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Origins of Cardiac Vagal Preganglionic Fibers: A Retrograde Transport StudyStuesse, Sherry L. 18 March 1982 (has links)
The origin of cardiac preganglionic neurons in the rat was investigated using the retrograde transport of horseradish peroxidase (HRP). A single injection of HRP was made into the right myocardium in either a sinoatrial or mid-ventricular location. Labeled cells were found in the mid- and lower medulla primarily in and around the nucleus ambiguus (NA) 600-1800 μm above the obex. The dorsal motor nucleus of X (DMN) was sparsely labeled and a few cells were found in an intermediate zone near the level of the obex. Labeling was bilateral with slightly heavier labeling found ipsilateral to the injection site than contralateral to it. Following a unilateral vagotomy, labeled cells were only found ipsilateral to the intact vagus. Atrial and midventricular injections yielded similar results. Occasionally only 1- cells in the NA were labeled per section. Inspection of serial sections revealed that in these sparsely labeled rats, the HRP was often in the same location within the NA forming a column of cells within the nucleus. The columns sometimes extended at least 240 μm in the rostral-caudal direction. The columnar organization was most apparent in rats with few labeled cells presumably because it was obscured in nuclei that were heavily labeled. In a second group of rats, the right vagus was cut at the cervical level and dipped in HRP to determine the extent of the NA and DMN in rats. In these animals, heavier labeling was found in the DMN than in the NA. Cells in the DMN were filled from the upper spinal cord to its most rostral extent 1200 μm above the obex. Thus, although the DMN and NA send projections in the vagus nerve, those axons terminating in the myocardium primarily originate in the NA.
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Efeitos da hipóxia tecidual aguda sobre as propriedades eletrofisiológicas dos neurônios pré-simpáticos de ratos previamente submetidos à hipóxia crônica intermitente / Effects of acute tissue hypoxia on electrophysiological properties of the presympathetic neurons from rats submmited to chronic intermitente hypoxiaAmarante, Marlusa Karlen 16 December 2015 (has links)
Nesse estudo investigamos os efeitos da hipóxia tecidual aguda (HA) sobre as propriedades eletrofisiológicas intrínsecas dos neurônios pré-simpáticos bulboespinhais da área rostro-ventrolateral do bulbo (RVLM) de ratos jovens adultos submetidos previamente à hipóxia crônica intermitente (HCI) e os seus respectivos controle. Para marcarmos os neurônios pré-simpáticos bulboespinhais da RVLM, ratos Wistar jovens (P19-P21) anestesiados com ketamina e xilazina, receberam microinjeções bilaterais de rodamina, um traçador fluorescente retrógrado, na coluna intermediolateral da medula espinhal (T3-T6) e 2 dias após a recuperação da cirurgia, os animais foram submetidos ao protocolo de HCI, enquanto que ratos controle foram mantidos em condições de normóxia, durante 10 dias. No décimo primeiro dia, os ratos foram novamente anestesiados para a remoção do cérebro e as fatias do tronco cerebral contendo neurônios pré-simpáticos com marcação positivas foram registrados. Utilizamos a técnica de whole cell patch-clamp para estudo das propriedades eletrofisiológicas desses neurônios. As propriedades eletrofisiológicas intrínsecas foram analisadas antes e após a HA, a qual foi produzida pela perfusão das fatias do tronco cerebral com uma solução hipóxica (95% N2 + 5% CO2) durante 2 minutos na presença de bloqueadores sinápticos excitatórios e inibitórios. Todos os neurônios pré-simpáticos apresentaram característica intrínseca de autodespolarização e a frequência de disparos basal de potenciais de ação (PAs) desses neurônios de ratos do grupo controle e HCI foram similares [Controle= 5,03 ± 0,4 Hz (n=39) vs HCI= 6,31 ± 0,7 Hz (n=31); p > 0,05]. No grupo controle, a HA não alterou a frequência média de disparos de PAs (BS = 5,03 ± 0,4 Hz vs HA = 5,24 ± 0,3 Hz (n=39); p > 0,05], porém revelou diferentes perfis de disparo de PAs após 2 min de exposição à HA: i) 11 neurônios com aumento na frequência de disparos (BS = 5,1 ± 0,7 Hz vs HA = 7 ± 0,7 Hz; p < 0,05]; ii) 21 neurônios sem alteração na frequência de disparos (BS = 4,8 ± 0,5 Hz vs HA = 5,36 ± 0,6 Hz; p > 0,05] e iii) 7 neurônios com diminuição na frequência de disparos (BS = 7,3 ± 1,1 Hz vs HA = 3,6 ± 0,7 Hz; p < 0,05). No grupo HCI, a HA produziu aumento na frequência média de disparos (BS= 6,31 ± 0,7 Hz vs HA= 7,25 ± 0,8 Hz; n=31 - p < 0,05) e na análise do perfil de disparo de PAs, a HA revelou 2 subpopulações: i) 9 neurônios com aumento na frequência de disparos (BS = 4,7 ± 0,8 Hz vs HA = 8,2 ± 1,4 Hz; p < 0,05) e ii) 22 neurônios sem alteração na frequência de disparos (BS = 7,0 ± 1,0 Hz vs HA = 6,8 ± 1,0 Hz; p > 0,05). Esse estudo nos permitiu revelar diferentes subpopulações de neurônios pré-simpáticos que responderam de forma distintas à HA. Os resultados também sugerem que a HCI teria um efeito pré- condicionante na excitabilidade intrínseca dos neurônios pré-simpáticos em resposta à HA / In this study we evaluated the effects of acute hypoxia (AH) on the intrinsic electrophysiological properties of presympathetic neurons from rostro ventrolateral medulla (RVLM) of juvenile rats exposed to chronic intermittent hypoxia (CIH) or normoxic condition (control group). To label the RVLM bulbospinal presympathetic neurons, young Wistar rats (P 19 - 21) anesthetized with ketamine and xylazine, received bilateral microinjections of a fluorescent retrograde tracer (rhodamine retrobeads) were performed into the intermediolateral column of spinal cord (T3-T6) and two days after recovery of the surgery, the animals were submitted to CIH or normoxic protocol, during 10 days. On the 11th day, under anesthesia, brainstem slices were obtained and only the labeled RVLM presympathetic neurons were recorded, using whole-cell patch-clamp approach to study the electrophysiological properties of these neurons. The intrinsic electrophysiological properties were analyzed before and after AH, which was produced by slice perfusion with hypoxic solution (95% N2 and 5% CO2) during 2 min in the presence of excitatory and inhibitory synaptic antagonists. All recorded RVLM presympathetic neurons presented intrinsic pacemaker activity and the baseline firing frequency of these neurons from control and CIH group were similar [Control= 5,03 ± 0,4 Hz (n=39) vs HCI= 6,31 ± 0,7 Hz (n=31); p > 0,05]. In the control group, AH do not change the firing rate (BS = 5,03 ± 0,4 Hz vs HA = 5,24 ± 0,3 Hz (n=39); p > 0,05), but revealed different pattern of firing frequency after 2 min of AH: i) 11 neurons increased the firing frequency (BS = 4,9 ± 0,9 Hz vs HA = 6,9 ± 1,0 Hz; p < 0,05) ; ii) 21 neurons do not change the firing frequency (BS = 4,8 ± 0,5 Hz vs HA = 5,36 ± 0,6 Hz; p > 0,05) and iii) 7 neurons decreased the firing frequency (BS = 7,3 ± 1,1 Hz vs HA = 3,6 ± 0,7 Hz; p < 0,05). In the CIH group, the AH increased the firing rate comparing with basal condition (SB= 6,31 ± 0,7 Hz vs AH= 7,25 ± 0,8 Hz; n=31 - p < 0,05) and analyzing the pattern of action potential, AH revealed 2 subpopulations in this group: i) 9 neurons increased the firing frequency (SB = 4,7 ± 0,8 Hz vs AH = 8,2 ± 1,4 Hz; p < 0,05) and ii) 22 neurons do not change the firing frequency (SB = 7,0 ± 1,0 Hz vs AH = 6,8 ± 1,0 Hz; p > 0,05).. The data shows that AH revealed different subpopulations of presympathetic neurons and suggest that CIH plays a preconditioning in the intrinsic excitability of presympathetic neurons in response to acute hypoxia
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Taikomosios fizinės veiklos įtaka neįgaliųjų su nugaros smegenų pažeidimais biosocialiniams įgūdžiams / Influence of Applied Physical Activities on Biosocial Skills of the Disabled with Lesions of Spinal MedullaMiniauskienė, Vilma 09 May 2006 (has links)
The researches of biosocial skills of the disabled is a very important and relevant subject in estimating the perspectives and possibilities in rehabilitation and psychosocial adaptation of disabled individuals. There is a lack of researches dealing with the influence of various activities and programmes on indices and alternations of biosocial skills. Authors, analyzing biosocial skills, limit themselves to a general survey of the disabled omitting researches related to the nature of disability and level of lesion. There has been no researches conducted revealing the influence of applied physical activities on biosocial skills of the disabled with lesions of spinal medulla up to 2 years and over 2 years after lesion. Aim of survey. To test and evaluate influence of applied physical activities on biosocial skills of the disabled moving in wheelchairs.
For implementing this aim several tasks were carried out:
1. To test and evaluate alternations of the biosocial skills of the disabled with different level lesions adopting the programme of applied physical activities.
2. To test and evaluate influence of the programme of applied physical activities on biosocial skills of the disabled with different level lesions after different time periods.
3. To test and evaluate influence of the programmes of applied physical activities of different duration on biosocial skills of the disabled moving in wheelchairs.
The survey conducted involving 32 disabled individuals with lesions of... [to full text]
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Audinių prieinkstinių liaukų histopatologinis tyrimas / Histopathological research of mink adrenal glandsTammi, Jolanta 05 March 2014 (has links)
Tema : Audinių prieinkstinių liaukų histopatologinis tyrimas.
Tyrimo objektas: X ūkio 6 mėnesių amžiaus audinių prieinkstinių liaukų histologiniai preparatai.
Atlikimo vieta: Lietuvos Sveikatos Mokslų Universiteto Veterinarijos Akademijos Patologijos centras.
Darbo apimtis: 41 puslapis, naudoti 43 literatūros šaltiniai, 31 paveikslas.
Tyrimo tikslas: Įvertinti audinių prieinkstinių liaukų histomorfologinius pokyčius.
Tyrimo uždaviniai:
1. Atlikti histologinį ir histocheminį mėginių tyrimus.
2. Įvertinti audinių prieinkstinių liaukų histopatologijas.
Tyrimo metodai: Rutininio skrodimo metu buvo paimta 40 audinių prieinkstinių liaukų pataloginė medžiaga (n=40), fiksuota 10 proc. neutraliu formalino tirpalu, atliktas mėginių dažymas hematoksilinu eozinu ir Kongo raudonuoju. Histologinio tyrimo metu įvertintos prieinkstinių liaukų patologijos. Tyrimo duomenų statistinis įvertinimas atliktas, naudojant Microsoft Exel (2010) programą. Paskaičiuotas įvairių patologijų pasireiškimo dažnumas, jų pasiskirstymas žievėje ir šerdyje (proc.). Taip pat įvertinta, kaip pasiskirstė patologijos žievės zonose, jų pasireiškimo dažnumas procentais.
Išvados:
1. Atlikus histologinį tyrimą pakitusių audinių antinksčių rasta 92 proc.
2. Atlikus histocheminį prieinkstinių liaukų tyrimą, baltymo amiloido sankaupų prieinkstinėse liaukose nerasta.
3. Didžiausią dalį patologinių pokyčių sudaro plazmocitų infiltracija (70 proc.) ir hemosiderozė (17 proc.).
4. Mažiausią dalį patologinių pokyčių... [toliau žr. visą tekstą] / Theme: Histopathological research of mink adrenal glands
Study object: adrenal gland histological samples (preparations) of 6-month-old minks from farm X.
Venue of performance: in Pathology Center of the Veterinary Academy of the Lithuanian University of Health Sciences
Volume of the paper: the total volume of the work comprises 41,i.e. 31 picture.
The aim of the research: to evaluate histomorphologic changes of mink adrenal glands.
Tasks of the work:
1. to make histological and histochemical analysis of samples.
2. to evaluate histopathologies of mink adrenal glands.
Research methods: during the routine autopsy was taken pathological material of adrenal glands (n = 40) of 40 minks, which was fixed 10 per cent with neutral formalin solution, and samples dyeing with hematoxylin eosin and Congo red were carried out. Statistical evaluation of the survey data carried out using Microsoft Excel (2010) program. Calculated the frequency of the appearance of various pathologies, their distribution in the cortex and core (in percent). Also, has been assessed the distribution of pathology in cortex areas and their frequency of occurrence percentage (in percent).
The most important conclusions :
1. An analysis of 40 male minks adrenal glands histological results showed that 92 per cent. analyzed samples demonstrate a change.
2. The largest part of the pathological changes consist of infiltration by plasmocytes (70 percent.) and hemosiderosis (17 percent.).
3. The smallest part of the... [to full text]
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Função colinérgica cardiorrespiratória no núcleo do trato solitárioFuruya, Werner Issao 26 August 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-08-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The nucleus of the solitary tract (NTS) is the primary synaptic site of the
peripheral baroreceptors and chemoreceptors. It has been shown that acetylcholine
(ACh) microinjected into the NTS of rats induces hypotension and bradycardia.
However, the contribution of cholinergic mechanisms at different NTS subnuclei
(intermediate and commissural) as well as the cholinergic receptors blockade on the
control of sympathetic (SNA) and phrenic (PNA) nerve activities have not been
studied yet. In this study we assessed the role of ACh and its cholinergic receptors at
the intermediate NTS (iNTS) and commissural NTS (cNTS) on the control of SNA,
PNA and electrophysiological properties of these subnuclei neurons, as well as on
baro and chemoreflex responses. Decorticated arterially-perfused in situ preparations
of male juvenile rats were used to record SNA and PNA. Microinjections of ACh and
cholinergic antagonists were performed into the iNTS or cNTS. Coronal slices of the
brainstem containing either cNTS or iNTS subnuclei were obtained from male
juvenile rats and used in whole cell patch clamp – current clamp recordings. It was
observed that ACh microinjected into the iNTS inhibited both SNA and PNA. These
effects were reduced by the pre-treatment with atropine (muscarinic antagonist) or
mecamylamine (nicotinic antagonist). The cholinergic antagonists into the iNTS did
not change the effects on SNA and PNA induced by baro and chemoreflex activation.
In contrast, microinjections of ACh into the cNTS did not induce changes in SNA, but
increased PNA. Despite the absence of changes in SNA, ACh into the cNTS
changed the pattern of respiratory-sympathetic coupling. Both atropine and
mecamylamine into the cNTS inhibited the ACh-induced tachypnea, but only
mecamylamine inhibited the chemoreflex-induced tachypnea and the ACh-induced
change in respiratory-sympathetic coupling. In vitro studies demonstrated that ACh
promotes depolarization in both iNTS and cNTS neurons. Both muscarinic and
nicotinic antagonism in the iNTS inhibited the ACh-induced depolarization. However,
only nicotinic antagonist was effective in diminishing this response in the cNTS. The
results suggest that ACh plays an important role in the control of cardiovascular and
respiratory activities, with distinct functions between iNTS and cNTS. This cholinergic
control involves activation of both muscarinic and nicotinic receptors within NTS, but
only nicotinic receptors are involved in the chemoreflex tachypneic response. / O núcleo do trato solitário (NTS) é o sítio primário de aferências dos
barorreceptores arteriais e quimiorreceptores. Sabe-se que a acetilcolina (ACh)
injetada no NTS de ratos provoca hipotensão e bradicardia. Entretanto, não se sabe
até o momento qual o papel do sistema colinérgico nos diferentes subnúcleos do
NTS (intermediário ou comissural) ou o bloqueio de seus receptores na atividade
simpática (SNA) ou na atividade do frênico (PNA). No presente estudo avaliamos os
efeitos da ACh e seus receptores no NTS intermediário (NTSi) e comissural (NTSc)
sobre a SNA, PNA e sobre as propriedades eletrofisiológicas dos neurônios desses
subnúcleos, bem como nas respostas do baro e quimiorreflexos. Preparações in situ
decorticadas de ratos jovens foram utilizadas para registro da SNA e PNA, e ACh e
antagonistas colinérgicos foram microinjetados no NTSi ou NTSc. Cortes coronais
bulbares contendo o NTSi ou NTSc foram obtidos de ratos jovens e utilizados para
registro de neurônios através da técnica whole cell patch clamp – current clamp. Foi
observado que a microinjeção de ACh no NTSi inibe tanto a SNA quanto a PNA,
sendo que tais efeitos são inibidos pelo tratamento com atropina (antagonista
muscarínico) ou mecamilamina (antagonista nicotínico). Os antagonistas colinérgicos
no NTSi não alteraram os efeitos na SNA e PNA induzidos pela ativação do baro e
quimiorreflexos. Por outro lado, microinjeções de ACh no NTSc não altera a SNA
mas promove aumento da PNA. Apesar de não alterar a SNA, a ACh no NTSc
promove alterações no acoplamento simpato-respiratório. Tanto a atropina quanto a
mecamilamina microinjetadas no NTSc inibiram a taquipnéia induzida pela ACh, mas
apenas a mecamilamina inibiu a taquipnéia resultante do quimiorreflexo e a
alteração no acoplamento simpato-respiratório induzida pela ACh no NTSc. Nos
estudos in vitro, observamos que a ACh promove respostas de despolarização em
neurônios tanto do NTSi quanto do NTSc. O bloqueio de receptores tanto nicotínicos
quanto muscarínicos no NTSi diminui a despolarização evocada pela ACh. No
entanto, apenas o antagonista nicotínico foi capaz de diminuir essa resposta no
NTSc. Os resultados sugerem que a ACh desempenha um importante papel no
controle cardiorrespiratório, com funções distintas entre NTSi e NTSc. Esse controle
colinérgico envolve a ativação de receptores tanto nicotínicos quanto muscarínicos
no NTS, mas apenas receptores nicotínicos estão envolvidos na resposta de
taquipnéia do quimiorreflexo. / FAPESP: 2010/17218-0
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Mecanismos Cardio-Respiratórios Integrados na Região Bulbar: Participação da Área Pressora Caudal, dos Núcleos do Trato Solitário e do Núcleo Retrotrapezóide / Integrated Cardio-Respiratory Mechanisms within the brainstem: Involvement of the Caudal Pressor Area, the Nucleus of the Solitary Tract and the Retrotrapezopid NucleusTakakura, Ana Carolina Thomaz [UNIFESP] 28 January 2009 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2009-01-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:41Z : No. of bitstreams: 1
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Publico-086c.pdf: 1776030 bytes, checksum: d420deb32e6a60ac8db7b56dccce3684 (MD5) / Respostas cardiovasculares podem ser integradas em diferentes níveis do sistema nervoso central (SNC). No bulbo existem várias áreas importantes para o controle cardiovascular. Sabe-se que, na superfície ventrolateral do bulbo, existem pelo menos três regiões relevantes ao controle cardiovascular: região rostroventrolateral (RVL), região caudoventrolateral (CVL) e a área pressora caudal (APC). A região RVL tem importante função na manutenção do tônus vasomotor e a região CVL interfere na regulação da pressão arterial (PA) por modular a atividade da região RVL. Além disso, essas duas regiões participam na interação de reflexos cardiovasculares, que incluem a participação de outra estrutura bulbar (Núcleos do Trato Solitário - NTS) como primeira sinapse de fibras aferentes reflexas. A APC foi recentemente descoberta e interfere na regulação da PA por modular a atividade dos neurônios das regiões RVL e CVL. Desse modo, o presente estudo procurou investigar a participação do NTS (região comissural e intermediária) nas respostas produzidas pela estimulação ou inibição da APC. Foram utilizados ratos Holtzman (280-350 g; n = 6-8) anestesiados com uretana (1,2 g/kg, i.v.). Um cateter foi inserido na artéria e veia femoral desses animais para registro de pressão arterial, freqüência cardíaca e injeção de drogas. Em alguns animais, foi registrada a atividade elétrica do nervo esplâncnico e do nervo frênico. Os animais foram adaptados a um aparelho estereotáxico e submetidos a uma craniotomia parcial para injeções de drogas. Num primeiro grupo experimental, os animais foram submetidos a lesão fictícia ou eletrolítica (1 mA x 10s) do NTS comissural (NTScom). A injeção unilateral do aminoácido excitatório L-glutamato (1 mM - 100 nl) na APC produziu resposta pressora (D = +28 ± 3 mmHg, vs. controle: D = +2 ± 2 mmHg, p<0,05) e taquicárdica (D = +20 ± 1 bpm, vs. controle: D = +3 ± 3 bpm, p<0,05). As respostas pressora e taquicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato na APC foram abolidas 10 (D = +5 ± 7 mmHg e D = +4 ± 3 bpm, respectivamente), 30 (D = +7 ± 3 mmHg e D = +6 ± 3 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = +11 ± 3 mmHg e D = +5 ± 1 bpm, respectivamente) após a lesão eletrolítica do NTScom. Da mesma maneira, no grupo de animais que recebeu a injeção do agonista GABA-A muscimol no NTScom, as respostas pressora e taquicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato na APC foram abolidas 10 (D = +5 ± 5 mmHg e D = +5 ± 3 bpm, respectivamente), 30 (D = +8 ± 5 mmHg e D = +7 ± 2 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = +11 ± 6 mmHg e D = +5 ± 2 bpm, respectivamente) após a injeção de muscimol. Por outro lado, as respostas pressora e taquicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato na APC não foram modificadas 10 (D = +11 ± 2 mmHg e D = +30 ± 12 bpm, respectivamente), 30 (D = +27 ± 4 mmHg e D = +32 ± 15 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = +24 ± 7 mmHg e D = +24 ± 8 bpm, respectivamente) após as injeções bilaterais de muscimol no NTS intermediário. Dessa forma, as repostas de estimulação da APC parecem depender da integridade dos neurônios localizados no NTScom. Sendo assim, será que a integridade da APC é importante para as respostas de estimulação do NTScom? Apenas as injeções bilaterais do agonista GABAérgico muscimol (2 mM - 100 nl) na APC promoveu queda de PAM (D = -18 ± 6 mmHg, p<0,05) e FC (D = - 21 ± 8 bpm, p<0,05). As respostas depressora e bradicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato no NTScom foram abolidas 10 (D = -5 ± 3 mmHg e D = +8 ± 9 bpm, respectivamente), 30 (D = -5 ± 2 mmHg e D = +7 ± 4 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = -6 ± 4 mmHg e D = +10 ± 6 bpm, respectivamente) após as injeções bilaterais de muscimol na APC. Da mesma maneira do ocorrido com as respostas de estimulação da APC, as respostas depressora e bradicárdica promovidas pela injeção unilateral de L-glutamato no NTS intermediário não foram modificadas 10 (D = -41 ± 9 mmHg e D = -67 ± 26 bpm, respectivamente), 30 (D = -31 ± 12 mmHg e D = -23 ± 4 bpm, respectivamente) e 60 minutos (D = -32 ± 8 mmHg e D = -21 ± 3 bpm, respectivamente) após as injeções bilaterais de muscimol na APC. Nossa próxima questão era saber se a inibição da APC promoveria alterações nos reflexos cardiovasculares. A curva do barorreflexo foi construída com injeções endovenosas de uma dose depressora de nitroprussiato de sódio (30 mg/kg) e com a inflação de um balão na aorta torácica. A relação de atividade simpática e PAM (curva do barorreflexo) não revelou nenhum efeito significativo alterado após as injeções bilaterais de muscimol na APC. Após a inibição da APC o barorreflexo continuou operando nos mesmos valores de PAM50 quando comparado ao grupo controle. Os valores de platô superior e inferior, bem como o ganho também não tiveram diferença quando comparados com o grupo controle. A ativação do quimiorreflexo foi realizada com injeções endovenosas de cianeto de sódio (NaCN – 50 mg/kg). A ativação do quimiorreflexo com NaCN produziu resposta pressora (D = +16 ± 4 mmHg, vs. salina D = +2 ± 2 mmHg, p<0,05), aumento da atividade simpática do nervo esplâncnico (D = +236 ± 11% em relação ao controle, p<0,01) e aumento da atividade do nervo frênico. Muscimol injetado bilateralmente na APC promoveu uma redução da resposta pressora (D = +9 ± 2 mmHg, vs. salina D = +18 ± 4 mmHg, p<0,05), da resposta simpatoexcitatória (D = +88 ± 18%, vs. salina D = +217 ± 33 %, p<0,01) e do aumento da atividade do nervo frênico produzido pela ativação dos quimiorreceptores periféricos com NaCN. As aferências dos quimiorreceptores periféricos terminam predominantemente no NTScom. Para corroborar a interação existente entre os neurônios do NTScom e a APC, o próximo experimento foi realizado para testar se os neurônios localizados no NTS ou na APC, ativados por hipóxia, são predominantemente glutamatérgicos ou gabaérgicos. Os animais foram expostos a situações de hipóxia (8% O2, n = 5) ou normóxia (ar ambiente, n = 4). A imunorretividade para a proteína Fos foi utilizada para identificação dos neurônios ativados por hipóxia. Os neurônios glutamatérgicos ou gabaérgicos foram definidos devido à expressão, via hibridzação in situ, de VGLUT2 mRNA ou GAD67 mRNA, respectivamente. A maioria dos neurônios que expressam Fos após hipóxia são glutamatérgicos na região do NTScom (64 ± 13%) e NTS intermediário (41 ± 9%). Na região da APC, dos neurônios que expressam Fos após hipóxia, somente uma pequena parcela (26 ± 9%) são glutamatérgicos. Apenas uma pequena quantidade de neurônios que expressam Fos também expressam GAD67 mRNA na região do NTScom (7 ± 4%), na região do NTS intermediário (16 ± 9%) e na APC (5 ± 3%). A imunorreatividade para a proteína Fos foi praticamente inexistente nos animais que foram expostos ao ar ambiente. Diante disso, os nossos resultados são os primeiros a mostrar a existência da interação entre a região comissural do NTS e a APC no que diz respeito ao controle cardiovascular. Sabe-se que a região do NTScom contém neurônios de segunda ordem que recebem as aferências dos quimiorreceptores periféricos e que as respostas de estimulação do NTScom parecem depender da integridade da APC. Logo, os resultados do presente estudo também mostraram que a inibição da APC foi capaz de reduzir as respostas simpatoexcitatórias e respiratórias após a estimulação dos quimiorreceptores periféricos. Por outro lado, a inibição da APC não foi capaz de reduzir as respostas de ativação do barorreflexo. / Cardiovascular responses are integrated at different levels of the central nervous system (CNS). In the brainstem, there are different areas related to the cardiovascular control. It is well known that in the ventrolateral medulla there are, at least, three important regions involved with cardiovascular control: the rostral ventrolateral medulla (RVLM), the caudal ventrolateral medulla (CVLM) and the caudal pressor area (CPA). The RVLM is the main source of excitatory input to sympathetic preganglionic neurons playing a crucial role for tonic and reflex control of the cardiovascular system. The caudal ventrolateral medulla (CVLM) contains the GABAergic sympathoinhibitory neurons that project to RVLM. Besides these two regions, the NTS is the site of the first synapse of the viscerosensory afferent fibers in the brainstem including those related to cardiovascular and respiratory afferents. Besides the circuitry described above, more recent studies have also shown a new site, the CPA, located in the caudal end of the ventrolateral medulla, which provides excitatory signals that affect sympathetic activity to the cardiovascular system in rats. Therefore, the aim of the present study was to investigate the involvement of the NTS (commissural and/or intermediate regions) on the stimulation or inhibition of the CPA. Male Holtzman rats (280-350 g; n = 6-8) anesthetized with urethane (1.2 g/kg, i.v.) were used. Unilateral microinjection of L-glutamate (1 mM - 100 nL) into the CPA resulted in an increase in mean arterial pressure (MAP, D = +28 ± 3 mmHg, vs. controle: D = +2 ± 2 mmHg, p<0.05) and heart rate (HR, D = +20 ± 1 bpm, vs. controle: D = +3 ± 3 bpm, p<0.05). Electrolytic lesions of the commissural NTS (commNTS) (1 mA x 10s) abolished the pressor and tachycardic responses at 10 (D = +5 ± 7 mmHg and D = +4 ± 3 bpm), 30 (D = +7 ± 3 mmHg and D = +6 ± 3 bpm) and 60 minutes (D = +11 ± 3 mmHg and D = +5 ± 1 bpm) produced by injection of L-glutamate into the CPA. In the same way, muscimol (GABA-A receptor agonist) (2 mM - 60 nL) injected into the commNTS abolished the pressor and tachycardic responses at 10 (D = +5 ± 5 mmHg and D = +5 ± 3 bpm), 30 (D = +8 ± 5 mmHg and D = +7 ± 2 bpm) and 60 minutes (D = +11 ± 6 mmHg and D = +5 ± 2 bpm) produced by injection of L-glutamate into the CPA. On the other hand, the injection of Lglutamate unilaterally into the CPA 10, 30 and 60 minutes after the injection of muscimol into the intermediate NTS produced no change on MAP increase (D = +11± 2, +27 ± 4 and +24 ± 7 mmHg, respectively) and HR (D = +30 ± 12, +32 ± 15 and +24 ± 8 bpm, respectively). It seems that the activation of the CPA depends on the integrity of the commNTS neurons. Does the CPA integrity depend on NTS activation? Bilateral injection of muscimol (GABA-A agonist, 2 mM – 60 nl) into the CPA produced a decrease in MAP (D = -18 ± 2 mmHg, p<0.05) and HR (D = -21 ± 6 bpm, p<0.05). The depressor and bradycardia responses produced by L-glutamate into the commNTS was abolished at 10 (D = -5 ± 3 mmHg and D = +8 ± 9 bpm), 30 (D = -5 ± 2 mmHg and D = +7 ± 4 bpm) and 60 minutes (D = -6 ± 4 mmHg and D = +10 ± 6 bpm) after muscimol injection into the CPA. On the other hand, the depressor and bradicardic responses produced by L-glutamate into the intermediate NTS was not changed at 10 (D = -41 ± 9 mmHg and D = -67 ± 26 bpm), 30 (D = -31 ± 12 mmHg and D = -23 ± 4 bpm) and 60 minutes (D = -32 ± 8 mmHg and D = -21 ± 3 bpm) after muscimol injection into the CPA. Our next question was to know if the inhibition of the CPA will change the cardiovascular reflexes. Baroreflex curves were generated by lowering MAP with sodium nitroprusside (30 mg/kg) and increasing MAP by constricting an abdominal aortic snare. The relationship between MAP and sympathetic nerve discharge (SND) (baroreflex curves) revealed no change after muscimol injection into the CPA. After inhibition of the CPA, the baroreflex operated around a comparable MAP (MAP50) in all groups of rats. The lower and upper plateau, as well the baroreflex range was not different from the control group. The chemoreflex was actvated by i.v. injections of sodium cyanide (NaCN – 50 mg/kg). The activation of chemoreflex with NaCN produced a rise in MAP (D = +16 ± 4 mmHg, vs. saline D = +2 ± 2 mmHg, p<0.05), an increase in SND (D = +236 ± 11% of resting, p<0.01) and an increase in phrenic nerve discharge (PND). Muscimol injection into the CPA reduced the pressor (D = +9 ± 2 mmHg, vs. saline D = +18 ± 4 mmHg, p<0.05), sympathoexcitatory (D = +88 ± 18%, vs. saline D = +217 ± 33 %, p<0.01) and the increase in PND produced by chemoreflex activation with NaCN. Carotid chemoreceptor afferents terminate predominantly in commNTS. The next experiment was designed to test and to confirm the interaction between the commNTS and the CPA neurons by anatomical approaches. We tested whether glutamatergic or GABAergic. The rats were exposed to hypoxia (8% O2, n = 5) or to normal air (n = 4). Fos-immunoreactivity was used to identify commNTS neurons that were activated by hypoxia. NTS or CPA neurons were classified as glutamatergic or GABAergic based on whether they contained VGLUT2 mRNA or GAD67 mRNA. The vast majority of the commNTS (64 ± 13%), intermediate NTS (41 ± 9%) and CPA (26 ± 9%) neurons that were immunoreactive for Fos contained VGLUT2 mRNA, whereas only a small proportion of the same class of neurons contained GAD-67 mRNA (commNTS: 7 ± 4%; intermediate NTS: 16 ± 9% and CPA: 5 ± 3%). Therefore, our results are the first to show the existence of an interaction between the commNTS and CPA in terms of cardiovascular control. However we know that commNTS neurons receive inputs from peripheral chemoreceptors and the stimulation of commNTS depends on CPA integrity. These data suggest that CPA contributes to resting MAP, sSND and to the sympathoexcitatory effect during stimulation of peripheral chemoreceptors. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações
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Efeitos da hipóxia tecidual aguda sobre as propriedades eletrofisiológicas dos neurônios pré-simpáticos de ratos previamente submetidos à hipóxia crônica intermitente / Effects of acute tissue hypoxia on electrophysiological properties of the presympathetic neurons from rats submmited to chronic intermitente hypoxiaMarlusa Karlen Amarante 16 December 2015 (has links)
Nesse estudo investigamos os efeitos da hipóxia tecidual aguda (HA) sobre as propriedades eletrofisiológicas intrínsecas dos neurônios pré-simpáticos bulboespinhais da área rostro-ventrolateral do bulbo (RVLM) de ratos jovens adultos submetidos previamente à hipóxia crônica intermitente (HCI) e os seus respectivos controle. Para marcarmos os neurônios pré-simpáticos bulboespinhais da RVLM, ratos Wistar jovens (P19-P21) anestesiados com ketamina e xilazina, receberam microinjeções bilaterais de rodamina, um traçador fluorescente retrógrado, na coluna intermediolateral da medula espinhal (T3-T6) e 2 dias após a recuperação da cirurgia, os animais foram submetidos ao protocolo de HCI, enquanto que ratos controle foram mantidos em condições de normóxia, durante 10 dias. No décimo primeiro dia, os ratos foram novamente anestesiados para a remoção do cérebro e as fatias do tronco cerebral contendo neurônios pré-simpáticos com marcação positivas foram registrados. Utilizamos a técnica de whole cell patch-clamp para estudo das propriedades eletrofisiológicas desses neurônios. As propriedades eletrofisiológicas intrínsecas foram analisadas antes e após a HA, a qual foi produzida pela perfusão das fatias do tronco cerebral com uma solução hipóxica (95% N2 + 5% CO2) durante 2 minutos na presença de bloqueadores sinápticos excitatórios e inibitórios. Todos os neurônios pré-simpáticos apresentaram característica intrínseca de autodespolarização e a frequência de disparos basal de potenciais de ação (PAs) desses neurônios de ratos do grupo controle e HCI foram similares [Controle= 5,03 ± 0,4 Hz (n=39) vs HCI= 6,31 ± 0,7 Hz (n=31); p > 0,05]. No grupo controle, a HA não alterou a frequência média de disparos de PAs (BS = 5,03 ± 0,4 Hz vs HA = 5,24 ± 0,3 Hz (n=39); p > 0,05], porém revelou diferentes perfis de disparo de PAs após 2 min de exposição à HA: i) 11 neurônios com aumento na frequência de disparos (BS = 5,1 ± 0,7 Hz vs HA = 7 ± 0,7 Hz; p < 0,05]; ii) 21 neurônios sem alteração na frequência de disparos (BS = 4,8 ± 0,5 Hz vs HA = 5,36 ± 0,6 Hz; p > 0,05] e iii) 7 neurônios com diminuição na frequência de disparos (BS = 7,3 ± 1,1 Hz vs HA = 3,6 ± 0,7 Hz; p < 0,05). No grupo HCI, a HA produziu aumento na frequência média de disparos (BS= 6,31 ± 0,7 Hz vs HA= 7,25 ± 0,8 Hz; n=31 - p < 0,05) e na análise do perfil de disparo de PAs, a HA revelou 2 subpopulações: i) 9 neurônios com aumento na frequência de disparos (BS = 4,7 ± 0,8 Hz vs HA = 8,2 ± 1,4 Hz; p < 0,05) e ii) 22 neurônios sem alteração na frequência de disparos (BS = 7,0 ± 1,0 Hz vs HA = 6,8 ± 1,0 Hz; p > 0,05). Esse estudo nos permitiu revelar diferentes subpopulações de neurônios pré-simpáticos que responderam de forma distintas à HA. Os resultados também sugerem que a HCI teria um efeito pré- condicionante na excitabilidade intrínseca dos neurônios pré-simpáticos em resposta à HA / In this study we evaluated the effects of acute hypoxia (AH) on the intrinsic electrophysiological properties of presympathetic neurons from rostro ventrolateral medulla (RVLM) of juvenile rats exposed to chronic intermittent hypoxia (CIH) or normoxic condition (control group). To label the RVLM bulbospinal presympathetic neurons, young Wistar rats (P 19 - 21) anesthetized with ketamine and xylazine, received bilateral microinjections of a fluorescent retrograde tracer (rhodamine retrobeads) were performed into the intermediolateral column of spinal cord (T3-T6) and two days after recovery of the surgery, the animals were submitted to CIH or normoxic protocol, during 10 days. On the 11th day, under anesthesia, brainstem slices were obtained and only the labeled RVLM presympathetic neurons were recorded, using whole-cell patch-clamp approach to study the electrophysiological properties of these neurons. The intrinsic electrophysiological properties were analyzed before and after AH, which was produced by slice perfusion with hypoxic solution (95% N2 and 5% CO2) during 2 min in the presence of excitatory and inhibitory synaptic antagonists. All recorded RVLM presympathetic neurons presented intrinsic pacemaker activity and the baseline firing frequency of these neurons from control and CIH group were similar [Control= 5,03 ± 0,4 Hz (n=39) vs HCI= 6,31 ± 0,7 Hz (n=31); p > 0,05]. In the control group, AH do not change the firing rate (BS = 5,03 ± 0,4 Hz vs HA = 5,24 ± 0,3 Hz (n=39); p > 0,05), but revealed different pattern of firing frequency after 2 min of AH: i) 11 neurons increased the firing frequency (BS = 4,9 ± 0,9 Hz vs HA = 6,9 ± 1,0 Hz; p < 0,05) ; ii) 21 neurons do not change the firing frequency (BS = 4,8 ± 0,5 Hz vs HA = 5,36 ± 0,6 Hz; p > 0,05) and iii) 7 neurons decreased the firing frequency (BS = 7,3 ± 1,1 Hz vs HA = 3,6 ± 0,7 Hz; p < 0,05). In the CIH group, the AH increased the firing rate comparing with basal condition (SB= 6,31 ± 0,7 Hz vs AH= 7,25 ± 0,8 Hz; n=31 - p < 0,05) and analyzing the pattern of action potential, AH revealed 2 subpopulations in this group: i) 9 neurons increased the firing frequency (SB = 4,7 ± 0,8 Hz vs AH = 8,2 ± 1,4 Hz; p < 0,05) and ii) 22 neurons do not change the firing frequency (SB = 7,0 ± 1,0 Hz vs AH = 6,8 ± 1,0 Hz; p > 0,05).. The data shows that AH revealed different subpopulations of presympathetic neurons and suggest that CIH plays a preconditioning in the intrinsic excitability of presympathetic neurons in response to acute hypoxia
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The Effects of Narrative and Achievements on Learning in a 2D Platformer Video GameFanfarelli, Joseph 01 January 2014 (has links)
Game design is a rigorous practice rife with complexity. The design of learning games is similarly complex to the design of their entertainment-based relatives. This complexity is partially due to the many interacting components that comprise games. The impacts of these individual components are not well understood. Advancing the understanding of how such component parts contribute to the formed game will inform decisions related to their inclusion and subsequent design within games. Achievements and narrative are two such components. They have been examined within gamified systems, but little research has studied them within the context of a serious game. The interactions between such elements and other game elements could produce results that diverge from the results of their use in isolation of a complete gaming framework. This dissertation selectively incorporates or excludes narrative and achievements within a two-dimensional platformer serious game to understand their impact on learning, flow, engagement, narrative transportation, and intrinsic motivation. Conditions are examined individually as well as in a combined condition. A control condition is maintained for comparison. Results indicate that narrative and achievements were not effective in improving the effectiveness of the game. Potential causes are discussed in tandem with the implications for the design and integration within a gaming framework. While the manipulations did not improve effectiveness, the game was responsible for substantially increased knowledge acquisition, as determined by pre and posttest results.
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Caracterização de compostos de baixa massa molar redutores de ferro produzidos por fungos e mediação da reação de fenton para degradação de polissacarídeos e lignina / Characterization of low molecular weight Fe3+-reducing compounds produced by fungi and mediation of Fenton reaction to degrade polysaccharides and ligninValdeir Arantes 08 August 2008 (has links)
Os fungos de decomposição branca e parda produzem enzimas para degradar os componentes da madeira, os primeiros produzem enzimas hidrolíticas e oxidativas enquanto os outros produzem principalmente enzimas hidrolíticas. A degradação de polissacarídeos e lignina por fungos de decomposição parda e branca seletiva, respectivamente, não ocorre na região imediata à hifa, e, também, não pode ser explicada unicamente por ação enzimática devido a impermeabilidade das mesmas na parede celular. Neste trabalho estudou-se o sistema degradativo não enzimático envolvendo compostos de baixa massa molar (CBMM) redutores de ferro em fungos degradadores de madeira. O fungo de decomposição parda, Wolfiporia cocos e o de decomposição branca seletiva, Perenniporia medulla-panis foram cultivados em diferentes concentrações de ferro, e a atividade redutora de Fe3+ micelial e a extracelular, assim como a produção de quelantes específicos de ferro, como derivados de ácido hidroxâmico e de catecol, foram induzidas em condição de deficiência de ferro. Os géis de SDS-PAGE dos extratos fúngicos mostraram várias proteínas negativamente reguladas por ferro em P. medulla-panis e W. cocos, principalmente para proteínas entre 10 - 30 kDa. Quando os fungos foram cultivados em diferentes fontes de carbono simples com e sem suplementação de celulose microcristalina e deficiência de ferro, produziram CBMM redutores de Fe3+, os quais tiveram a produção estimulada nos meios com celulose. Análises de eletroforese capilar dos compostos quelantes de metal extraídos dos meios que proporcionaram a maior atividade redutora (Lornitina/ celulose para P. medulla-panis e glicose/celulose para W. cocos) na presença e ausência de ferro, confirmaram que, principalmente P. medulla-panis produz compostos extracelulares que são regulados por ferro. Os CBMM purificados das frações < 5 kDa apresentaram atividade redutora de Fe3+ em pH 2,0 mesmo quando ácido oxálico foi adicionado na concentração 20 vezes maior que a concentração de Fe3+. Em pH 4,5, a atividade redutora foi detectada até uma concentração de ácido oxálico 10 vezes superior a de Fe3+. Em ambos os casos a atividade redutora foi observada quando Fe3+ estava presente na forma livre ou complexada como Fe(oxalato)+. Dentre os vários CBMM produzidos por P. medulla-panis e W. cocos aqueles com atividade redutora foram o ácido 4-hidroxi-fenilacético, 1,2-dihidroxi-3-metil-benzeno, 1,2,3-trihidroxi-benzeno e o ácido 4- hidroxi-cinâmico para W. cocos, e para P. medulla-panis os principais foram 1,2-dihidroxibenzeno e 1,2,3-trihidroxi-benzeno. Além desses compostos, ambos os fungos produziram peptídeos de baixa massa molar com atividade redutora. Os CBMM redutores de Fe3+ de P. medulla-panis (Pmp) e de W. cocos (Wc) foram utilizados na ausência e presença de Fe3+ e H2O2 (reação de Fenton mediada) para oxidar polissacarídeos e lignina in vitro. Verificou-se que os maiores níveis de oxidação foram obtidos nas reações de Fenton mediadas (Wc-Fe3+/H2O2 e Pmp-Fe3+/H2O2). A degradação da celulose por estes sistemas foi caracterizada por uma rápida e extensiva despolimerização, seguida de significativa oxidação. Análises dos monômeros de lignina liberados de conífera tratada e não tratada após 13C-TMAH termoquimólise indicaram oxidação da lignina pelos sistemas Wc-Fe3+/H2O2 e Pmp- Fe3+/H2O2, principalmente por desmetoxilação e/ou desmetilação. A ação sinérgica entre os CBMM redutores de Fe3+ e as enzimas ligninolíticas ficou evidenciada para os fungos de decomposição branca Lentinula edodes, P. medulla-panis e Trametes versicolor através da oxidação do corante Azure B. / Brown and white rot fungi produce enzymes to degrade wood. The former produce hydrolytic and oxidative enzymes while the latter produce mainly hydrolytic enzymes. The degradation of polysaccharides and lignin by brown and white-rot fungi, respectively, do not occur next to the fungal hyphae and cannot be explained only by the enzymatic action due to the small pore size of sound wood. In this work, it was studied a non-enzymatic degradative system involving low molecular weight compounds (LMWC) with Fe3+-reducing activity in wood decay fungi. The brown rot fungus Wolfiporia cocos and the selective white rot Perenniporia medulla-panis were grown under varying concentration of iron. The micelial and extracellular Fe3+-reducing activity as well as the production of specific iron chelators (catechol and hydroxamate derivatives) were induced under iron starvation. SDS-PAGE gels of cellular proteins showed several proteins negatively iron-regulated in P. medulla-panis and in W. cocos, especially for proteins of 10 - 30 kDa. When the fungi were grown with different simple carbon source with and without microcrystalline cellulose supplementation and under iron restriction, they produced LMWC with Fe3+-reducing activity, which production was stimulated in the presence of cellulose. Capillary electrophoresis analyses of metal chelating compounds extracted from the growth media that promoted the highest Fe3+-reducing activity (L-ornithine/cellulose for P. medulla-panis and glucose/cellulose for W. cocos) in the presence and absence of iron, confirmed that, especially P. medulla-panis produces extracellular compounds that are iron-regulated. LMWC purified from these media showed Fe3+-reducing activity at pH 2.0 even when oxalic acid was added up to 20 fold the iron concentration. At pH 4.5, the Fe3+-reducing activity was detected at an oxalic acid concentration up to 10 fold the iron concentration. In both cases the LMWC were capable of reducing Fe3+ only when it was in its free form or complexed with oxalate to form Fe3+-monooxalate complex (Fe(C2O4)+). Among the several LMWC produced by P. medulla-panis and W. cocos those with Fe3+-reducing capability were 4-hydroxy-phenylacetic acid, 1,2- dihydroxy-methyl-benzene, 1,2,3-trihydroxy-benzene and 4-hydroxy-cinnamic acid to W. cocos and 1,2-dihydroxy-benzene, and 1,2,3-tri-hydroxy-benzene to P. medulla-panis. Both fungi also produce low molecular weight peptides with Fe3+-reducing capability. The purified LMWC with Fe3+-reducing activity from P. medulla-panis (Pmp) and from W. cocos (Wc) were utilized in the presence and absence of Fe3+ and H2O2 (mediated Fenton reaction) to oxidize polysaccharides and lignin in vitro. The highest oxidation levels were obtained with mediated Fenton reactions (Wc-Fe3+/H2O2 e Pmp-Fe3+/H2O2). Cellulose degradation by these systems was characterized by a rapid and extensive depolymerization followed by significant oxidation. Analyses of the lignin monomers released from treated and untreated softwood after 13C-TMAH thermochemolysis indicated lignin oxidation by the Wc-Fe3+/H2O2 and Pmp-Fe3+/H2O2 systems, mainly by demethoxylation and/or demethylation. The synergistic action between LMWC with Fe3+-reducing activity and the ligninolytic enzymes was evidenced to the white rot fungi Lentinula edodes, P. medulla-panis and Trametes versicolor with Azure B oxidation assays.
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Caracterização de compostos de baixa massa molar redutores de ferro produzidos por fungos e mediação da reação de fenton para degradação de polissacarídeos e lignina / Characterization of low molecular weight Fe3+-reducing compounds produced by fungi and mediation of Fenton reaction to degrade polysaccharides and ligninArantes, Valdeir 08 August 2008 (has links)
Os fungos de decomposição branca e parda produzem enzimas para degradar os componentes da madeira, os primeiros produzem enzimas hidrolíticas e oxidativas enquanto os outros produzem principalmente enzimas hidrolíticas. A degradação de polissacarídeos e lignina por fungos de decomposição parda e branca seletiva, respectivamente, não ocorre na região imediata à hifa, e, também, não pode ser explicada unicamente por ação enzimática devido a impermeabilidade das mesmas na parede celular. Neste trabalho estudou-se o sistema degradativo não enzimático envolvendo compostos de baixa massa molar (CBMM) redutores de ferro em fungos degradadores de madeira. O fungo de decomposição parda, Wolfiporia cocos e o de decomposição branca seletiva, Perenniporia medulla-panis foram cultivados em diferentes concentrações de ferro, e a atividade redutora de Fe3+ micelial e a extracelular, assim como a produção de quelantes específicos de ferro, como derivados de ácido hidroxâmico e de catecol, foram induzidas em condição de deficiência de ferro. Os géis de SDS-PAGE dos extratos fúngicos mostraram várias proteínas negativamente reguladas por ferro em P. medulla-panis e W. cocos, principalmente para proteínas entre 10 - 30 kDa. Quando os fungos foram cultivados em diferentes fontes de carbono simples com e sem suplementação de celulose microcristalina e deficiência de ferro, produziram CBMM redutores de Fe3+, os quais tiveram a produção estimulada nos meios com celulose. Análises de eletroforese capilar dos compostos quelantes de metal extraídos dos meios que proporcionaram a maior atividade redutora (Lornitina/ celulose para P. medulla-panis e glicose/celulose para W. cocos) na presença e ausência de ferro, confirmaram que, principalmente P. medulla-panis produz compostos extracelulares que são regulados por ferro. Os CBMM purificados das frações < 5 kDa apresentaram atividade redutora de Fe3+ em pH 2,0 mesmo quando ácido oxálico foi adicionado na concentração 20 vezes maior que a concentração de Fe3+. Em pH 4,5, a atividade redutora foi detectada até uma concentração de ácido oxálico 10 vezes superior a de Fe3+. Em ambos os casos a atividade redutora foi observada quando Fe3+ estava presente na forma livre ou complexada como Fe(oxalato)+. Dentre os vários CBMM produzidos por P. medulla-panis e W. cocos aqueles com atividade redutora foram o ácido 4-hidroxi-fenilacético, 1,2-dihidroxi-3-metil-benzeno, 1,2,3-trihidroxi-benzeno e o ácido 4- hidroxi-cinâmico para W. cocos, e para P. medulla-panis os principais foram 1,2-dihidroxibenzeno e 1,2,3-trihidroxi-benzeno. Além desses compostos, ambos os fungos produziram peptídeos de baixa massa molar com atividade redutora. Os CBMM redutores de Fe3+ de P. medulla-panis (Pmp) e de W. cocos (Wc) foram utilizados na ausência e presença de Fe3+ e H2O2 (reação de Fenton mediada) para oxidar polissacarídeos e lignina in vitro. Verificou-se que os maiores níveis de oxidação foram obtidos nas reações de Fenton mediadas (Wc-Fe3+/H2O2 e Pmp-Fe3+/H2O2). A degradação da celulose por estes sistemas foi caracterizada por uma rápida e extensiva despolimerização, seguida de significativa oxidação. Análises dos monômeros de lignina liberados de conífera tratada e não tratada após 13C-TMAH termoquimólise indicaram oxidação da lignina pelos sistemas Wc-Fe3+/H2O2 e Pmp- Fe3+/H2O2, principalmente por desmetoxilação e/ou desmetilação. A ação sinérgica entre os CBMM redutores de Fe3+ e as enzimas ligninolíticas ficou evidenciada para os fungos de decomposição branca Lentinula edodes, P. medulla-panis e Trametes versicolor através da oxidação do corante Azure B. / Brown and white rot fungi produce enzymes to degrade wood. The former produce hydrolytic and oxidative enzymes while the latter produce mainly hydrolytic enzymes. The degradation of polysaccharides and lignin by brown and white-rot fungi, respectively, do not occur next to the fungal hyphae and cannot be explained only by the enzymatic action due to the small pore size of sound wood. In this work, it was studied a non-enzymatic degradative system involving low molecular weight compounds (LMWC) with Fe3+-reducing activity in wood decay fungi. The brown rot fungus Wolfiporia cocos and the selective white rot Perenniporia medulla-panis were grown under varying concentration of iron. The micelial and extracellular Fe3+-reducing activity as well as the production of specific iron chelators (catechol and hydroxamate derivatives) were induced under iron starvation. SDS-PAGE gels of cellular proteins showed several proteins negatively iron-regulated in P. medulla-panis and in W. cocos, especially for proteins of 10 - 30 kDa. When the fungi were grown with different simple carbon source with and without microcrystalline cellulose supplementation and under iron restriction, they produced LMWC with Fe3+-reducing activity, which production was stimulated in the presence of cellulose. Capillary electrophoresis analyses of metal chelating compounds extracted from the growth media that promoted the highest Fe3+-reducing activity (L-ornithine/cellulose for P. medulla-panis and glucose/cellulose for W. cocos) in the presence and absence of iron, confirmed that, especially P. medulla-panis produces extracellular compounds that are iron-regulated. LMWC purified from these media showed Fe3+-reducing activity at pH 2.0 even when oxalic acid was added up to 20 fold the iron concentration. At pH 4.5, the Fe3+-reducing activity was detected at an oxalic acid concentration up to 10 fold the iron concentration. In both cases the LMWC were capable of reducing Fe3+ only when it was in its free form or complexed with oxalate to form Fe3+-monooxalate complex (Fe(C2O4)+). Among the several LMWC produced by P. medulla-panis and W. cocos those with Fe3+-reducing capability were 4-hydroxy-phenylacetic acid, 1,2- dihydroxy-methyl-benzene, 1,2,3-trihydroxy-benzene and 4-hydroxy-cinnamic acid to W. cocos and 1,2-dihydroxy-benzene, and 1,2,3-tri-hydroxy-benzene to P. medulla-panis. Both fungi also produce low molecular weight peptides with Fe3+-reducing capability. The purified LMWC with Fe3+-reducing activity from P. medulla-panis (Pmp) and from W. cocos (Wc) were utilized in the presence and absence of Fe3+ and H2O2 (mediated Fenton reaction) to oxidize polysaccharides and lignin in vitro. The highest oxidation levels were obtained with mediated Fenton reactions (Wc-Fe3+/H2O2 e Pmp-Fe3+/H2O2). Cellulose degradation by these systems was characterized by a rapid and extensive depolymerization followed by significant oxidation. Analyses of the lignin monomers released from treated and untreated softwood after 13C-TMAH thermochemolysis indicated lignin oxidation by the Wc-Fe3+/H2O2 and Pmp-Fe3+/H2O2 systems, mainly by demethoxylation and/or demethylation. The synergistic action between LMWC with Fe3+-reducing activity and the ligninolytic enzymes was evidenced to the white rot fungi Lentinula edodes, P. medulla-panis and Trametes versicolor with Azure B oxidation assays.
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