Vagne de Melo Oliveira

Comparative effect of pesticides on brain acetylcholinesterase in tropical fish.

Monitoring of pesticides based on acetylcholinesterase (AChE; EC 3.1.1.7) inhibition in vitro avoids interference of detoxification defenses and bioactivation of some of those compounds in non-target tissues. Moreover, environmental temperature, age and stress are able to affect specific enzyme activities when performing in vivo studies. Few comparative studies have investigated the inter-specific differences in AChE activity in fish. Screening studies allow choosing the suitable species as source of AChE to detect pesticides in a given situation. Brain AChE from the tropical fish: pirarucu (Arapaima gigas), cobia (Rachycentron canadum) and Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were characterized and their activities were assayed in the presence of pesticides (the organophosphates: dichlorvos, diazinon, chlorpyrifos, temephos, tetraethyl pyrophosphate- TEPP and the carbamates: carbaryl and carbofuran). Inhibition parameters (IC₅₀ and Ki) for each species were found and compared with commercial AChE from electric eel (Electrophorus electricus). Optimal pH and temperature were found to be 8.0 and 35-45 °C, respectively. A. gigas AChE retained 81% of the activity after incubation at 50 °C for 30 min. The electric eel enzyme was more sensitive to the compounds (mainly carbofuran, IC₅₀ of 5 nM), excepting the one from A. gigas (IC₅₀ of 9 nM) under TEPP inhibition. These results show comparable sensitivity between purified and non-purified enzymes suggesting them as biomarkers for organophosphorus and carbamate detection in routine environmental and food monitoring programs for pesticides.

Kinetic and physicochemical properties of brain acetylcholinesterase from the peacock bass (Cichla ocellaris) and in vitro effect of pesticides and metal ions.

Brain acetylcholinesterase (AChE; EC 3.1.1.7) from peacock bass (Cichla ocellaris) was characterized and the effect of organophosphorus and carbamate pesticides as well as ions and heavy metals was evaluated. The kinetic parameters K(m) and V(max) were determined as 0.769 mM and 0.189 U/mg of protein respectively. Optimal pH and temperature were found to be 8.0 and 45°C. The enzyme retained approximately half of the activity after incubation at 50°C for 30 min. Total cholinesterase activity on brain of this species can be ascribed to AChE according to selective inhibitors analysis (neostigmine, eserine and BW284c5 reduced its activity whereas no effect was noticed for Iso-OMPA). Seven pesticides (five organophosphates: dichlorvos, diazinon, chlorpyrifos, temephos, tetraethyl pyrophosphate - TEPP and two carbamates: carbaryl and carbofuran) showed inhibitory effects on C. ocellaris AChE. However, the strongest effect was observed with carbofuran (IC(50)=0.21 μM and K(i)=2.57 × 10(-3) μM). The following ions (1 mM) showed to inhibit its activity (decrescent order): Hg(2+)>As(3+)>Cu(2+)>Zn(2+). EDTA(2-) did not affect enzyme activity. The present study provides assay conditions and data to suggest this enzyme as in vitro biomarker of organophosphorus and carbamate pesticides in routine environmental screening programs.

Aluminium sulfate exposure: A set of effects on hydrolases from brain, muscle and digestive tract of juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus).

Aluminium is a major pollutant due to its constant disposal in aquatic environments through anthropogenic activities. The physiological effects of this metal in fish are still scarce in the literature. This study investigated the in vivo and in vitro effects of aluminium sulfate on the activity of enzymes from Nile tilapia (Oreochromis niloticus): brain acetylcholinesterase (AChE), muscle cholinesterases (AChE-like and BChE-like activities), pepsin, trypsin, chymotrypsin and amylase. Fish were in vivo exposed during 14days when the following experimental groups were assayed: control group (CG), exposure to Al2(SO4)3 at 1μg·mL-1 (G1) and 3μg·mL-1 (G3) (concentrations compatible with the use of aluminium sulfate as coagulant in water treatment). In vitro exposure was performed using animals of CG treatment. Both in vivo and in vitro exposure increased cholinesterase activity in relation to controls. The highest cholinesterase activity was observed for muscle BChE-like enzyme in G3. In contrast, the digestive enzymes showed decreased activity in both in vivo and in vitro exposures. The highest inhibitory effect was observed for pepsin activity. The inhibition of serine proteases was also quantitatively analyzed in zymograms using pixel optical densitometry as area under the peaks (AUP) and integrated density (ID). These results suggest that the inhibition of digestive enzymes in combination with activation of cholinesterases in O. niloticus is a set of biochemical effects that evidence the presence of aluminium in the aquatic environment. Moreover, these enzymatic alterations may support further studies on physiological changes in this species with implications for its neurological and digestive metabolisms.

Levantamento epidemiológico da hanseníase no nordeste brasileiro durante o período de 2001-2010

E uma doenca infecciosa, cronica, de grande importância para a saude publica devido a sua magnitude e seu alto poder incapacitante, atingindo principalmente a faixa etaria economicamente ativa. Ela acomete principalmente a pele e os nervos perifericos, mas tambem se manifesta como uma doenca sistemica comprometendo articulacoes, olhos, testiculos, gânglios e outros orgaos. O alto potencial incapacitante da hanseniase esta diretamente relacionado a capacidade de penetracao do Mycobacterium leprae na celula nervosa e seu poder imunogenico. Com este trabalho, objetivou-se delinear a situacao epidemiologica dos Estados da Regiao Nordeste, durante o periodo de 2001 a 2010, baseado nos registros nos relatorios de situacao epidemiologica do Sistema Nacional de Vigilância em Saude, publicados no ano 2011. Segundo informacoes do Sinan/SVS-MS, em 2010, a situacao epidemiologica da hanseniase no Brasil, era de 34.894 casos novos, 2.461 (7,1%) em menores de 15 anos, coeficiente geral de deteccao 18,2/100 mil habitantes. O coeficiente de deteccao < 15 anos foi de 5,4/100 mil habitantes. Queda significante no coeficiente de deteccao em todas as regioes geograficas de 4,0% ao ano e 31,5% no periodo em media nos ultimos 10 anos. Especificamente, nos Estados da regiao Nordeste, apesar da importante reducao do coeficiente de prevalencia de hanseniase em Alagoas (atualmente: 1,1 casos/10 mil habitantes), Bahia (1,9 casos/10 mil habitantes), Ceara (1,1 casos/10 mil habitantes), Maranhao (5,7 casos/10 mil habitantes), Paraiba (1,5 casos/10 mil habitantes), Pernambuco (2,7 casos/10 mil habitantes), Piaui (3,5 casos/10 mil habitantes) e Sergipe (1,2 casos/10 mil habitantes), os Estados da regiao Nordeste demandam intensificar as acoes para eliminacao da doenca, justificadas por um padrao de media endemicidade segundo os parâmetros de prevalencia. O Rio Grande do Norte, embora tenha havido uma importante reducao do coeficiente de prevalencia de hanseniase, que atualmente e de 0,74 casos/10 mil habitantes, o Estado demanda intensificacao das acoes para eliminacao da doenca em alguns municipios que ainda nao alcancaram o nivel de eliminacao. Os dados revelam a importância das acoes da vigilância sanitaria de cada Estado para a diminuicao e posterior erradicacao desta enfermidade.

Doenças tropicais negligenciadas na região nordeste do Brasil

Doencas tropicais negligenciadas correspondem a um grupo de doencas infecciosas que afetam populacoes de baixa renda nos tropicos. A Organizacao Mundial de Saude lista entre elas a malaria, a leishmaniose, a esquistossomose, a oncocercose, a filariose linfatica, a doenca de chagas, tripanossomiase africana, a hanseniase, dengue, ulcera de Buruli (ou doenca de Buruli), a cisticercose, a equinococose, a bouba, a raiva, o tracoma e algumas helmintiases transmitidas pelo solo (Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura e os ancilostomideos). No Brasil, varias sao endemicas. Em seu relatorio anual pelo Ministerio da Saude, a partir do Sistema de Nacional de Vigilância e Saude, quatro dessas doencas sao mencionadas como negligenciadas (esquistossomose, tracoma, oncocercose e a filariose) para todos os Estados da Federacao, mais o Distrito Federal. Neste trabalho visualizaremos as principais caracteristicas das doencas tropicais negligenciadas citadas pelo Sistema de Nacional de Vigilância e Saude do Brasil para a Regiao Nordeste. Para o levantamento teorico foram utilizados dados e informacoes constantes no site oficial da Organizacao Mundial de Saude e no banco de bases Scientific Eletronic Library On-line (SciELO), tomando por base a lista de procura pelas doencas negligenciadas listadas nos relatorios anuais do Sistema de Nacional de Vigilância e Saude do Brasil, em seu site oficial, publicada no ano base de 2011, a saber: esquistossomose, tracoma, oncocercose e a filariose, para os seguintes Estados da Federacao: Alagoas, Bahia, Ceara, Maranhao, Paraiba, Pernambuco, Piaui, Rio Grande do Norte e Sergipe. Todos os dados de internacoes, prevalencia e de obitos, tanto a nivel nacional quando estadual, sao oriundos dos Inqueritos Epidemiologicos realizados pelo Ministerio da Saude (MS), Secretaria de Vigilância em Saude (SVS). Todas as imagens dos inqueritos de tracoma sao advindas dos relatorios por Estados, publicados pelo Ministerio da Saude (MS). Os dados demograficos e imagens foram provenientes do censo realizado no ano de 2010 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica. Nos relatorios pesquisados, foram encontrados dados sobre a esquistossomose e para o traco em todos os Estados. Para Filariose apenas para o Estado de Pernambuco. Para oncocercose nao foi encontrado dados epidemiologicos no relatorio. A maioria dos Estados apresentaram areas endemicas para a esquistossomose. A presenca de alta e media prevalencia em municipios do Estado reforcam a necessidade de implementacao e fortalecimento das acoes de vigilância epidemiologica e controle tanto da esquistossomose quanto do tracoma. Atraves desse aparato epidemiologico sobre as doencas tropicais negligenciadas e possivel mapear as principais areas e fomentar acoes para o controle das doencas estudadas neste trabalho.

EFEITOS DO FeCl2 e CuCl2 NA ATIVIDADE DA ACETILCOLINESTERASE CEREBRAL DE Oreochromis niloticus

Acetilcolinesterase (AChE, EC 3.1.1.7) e uma enzima cuja principal funcao e a modulacao dos impulsos nervosos nas sinapses colinergicas. E o alvo primario de alguns pesticidas e sua atividade pode sofrer interferencia de ions. Estudos apontam o ion Cu2+ como um inibidor da AChE ao passo que o ion Fe2+ pode inibir a atividade enzimatica em concentracoes maiores. O presente trabalho objetivou avaliar in vivo e in vitro o efeito do cloreto de ferro (FeCl2) e do cloreto de cobre (CuCl2) sobre a atividade da acetilcolinesterase cerebral de alevinos de tilapia-do-Nilo, Oreochromis niloticus. O teste in vivo com FeCl2 (3 µg/mL) mostrou uma atividade da colinesterase de 100,13 ± 24,58%, enquanto a analise in vitro para 0,127; 1,27; 12,7; 126,7; 1267 µg/mL mostraram atividade AChE de 100,82 ± 5,20%, 101,96 ± 2,45%, 96,27 ± 3,71%, 103,82 ± 1,76% e 89,65 ± 2,43%, respectivamente, em relacao ao grupo controle (100%), enquanto o teste in vivo com CuCl2 (3 µg/mL) mostrou uma atividade colinesterasica de 88,44 ± 2,01%, e a analise in vitro para 0,17; 1,70; 17,0; 170,5; 1705 µg/mL mostraram atividade AChE de 98.78 ± 5.74%, 81 ± 0.29%, 87.79 ± 10.27%, 81.50 ± 9.84% e 62.55 ± 5.06%, respectivamente. Os resultados sugerem que a acetilcolinesterase cerebral de O. niloticus apresenta sensibilidade baixa ao ion Fe2+ e acentuada ao Cu2+, porem apenas na concentracao de 1.705 µg/mL (10 mM), o que nao representa impedimento ao uso dessa enzima como biomarcador de pesticidas, uma vez que tal concentracao so e encontrada na natureza em amostras associadas a empreendimentos industriais e de mineracao.

Caracterização parcial de tripsina extraída de vísceras digestivas de Lutjanus Synagris: sensibilidade a íons metálicos

O Lutjanus synagris distribui-se ao longo da costa nordestina, apresentando grande importância comercial e artesanal. Este trabalho objetivou extrair e avaliar sensibilidade da tripsina de Lutjanus synagris atraves da exposicao a diferentes ions metalicos: MnCl2, KCl, ZnCl2, FeCl3, CuCl2, CaCl2, BaCl2 e AlCl3, em cinco concentracoes (0,001, 0,01, 0,1, 1 e 10 mM). Para tanto, foram utilizados 500g de visceras intestinais de especimes capturadas no litoral alagoano. A etapa de extracao enzimatica foi realizada atraves de processo de maceracao e homogeneizacao. A etapa de sensibilidade foi realizada de acordo com protocolo padrao cientifico internacional. Os resultados indicaram diferentes graus de inibicao para os ions: KCl, ZnCl2, FeCl3 e CuCl2. Os dados obtidos pelo CaCl2 variaram de acordo com as concentracoes testadas (0,001, 0,01 e 0,1 provocaram inibicao, enquanto que 1 e 10 mM provocaram aumento de atividade, levando em consideracao o grupo controle 100%). Todas as concentracoes do MnCl2 acarretaram em aumento da atividade, enquanto todos de CuCl2 acarretaram em reducao. Os ions BaCl2 e AlCl3 tambem acarretaram reducao de atividade, embora sem haver diferenca significativa. Os resultados obtidos sugerem diferentes graus de relacao em diferentes concentracoes de exposicao, transformando a tripsina em um marcador bioquimico de possiveis alteracoes para elementos metalicos.

Fish pepsin: basic characteristics, extraction, determination and biotechnological applications

Enzyme technology has been employed in various segments of the industry, food production and consumer goods. Fish viscera are potential sources of proteins with enzymatic properties appreciable in this market. Among them, pepsin (EC 3.4.23.x) deserves special attention. The active enzyme has at least five isoforms which are precursor groups of pepsins type: A, B, and F, gastricsin and chymosin. Their zymogen (pepsinogen) is activated by autocatalysis at acidic pH in stomach. Hemoglobin is their specific substrate. Features like optimal pH and temperature vary according to species and even within the same species may be found different values. The molecular weight also varies according to species and is generally between 25 and 35 kDa. The protocols for extraction and determination of pepsin fish follow a line of standardization, varying concentrations of analysis. These data are basic steps to detect the presence of the enzyme targeting a future purification process for its effective biotechnological applications.

Análise dos livros didáticos utilizados no ensino médio sobre peixes

No ensino medio o livro didatico e um dos recursos mais usados pelos professores. Para alguns docentes, ele e um dos poucos materiais didaticos disponiveis, e pode ser para outros a unica fonte de informacao para alunos e professores. O presente estudo teve como objetivo analisar o conteudo do Filo Cordata e da Classe Pisces, em livros didaticos de Biologia do Ensino Medio, observando a quantidade e a qualidade das informacoes apresentadas e a forma como foram abordadas seguindo criterios pre-definidos. Para tanto, analisaram-se os conteudos relativos a Superclasse Pisces, contidos nos livros didaticos do Ensino Medio, na area de Biologia, totalizando 06 obras no universo da amostra pesquisada cuja analise procedeu-se atraves de uma ficha modelo para a coleta de dados, a fim de assegurar uniformidade na obtencao dos mesmos enfocando informacoes quantitativas e qualitativas. Pela analise de cada contexto e avaliacao, o livro que melhor se enquadrou nos parâmetros e criterios de analise e avaliacao do conteudo peixes para o ensino meio nos livros de Biologia, dentre as obras analisadas, foi o de Sonia Lopes e Vivian Lavander Mendonca, fornecendo informacoes claras, didaticas, coerentes e objetivas. O livro que mantem regularidade e a obra do Nelio Bizzo. O livro identificado com maior grau de deficiencia foi o Adolfo, Augusto; Crozetta, Marcos; Lago, Samuel.

Estudo in silico das sequências gênicas de Aeromonas piscicola e Aeromonas hidrophila

Estudos in silicio sao aqueles realizados sem interferencia humana na resolucao dos dados, para avaliar o grau de compatibilidade entre diferentes genes e, assim, melhorar os metodos e tecnicas em diversas areas das ciencias biologicas. O genero Aeromonas e primariamente autoctone do ambiente aquatico. Sao bacilos gram-negativos, com flagelo polar e anaerobio facultativos. Os seres humanos adquirem A. hydrophila por meio de agua ou alimentos contaminados. No Brasil, grande parte do pescado produzido e comercializado in natura apos abate artesanal sem um processamento adequado. Dentre eles, destacam-se as especies Aeromonas piscicola e o Aeromonas hidrophila. Este trabalho objetivou obter, atraves de ferramentas online de bioinformatica, genes com diferentes graus de compatibilidade com as duas bacterias analisadas. Os passos metodologicos incluiram o uso de ferramentas disponiveis online, tais como: NCBI, CAP3, ORF, BLAST e PRIMER3. Os resultados para a A. piscicola indicaram compatibilidade com genes das especies A. bestiarum (99%) e A. salmonicida (95%), enquanto para a A. hidrophila indicaram compatibilidade com bacterias como a Edwardsella tarda (84%); Aeromonas sobria (92%); Aeromonas salmonicida (94%); Aeromonas trota (95%). Desta forma, o trabalho in silico mostrou-se util como uma ferramenta rapida, pratica e objetiva para a identificacao de genes e definicao das relacoes taxonomicas.