspired, it occupies places destined to the oxygen transport, with affinity about 250 times bigger. The oxygen is used by the tissues in the process of energy generation. Its lack can cause damages to the health. High concentrations of carbon monoxide can result in fatal accidents. To analyze the transport of carbon monoxide, a mathematical model of the respiratory system was developed, considering the exchanges of the gases carbon monoxide, oxygen and carbon dioxide. With this model, it is possible to analyze the transient distribution of carbon monoxide in the human body, depending on the conditions of the inspired air. It is defined by the separation of the places where the gases are present in compartments. These are the alveoli, the pulmonary capillaries, the arterial blood, the venous blood, the tissues and the tissues capillaries. The equations were defined by principles of mass conservation. The transport of these gases in blood and tissues are represented by empiric based equations, including the influence between them. Some model’s simulation results are presented and discussed at the end. The validation was done comparing the model’s results with experimental data of controlled exposition to carbon monoxide. The agreement between the results was excellent. After that, the model was used to some typical situation. One of them is about the verification of the quality air criteria for carbon monoxide, showing to be adequate. Other application are typical fire situations, where the carbon dioxide rising and oxygen reduction showed to accelerate the absorption of carbon monoxide by the human body.

Durante o exercício físico existe uma intensa mobilização encefálica promovendo a tensão muscular, alterações circulatórias e respiratórias. A hipótese é que áreas encefálicas envolvidas no controle cardiorrespiratório participam no exercício físico agudo. Foram utilizados ratos Wistar divididos em grupo exercício e grupo repouso. Houve redução dos níveis de PaCO2 e aumento da PaO2, sem alteração de pH, bicarbonato e lactato após o exercício. Houve aumento da imunorreatividade à Fos em relação ao grupo controle no NTSc, no NTSm, no BVLr, incluindo C1, no NPBL, no CPB, no KF, na PeF/HL, no HDM e no NPV. Ademais, os neurônios quimiossensíveis do NRT ativados representam 18% do total e recebem projeções da região PeF/HL. Neste trabalho, mostramos que após um exercício físico ocorre uma intensa ativação de possíveis áreas encefálicas importantes para o controle cardiorrespiratório, além dos neurônios quimiossensíveis do NRT envolvidos no controle respiratório durante o exercício físico, através da participação do comando central de vias hipotalâmicas. / During exercise there is an intense brain mobilization promoting muscle tension, respiratory and circulatory changes. We tested the hypothesis that brain areas involved in cardiorespiratory control could be activated during the acute physical exercise. Wistar rats were divided into exercise group and non-exercise group. There was decrease in PaCO2, increase in PaO2 and no changes in pH, bicarbonate and lactate after exercise. Increase in Fos immunoreactivity in cNTS, mNTS, VLM, C1 included, LPBN, KF, PeF/LH and PVN. Moreover, the chemosensitivity RTN neurons accounted for 18% of the total and receive projections from the PeF/LH. In the present study, we showed that after running acute exercise there is an intense activation of brain areas important for the cardiorespiratory control. Besides that, the chemosensitivity neurons of the RTN are activated after acute running exercise, showing that these particular subset of neurons have a role of the respiratory control during exercise, through the involvement of the \"central command\" of the hypothalamus.

Devido à intensa oscilação de funções e mecanismos de defesa respiratórios evidenciados nos primeiros meses de vida dos bezerros, o discernimento do limiar etário para a resposta vacinal intranasal efetiva, atrelado ao risco de infecção e perfil da vacina são fundamentais para a pecuária racional. Diante disto, o estudo buscou comparar a resposta imune humoral e mediada por células, local e sistêmica, entre bezerros vacinados intranasalmente aos 15 ou 45 dias de vida com vacina polivalente contendo vírus sincicial respiratório bovino vivo modificado, cepas quimicamente alteradas de herpesvirus bovino tipo 1 e vírus da parainfluenza tipo 3, vírus da diarreia viral bovina tipos 1 e 2 inativados, além de culturas inativadas dos cinco sorotipos de Leptospira e adjuvante Quil-A. Foram utilizados 16 bezerros holandeses alocados em três grupos, o grupo GA composto por seis animais primovacinados aos 15 dias de idade, o grupo GB composto por cinco animais primovacinados aos 45 dias de idade e o grupo controle composto por cinco animais não vacinados. Os animais vacinados receberam uma segunda dose vacinal 21 dias após a primeira. Para avaliação da interferência da vacinação intranasal no estado geral dos bezerros, na expressão das populações leucocitárias, na capacidade fagocítica e microbicida, além da investigação de anticorpos humorais e locais, foram realizados exames clínicos e colhidas amostras de sangue e lavado broncoalveolar (LBA) antes da primeira e da segunda dose vacinal, bem como uma terceira colheita 21 dias após a segunda dose. Foi observado que após a vacinação a maioria dos animais vacinados apresentou manifestações clínicas respiratórias, acompanhadas de leucograma com declínio de leucócitos totais e linfócitos nos animais do GA em relação ao CTLA. Nos animais do GB além das manifestações clínicas, foi encontrada somente uma tendência ao aumento de neutrófilos em relação ao CTLB. Houve diminuição de macrófagos alveolares e aumento de neutrófilos sanguíneos e alveolares tanto na citologia do LBA quanto na imunofenotipagem dos animais do GA em relação ao CTLA e diminuição de macrófagos na citologia do LBA ao longo dos momentos do GA, enquanto que nos animais do GB houve diminuição de monócitos-like CD14+ ao longo dos momentos. Simultaneamente ao aumento de monócitos CD14+ ao longo dos momentos, foi notado o aumento de linfócitos TCD3+ CD4- CD8- nos animais do GA ao longo dos momentos e em relação ao CTLA. Além disso, a porcentagem de linfócitos sanguíneos TCD3+ aumentou no GA em relação ao CTLA, porém não acompanhada pelo aumento na porcentagem de células TCD4+ ou TCD8+ mas sim pelas populações TCD3+CD4-CD8- ao longo dos momentos e em relação ao CTLA e TCD3+ CD4+ CD8+ em relação ao CTLA. No LBA a porcentagem de células CD4+ diminuiu em relação ao CTLA. Nos animais do GB não houve diferença entre essas populações celulares, somente a diminuição de células CD4+ CD8+ em relação ao CTLB no LBA. Ao se avaliar as funções de fagocitose e microbicida dos grupos vacinados, foi constatada diminuição expressiva na maioria das avaliações após a vacinação, principalmente em relação ao GA. Em relação à resposta humoral por anticorpos, o estudo demonstrou que a resposta vacinal por via intranasal não sofreu influência de anticorpos colostrais, tampouco induziu imunidade sérica específica por anticorpos, no entanto, no LBA foi capaz de induzir aumento de IgA nos animais do GA e uma tendência ao aumento em animais do GB. Diante dos resultados, conclui-se que: a resposta à vacina utilizada por via intranasal em bezerros com 15 dias de idade é diferente de quando utilizada aos 45 dias, e que causou alterações de exame clínico, leucograma e citologia do LBA mais intensas nos animais vacinados aos 15 dias de idade. Embora não apresente resposta anticorpo específica sistêmica em ambos os casos, aos 15 dias apresentou resposta neutrofílica e monocítica sistêmica acompanhada de aumento de linfócitos T duplo negativos e duplo positivos, enquanto a resposta local celular foi pobre em macrófagos e rica em neutrófilos e IgA, porém com comprometimento das funções celulares. Dessa forma, a vacina utilizada nesse período, por via intranasal, em especial aos 15 dias de idade pode predispor o animal a infecções bacterianas secundárias. No entanto, deve-se ficar claro que este resultado se aplica somente a estas condições de vacina, via e idade / Due to the intense oscillating of functions and respiratory defense mechanisms evidenced in the first months of life of calves, the discernment about the age threshold for the effective intranasal vaccine response, linked to the risk of infection and vaccines profile are fundamental to rational livestock. In view of this, the study aimed to compare the humoral immune response and local and systemic cell-mediated among calves vaccinated intranasally to 15 or 45 days of life with polyvalent vaccine containing bovine respiratory syncytial modified live virus, chemically altered strains of bovine herpesvirus type 1 and parainfluenza virus type 3, inactivated bovine viral diarrhea types 1 and 2, inactivated cultures of five Leptospira serovars and Quil-A adjuvant. 16 Holstein calves were allocated in three groups, the GA group consisting of six animals vaccinated at 15 days of age, the GB group consisting of five animals vaccinated at 45 days of age and the control group of five animals not vaccinated. Vaccinated animals received a second immunization dose 21 days after the first one. To evaluate the impact of intranasal vaccination in the general condition of the calves, in the expression of leukocyte populations, phagocytic and microbicide capacity, as well as research of humoral and local antibodies, clinical examinations were performed and blood and bronchoalveolar lavage (BAL) samples were collected before the first and second vaccine vaccination, as well as a third sample 21 days after the second dose. It was observed that after vaccination most vaccinated animals showed respiratory clinical manifestations, accompanied by white blood cell count with decline of total leukocytes and lymphocytes in GA animals compared to CTLA. In GB animals beyond the clinical manifestations, it was only found a tendency to increase in neutrophils in relation to CTLB. There was a decrease in alveolar macrophages and increased blood and alveolar neutrophils in both BAL cytology and immunophenotyping of GA animals compared to the CTLA and reduction of macrophages in BAL cytology over the times in GA animals, whereas in GB animals there was a decreased in CD14+ monocyte-like along time. Simultaneously with the increase in CD14+ monocytes over the time, it was noted an increase in TCD3+CD4-CD8- lymphocytes in GA animals along time and compared to CTLA. Furthermore, the percentage of TCD3+ blood lymphocytes increased in GA compared to the CTLA but it was not accompanied by an increase in the percentage of CD4+ or CD8+ T cells but by TCD3+ CD4- CD8- population along time and compared to the CTLA and TCD3+ CD4+ CD8+ cells compared to CTLA. In BAL the percentage of CD4+ cells decreased compared to CTLA. In animals GB there was no difference between these cell populations, only the reduction of CD4+ CD8+ BAL cells compared to CTLB. When evaluating the phagocytosis and microbicidal functions of the vaccinated groups it was observed significant decrease in most evaluations after vaccination, especially in relation to GA. Regarding the humoral antibody response, the study demonstrated that the vaccine response by intranasally rout was not influenced by colostral antibodies, either induced serum specific immunity antibodies, however, in BAL was able to induce increase of IgA in GA animals and a tendency to increase in GB animals. Given the results, it is concluded that: the response to the vaccine used intranasally in 15 days old calves is different than when used at 45 days, and it caused clinical examination, WBC and BAL fluid cytology more intense changes in animals vaccinated at 15 days of age. Although it has not systemic specific antibody response in both cases, after 15 days showed neutrophilic and monocytic systemic response accompanied by increase of double negative and double positive T lymphocytes, while the local cell response was poor in macrophages and rich in neutrophils and IgA, but with impairment of cellular functions. Thus, the vaccine used intranasally in that period, particularly at 15 days of age may predispose an animal to secondary bacterial infections. However, it should be clear that this result applies only to these conditions of vaccine, route and age

The respiratory system is a target for environmental oxidants from airborne pollution and other contaminants. Chronic exposure may result in inflammatory conditions such as allergies and asthma. The ability of the body to counteract oxidation is dependent on the oxidative status of the individual, and can also benefit from the use of medicinal plant preparations such as Withania somnifera (WS), which is accredited with antioxidant and antiinflammatory properties. Selenium is an important cofactor of antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase. A deficiency of Se will result in decreased antioxidant enzymes levels and a poor response to oxidative damage. The aim of this study was to determine the antioxidant content and activity of WS, as well as its in vitro effects with seleno-L-methionine (Se-Met), the major component of dietary selenium, in a physiologically relevant cell model system. Little is known about the combinational effects of non-enzymatic and enzymatic antioxidants i.e., WS in combination with Se-Met, and these effects were also quantified. The antioxidant content (total phenolic (TPC) and flavonoid content (TFC)) and activity (2,2- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC)) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) of a water extract of WS, as traditionally prepared and used, was determined. The intracellular and total protection of WS alone (0-33.33 mg/ml) and in combination with Se-Met (0-33.33 pg/ml) (range: ½-100x RDA) was evaluated in a standard cell line, the SC-1 fibroblast cell line and in physiologically relevant primary cultures of chick embryo lung cells (CELC) using the 2’,7’-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) assay. Water extracts of WS, as traditionally consumed, were found to possess significant antioxidant content and activity. For TPC and TFC, WS was found to contain 4.84 g CE/100 g DW, and 355 mg CE/100 g DW respectively. For DPPH, the IC50 of WS was 56.34 mg/ml, and the antioxidant activity of WS was 274.8 μmol TE/g. For TEAC, the IC50 of WS was 60.3 mg/ml, and the antioxidant activity of WS was 2.2 mmol TE/g. Using ORAC, the antioxidant activity of WS was found to be 15.05 μM TE/g. WS and Se-Met exhibited both pro-oxidant and antioxidant effects in the DCFH-DA assay and this may be a function of concentration, as well as combinations of WS and Se-Met ratios. Data indicates that both WS and Se-Met, alone and in combination, elicit protection via the intracellular (at all concentrations) and extracellular (at higher concentrations) compartment of the SC-1 cell. A synergistic interaction is observed extracellularly between WS and Se-Met, with mostly additive effects occurring intracellularly. For CELC, WS and Se-Met alone both demonstrated total protective effects at almost all concentrations, and intracellular protective effects at higher concentrations. The combination of WS and Se-Met provided total and intracellular protection to the CELC at the highest concentration combination. Antagonism between WS and Se-Met was observed at low concentrations in the total protection assay, with weak synergism and antagonism occurring at higher concentrations. Synergism between WS and Se-Met was observed at low concentrations intracellularly, with antagonistic interactions occurring at higher concentrations. In conclusion, WS and Se-Met, alone and in combination at non-cytotoxic concentrations, displayed significant cellular protection against oxidative damage and this was a function of cell line, concentration and ratios between WS and Se-Met. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2013. / gm2014 / Anatomy / unrestricted