Efeito citogenotóxico do conteúdo de atratores luminosos em células meristemáticas radiculares de Allium cepa L.

The use of chemiluminescent glow sticks in commercial longline fishing has led to an accumulation of these devices on beaches at the Costa dos Coqueiros region, Bahia state, northeastern Brazil, and local residents thereat have been using the content of the sticks on their skin, allegedly with cosmetic and medicinal purposes. Aiming to evaluate the toxic effects of the stick liquid content, we exposed Allium cepa bulbs to aqueous solutions of such content at concentrations 0.007%, 0.010% and 0.013%. After a 72-h exposure, root tips grown in these solutions were collected and fixed, and we then analyzed meristematic root cells under microscopy to assess cytotoxic and genotoxic parameters. Data was analyzed by Fisher’s exact test. The mitotic index of root cells decreased significantly at the tested concentrations (p < 0.001), while the frequency of interphase nuclear abnormalities increased significantly (p < 0.001). The most frequent nuclear abnormalities included fragmented nuclei, vacuolated nuclei, elongated nuclei, notched nuclei, nuclear buds, binucleated cells and micronuclei. Our results suggest that the glow stick chemical content has cytotoxic and genotoxic effects on meristematic root cells of Allium cepa.(Cytogenotoxic effect of glow stick content on meristematic root cells of Allium cepa L.). The use of chemiluminescent glow sticks in commercial longline fishing has led to an accumulation of these devices on beaches at the Costa dos Coqueiros region, Bahia state, northeastern Brazil, and local residents thereat have been using the content of the sticks on their skin, allegedly with cosmetic and medicinal purposes. Aiming to evaluate the toxic effects of the stick liquid content, we exposed Allium cepa bulbs to aqueous solutions of such content at concentrations 0.007%, 0.010% and 0.013%. After a 72-h exposure, root tips grown in these solutions were collected and fixed, and we then analyzed meristematic root cells under microscopy to assess cytotoxic and genotoxic parameters. Data was analyzed by Fisher’s exact test. The mitotic index of root cells decreased significantly at the tested concentrations (p < 0.001), while the frequency of interphase nuclear abnormalities increased significantly (p < 0.001). The most frequent nuclear abnormalities included fragmented nuclei, vacuolated nuclei, elongated nuclei, notched nuclei, nuclear buds, binucleated cells and micronuclei. Our results suggest that the glow stick chemical content has cytotoxic and genotoxic effects on meristematic root cells of Allium cepa

Epigenetic and gene expression changes in Alzheimer’s disease: The role of histone modifications and transcriptional regulation in different brain regions

A doença de Alzheimer está entre as principais doenças neurodegenerativas e é a causa mais frequente de demência entre a população idosa. Caracteriza-se pela manifestação de sintomas de perda de memória e declínio das funções cognitivas, e pelos achados neuropatológicos: formação de placas senis, emaranhados neurofibrilares e morte neuronal, que levam à atrofia cerebral e à sintomatologia associada à doença. A doença de Alzheimer de início tardio apresenta etiologia complexa, com o envolvimento de fatores genéticos e ambientais associados. Modificações pós-traducionais de histonas têm sido implicadas na patogênese da doença de Alzheimer de início tardio, embora o impacto dessas modificações e sua influência no estado transcricional associado ao início e/ou progressão da doença de Alzheimer ainda não sejam totalmente compreendidos. O presente estudo tem por objetivo investigar o padrão de distribuição das modificações pós-traducionais de histona H3K9ac e H3K27me3, identificar genes diferencialmente regulados por estas marcas e genes diferencialmente expressos em três regiões encefálicas de pacientes com DA comparados a controles idosos: córtex auditivo, cerebelo e hipocampo. Foram utilizadas seis amostras de córtex auditivo, cerebelo e hipocampo em cada grupo. O padrão de H3K9ac e H3K27me3 foi avaliado por meio da técnica de ChIP-Seq. Análises de enriquecimento funcional foram conduzidas a fim de avaliar as vias biológicas associadas aos genes diferencialmente regulados pelas marcas de histonas. A expressão gênica das amostras foi analisada por RNA-Seq. Análises de redes também foram realizadas com o intuito de identificar genes hub para a doença de Alzheimer. Foi observada uma hiperacetilação de H3K9 no cerebelo dos pacientes com DA em relação à região correspondente nos controles idosos, enquanto o hipocampo apresentou uma leve hipoacetilação. Os processos biológicos dos quais os genes hiper e hipoacetilados participam incluem regulação de GTPases, regulação da cascata de ERK1/2 e regulação do potencial de membrana. Em relação ao padrão de trimetilação de H3K27, foram observadas mudanças mais acentuadas no cerebelo dos pacientes com DA. Os processos biológicos associados a esses genes incluem regulação de atividade sináptica, diferenciação neuronal e transmissão sináptica. Os resultados do transcriptoma demonstraram 213 genes diferencialmente expressos no córtex auditivo e 10 no hipocampo de pacientes com DA em relação aos controles; porém, não foram identificados genes diferencialmente expressos no cerebelo. Nas análises de redes no córtex auditivo foram identificados potenciais genes hub, cujas funções estão relacionadas à dinâmica do citoesqueleto, transmissão sináptica e, sobretudo, à regulação de Rho GTPases, que parece ser um mecanismo associado à DA, assim como também demonstrado pela literatura. Os resultados apresentados neste estudo demonstraram diversos genes, e suas vias biológicas associadas, que podem representar processos implicados na patogênese da doença de Alzheimer. Embora seja necessária a replicação dos resultados em um número amostral maior, os resultados deste estudo podem contribuir para o entendimento de mecanismos moleculares alterados na doença de Alzheimer e fornece base para futuras pesquisas na área, além de auxiliar na busca por marcadores associados aos mecanismos patológicos da Doença de Alzheimer.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Bolsa de Doutorado CAPES – Código de Financiamento 001Auxílio à pesquisa FAPESP - Processo nº 2016/25562-0Auxílio à pesquisa CNPq - Processo nº 27/201