The Role of Oxidative Stress in the Aging Process

The aging of organisms is characterized by a gradual functional decline of all organ systems. An appropriate theory must explain four main characteristics of aging: it is progressive, endogenous, irreversible, and deleterious for the individual. The aging of the immune system, or immunosenescence, is manifested by an increased susceptibility to infections with increased morbidity and mortality. Phagocytic capacity, synthesis of reactive oxygen intermediaries, and the intracellular killing efficiency of neutrophils are impaired in the elderly. Among all aging theories, the most updated one describes the free radicals. It implies that progressive aging is associated with higher levels of oxidative biomolecules reacted with free radicals. Although reactive oxygen species (ROS) are predominantly implicated in causing cell damage, they also play a major physiological role in several aspects of intracellular signaling and regulation. ROS include a number of chemically reactive molecules derived from oxygen. Not only oxygen, but also nitrogen can be deleterious species. The overproduction of reactive nitrogen species (RNS) is called nitrosative stress. ROS/RNS are known to play a dual role in biological systems since they can be either harmful or beneficial to living systems

cAMP activates the generation of reactive oxygen species and inhibits the secretion of IL-6 in peripheral blood mononuclear cells from type 2 diabetic patients

Peripheral blood mononuclear cells (PBMNC) from patients with type 2 diabetes (DM2) have generated higher levels of reactive oxygen species (ROS) that were higher than those in cells from healthy individuals. In the presence of a cAMP-elevating agent, ROS production was significantly activated in PBMNC from DM2 patients but it was inhibited in cells from healthy subjects. Higher levels of IL-6 has been detected in the supernatant of PBMNC cultures from DM2 patients in comparison with healthy controls. When cells were cultured in the presence of a cAMP-elevating agent, the level of IL-6 decreased has by 46% in the supernatant of PBMNC from DM2 patients but it remained unaltered in controls. No correlations between ROS and IL-6 levels in PBMNC from DM2 patients or controls have been observed. Secretions of IL-4 or IFN by PBMNC from patients or controls have not been affected by the elevation of cAMP. cAMP elevating agents have activated the production of harmful reactive oxidant down modulated IL-6 secretion by these cells from DM2 patients, suggesting an alteration in the metabolic response possibly due to hyperglicemia. The results suggest that cAMP may play an important role in the pathogenesis of diabetes

Effects of a 10 km race on physiological and immunological responses

Introduction: The number of 10 km running races has been increasing in Brazil and the number of finishers almost triplicated in the last decade. However, there is limited amount of data showing the relationship between this event and the immune system response. Aim: Investigate the effects of a 10 km running race on physiological and immunological response in healthy well trained male volunteers. Methods: Fourteen male participants (32,21 ± 10,24 years old, 78,80 ± 9,30 kg) took part in this study. Ratings of perceived exertion (RPE), visual analog scale (VAS), heart rate (HR) and blood samples were taken before, immediately and 24 hours after the race. Lactate, glucose, creatine kinase (CK) and C-reactive protein (CRP), as well as leukocyte number and subpopulation of T cell (CD4+ and CD8+) were analyzed. Results: Participants completed this race in 49,85 ± 7,04 min. There was a significant increase post-race compared to pre-race for HR (67 ± 9 to 159 ± 21 bpm), RPE (6 ± 0 to 15 ± 2) and lactate (3.6 to 6.6 mmol/dL). Glucose levels did not present any significant changes. CK level did not change immediately after the race, but was higher (131,21 ± 62,50 to 286,85 ± 234,35 U/L ) at the 24 h post-race time point. CRP was lower at 24 h (8,37 ± 2,23 to 4,50 ± 2,28 mg/dL). VAS values changed from 0 (before) to 5,64 ± 2,20 (immediately after) to 2,21 ± 2,86 (24 hours). The number of circulating leukocyte (5,83 ± 0,89 to 9,15 ± 1,77 103/µL), neutrophil (2,96 ± 0,49 to 4,34 ± 0,73 103/µL), lymphocyte (2,21 ± 0,57 to 3,92 ± 1,27 103/µL), monocyte (0,46 ± 0,10 to 0,64 ± 0,23 103/µL) and basophil (0,05 ± 0,02 to 0,09 ± 0,03 103/µL) increased significantly immediately after the race, returning to the basal level in 24 h. There was no difference in circulating eosinophils number. The absolute number of CD4+ (828,5 ± 215,8 to 1063,2 ± 235,3 cell/µL) and CD8+ (766,92 ± 347,79 to 1470,30 ± 782,90 cell/µL) also increased immediately after the race returning to basal in 24 h. Significant reduction of the CD4+/CD8+ lymphocyte subpopulation ratio (1,21 ± 0,45 to 0,85 ± 0,33 cell/µL) was observed post-race returning to basal level at 24 h post-race. Results are presented as mean ± SD. (p\u3c0,0001). Conclusion: These results suggest that a 10 km running race is an intense physical activity and induces physiological changes. In addition, intense running provokes a significantly, although transient, modulation of the immune system, specifically of leukocyte sub-population

The Production of Nitric Oxide, IL-6, and TNF-Alpha in Palmitate-Stimulated PBMNCs Is Enhanced through Hyperglycemia in Diabetes

We examined nitric oxide (NO), IL-6, and TNF-α secretion from cultured palmitate-stimulated PBMNCs or in the plasma from type 2 diabetes mellitus (T2MD) patients or nondiabetic (ND) controls. Free fatty acids (FFA) have been suggested to induce chronic low-grade inflammation, activate the innate immune system, and cause deleterious effects on vascular cells and other tissues through inflammatory processes. The levels of NO, IL-6, TNF-α, and MDA were higher in supernatant of palmitate stimulated blood cells (PBMNC) or from plasma from patients. The results obtained in the present study demonstrated that hyperglycemia in diabetes exacerbates in vitro inflammatory responses in PBMNCs stimulated with high levels of SFA (palmitate). These results suggest that hyperglycemia primes PBMNCs for NO, IL-6, and TNF-alpha secretion under in vitro FFA stimulation are associated with the secretion of inflammatory biomarkers in diabetes. A combined therapy targeting signaling pathways activated by hyperglycemia in conjunction with simultaneous control of hyperglycemia and hypertriglyceridemia would be suggested for controlling the progress of diabetic complications

A utilização de modelos multi-físicos na simulação do processo de carbonatação em estruturas de concreto e uma breve aplicação / An overview of multi-physics modeling to simulate the carbonation process in concrete and a simple application

A previsão da vida útil para uma estrutura de concreto pode ser considerada um aspecto essencial, uma vez que muitas estruturas apresentam problemas e o uso da estrutura pode ser inviável. A proteção passiva feita pela cobertura de concreto é fundamental, no entanto, ocorre um fenômeno natural no concreto em contato com a atmosfera, a carbonatação. A carbonatação leva a uma descalcificação progressiva da pasta de cimento hidratada. Esse fenômeno ocorre quando a concentração de cálcio diminui na água dos poros devido ao consumo de cálcio induzido pela reação de carbonatação. Este artigo apresenta a descrição de modelos numéricos utilizados por diferentes autores para simular o processo de carbonatação usando equações multi-físicas para concreto. São descritos modelos com diferentes abordagens. Considerando as características de cada modelo, uma discussão integrada é feita juntamente a uma análise paramétrica simples da evolução do fenômeno. Considerando o cenário atual no Brasil, este estudo pode ser considerado relevante, uma vez que várias estruturas apresentam problemas vitais associados ao processo de carbonatação

Análise das propriedades mecânicas em concreto para pavimento rígido com a inserção de resíduo de garrafão de água como agente de reforço da matriz / Analysis of mechanical properties in concrete for rigid pavement with water bottle waste as a reinforcement agent in the matrix

No presente estudo, compósitos com matriz cimentícia destinados a pavimento rígido foram produzidos, com fibras produzidas a partir do rejeito de garrafão de água de polipropileno geradas após a extrusão do mesmo em uma fábrica de reciclagem. A partir de um traço padrão foram elaborados concretos com adições de 0%, 0,5%, 1,0% e 2,0% de resíduo de GA, e outro para efeito comparativo com a inserção de 0,5% (orientação do fabricante) de microfibras comerciais de polipropileno). Avaliou-se as características mecânicas do concreto na compressão simples, tração por compressão diametral e módulo de elasticidade nas idades de 28, 56 e 84 dias. Ainda, foram realizadas análises de microscopia eletrônica por varredura (MEV) para as mesmas idades. De forma geral, os resultados apresentados demonstraram que o concreto reforçado com fibra de GA obteve um bom desempenho dentro das características analisadas, indicando a aplicabilidade e a demanda de novas investigações.

Abstracts

Tradução, para a língua inglesa, dos resumos dos artigos publicados nesta edição

"Conhecendo o cérebro": divulgando e despertando interesse na neurociência

Neurociência estampa capa de revistas e sempre é assunto na mídia. Contudo, nem sempre as informações passadas por elas estão corretas. Há uma necessidade e curiosidade do público em conhecer sobre o funcionamento do cérebro. O presente evento teve como objetivo divulgar e incentivar crianças e adolescentes a conhecerem mais sobre o tema. Para isso realizou um evento no estilo “feira de ciências” tendo o cérebro como foco. O evento contou com estandes norteados no uso dos órgãos do sentido para interagir com o mundo. Os estandes foram divididos em: visão, audição, olfato e gustação, tato, games e cognição, exposição de neuroanatomia, atividades lúdicas (pinte o cérebro, neurobalões) e cantinho da leitura com um livro que divulga neurociência para crianças. Como resultado, mais de 300 pessoas visitaram o local e através das atividades, puderam conhecer um pouco mais sobre o tema

EVENTO "CONOCIENDO EL CEREBRO": DIFUSIÓN Y DESPERTAR EL INTERES EN LA NEUROCIENCIA

Neurociência estampa capa de revistas e sempre é assunto na mídia. Contudo, nem sempre as informações passadas por elas estão corretas. Há uma necessidade e curiosidade do público em conhecer sobre o funcionamento do cérebro. O presente evento teve como objetivo divulgar e incentivar crianças e adolescentes a conhecerem mais sobre o tema. Para isso realizou um evento no estilo “feira de ciências” tendo o cérebro como foco. O evento contou com estandes norteados no uso dos órgãos do sentido para interagir com o mundo. Os estandes foram divididos em: visão, audição, olfato e gustação, tato, games e cognição, exposição de neuroanatomia, atividades lúdicas (pinte o cérebro, neurobalões) e cantinho da leitura com um livro que divulga neurociência para crianças. Como resultado, mais de 300 pessoas visitaram o local e através das atividades, puderam conhecer um pouco mais sobre o tema.The theme Neuroscience is always a subject on media as a headline. The audience are curious to know more about the brain, however, some information given by the media aren´t correct. This way, an extension project titled “Grupo de Estudos em Neurociência – Study Group of Neuroscience” organized an outreach event in style "science fair" having a brain focused. The event was part of the National Week of Science and Technology (2014), promoted by Ministério da Ciência e Tecnologia and that was free to the community. The event was structured with several booths explaining how brain operates through the senses of: sight, hearing, touch, smell and tasting. Also there were other booths about research on video games and cognition, neuroanatomy exposure, play activities (paint the brain, neuro-balloons) and reading space with a book that discloses neuroscience for children. This event aimed to disseminate and encourage children and adolescents to know more about the brain. As a result, more than 300 people visited the place and through the activities, might know a little more about the brain and Neuroscience.La Neurociencia cada vez ocupa más portadas de revistas y con más frecuencia se habla de ella en los medios de comunicación. Sin embargo, no toda la información proporcionada por un medio de información es verídica y el público tiene curiosidad en conocer sobre el funcionamiento del cerebro. Por esto, el Proyecto de Extensión Grupo de estudios en Neurociencia organizó un evento de extensión del tipo “feria de ciencias” teniendo al cerebro como objetivo principal. El evento, hace parte de la Semana Nacional de Ciencia y Tecnología (2014), promovido por el Ministerio de Ciencia y Tecnología y fue gratuito para la comunidad. El mismo fue estructurado con diversos stands que explicaban el funcionamiento del cerebro a través de los sentidos de la visión, audición, tacto, olfato y gusto. Además de contemplar otros temas como investigaciones con videojuegos y cognición, exposición de neuroanatomía, actividades lúdicas (pinte el cerebro, neuroglobos) y el rincón de la lectura con un libro que divulga la neurociencia para niños. El presente evento tuvo como principal objetivo divulgar e incentivar niños y adolescentes a conocer más sobre el tema. Como resultado, más de 300 personas visitaron el lugar a través de las actividades, pudieron conocer un poco más sobre el tema

EVENTO "CONOCIENDO EL CEREBRO": DIFUSIÓN Y DESPERTAR EL INTERES EN LA NEUROCIENCIA

Neurociência estampa capa de revistas e sempre é assunto na mídia. Contudo, nem sempre as informações passadas por elas estão corretas. Há uma necessidade e curiosidade do público em conhecer sobre o funcionamento do cérebro. O presente evento teve como objetivo divulgar e incentivar crianças e adolescentes a conhecerem mais sobre o tema. Para isso realizou um evento no estilo “feira de ciências” tendo o cérebro como foco. O evento contou com estandes norteados no uso dos órgãos do sentido para interagir com o mundo. Os estandes foram divididos em: visão, audição, olfato e gustação, tato, games e cognição, exposição de neuroanatomia, atividades lúdicas (pinte o cérebro, neurobalões) e cantinho da leitura com um livro que divulga neurociência para crianças. Como resultado, mais de 300 pessoas visitaram o local e através das atividades, puderam conhecer um pouco mais sobre o tema.The theme Neuroscience is always a subject on media as a headline. The audience are curious to know more about the brain, however, some information given by the media aren´t correct. This way, an extension project titled “Grupo de Estudos em Neurociência – Study Group of Neuroscience” organized an outreach event in style "science fair" having a brain focused. The event was part of the National Week of Science and Technology (2014), promoted by Ministério da Ciência e Tecnologia and that was free to the community. The event was structured with several booths explaining how brain operates through the senses of: sight, hearing, touch, smell and tasting. Also there were other booths about research on video games and cognition, neuroanatomy exposure, play activities (paint the brain, neuro-balloons) and reading space with a book that discloses neuroscience for children. This event aimed to disseminate and encourage children and adolescents to know more about the brain. As a result, more than 300 people visited the place and through the activities, might know a little more about the brain and Neuroscience.La Neurociencia cada vez ocupa más portadas de revistas y con más frecuencia se habla de ella en los medios de comunicación. Sin embargo, no toda la información proporcionada por un medio de información es verídica y el público tiene curiosidad en conocer sobre el funcionamiento del cerebro. Por esto, el Proyecto de Extensión Grupo de estudios en Neurociencia organizó un evento de extensión del tipo “feria de ciencias” teniendo al cerebro como objetivo principal. El evento, hace parte de la Semana Nacional de Ciencia y Tecnología (2014), promovido por el Ministerio de Ciencia y Tecnología y fue gratuito para la comunidad. El mismo fue estructurado con diversos stands que explicaban el funcionamiento del cerebro a través de los sentidos de la visión, audición, tacto, olfato y gusto. Además de contemplar otros temas como investigaciones con videojuegos y cognición, exposición de neuroanatomía, actividades lúdicas (pinte el cerebro, neuroglobos) y el rincón de la lectura con un libro que divulga la neurociencia para niños. El presente evento tuvo como principal objetivo divulgar e incentivar niños y adolescentes a conocer más sobre el tema. Como resultado, más de 300 personas visitaron el lugar a través de las actividades, pudieron conocer un poco más sobre el tema