ABSTRACT Introduction: This paper focuses on the synthesis, physicochemical characterization, bioactivity evaluation, and innovative applications of new biohybrid nanomaterials. Sepiolite is a nanofibrous natural silicate that represents a very attractive nanocarrier for nucleic acids delivery into cells, among other innovative applications in life sciences and biotechnology. Methods: The physicochemical characterization and the bioactivity evaluation of biohybrids were performed using advanced techniques and procedures, including AFM, TEM, Confocal Microscopy, TLVM, FTIR, Z-potential measurements, UV-vis, FACS, Western blot, RT-qPCR, among others. Results: New biohybrids were obtained, based on the assembly of nucleic acids with sepiolite nanofibers. The mechanisms of cell internalization and response to sepiolite exposure were proposed. We demonstrated that sepiolite is a promising nanocarrier for the non-viral and stable transfer of plasmid DNA into bacteria, mammalian and human cells, with an optimized efficiency. Due to its ability to bind various biomolecules, sepiolite could be used as a nanocarrier for the simultaneous vectorization of diverse biological molecules, including proteins, nucleases and antibodies. In addition, we obtain new protocols for both, strongly improving bacterial transformation efficiency, and to extract plasmids from bacteria, in a rapid, convenient and inexpensive method that doesn't require competent cell preparation, representing an advantageous alternative to onerous commercial kits. As a conclusion, Because of the low cost of sepiolite, its low toxicity, its natural fluorescence, the ease and convenience of sepiolite/DNA synthesis methods, the possibilities of improving the transfection efficiency and additional enticing future developments, sepiolite represents a very attractive nanoplatform for potential applications in nanomedicine and nanobiotechnology.

RESUMEN Introducción: Este trabajo se centró en la síntesis, caracterización físicoquímica, evaluación de su bioactividad y aplicaciones biomédicas de nuevos nanomateriales biohíbridos. La sepiolita es un silicato natural nanofibroso que presenta atractivas características como nanoportador para la liberación de ácidos nucleicos en células, entre otras aplicaciones innovadoras en el área de las ciencias de la vida y de la biotecnología. Métodos: La caracterización físico-química y evaluación biológica de los biohíbridos fue realizada usando procedimientos y técnicas novedosas, incluyendo entre otras AFM, TEM, microscopía confocal, TLVM, FTIR, Potencial Zeta, UV-vis, FACS, Western-blot, RT- qPCR. Resultados: Se obtuvieron nuevos biohíbridos mediante ensamblado de ácidos nucleicos con nanofibras de sepiolita. Se propusieron sus mecanismos de internalización y respuesta celular. Demostramos que la sepiolita es un nanoportador prometedor para la transferencia estable no-viral de ADN plasmídico en bacterias, células de mamíferos y humanas, con eficiencia optimizada. Debido a su capacidad de anclar varias biomoléculas, la sepiolita constituye también un nanoportador para la vectorización simultánea de diferentes moléculas biológicas, incluyendo proteínas, nucleasas y anticuerpos. Adicionalmente, obtuvimos nuevos protocolos para aumentar significativamente la eficiencia de transformación bacterial, y para la extracción de ADN de bacterias, mediante métodos rápidos, seguros y económicos que no requieren la preparación de células competentes, representando una ventajosa alternativa a los costosos kits comerciales. En conclusión, la sepiolita es un producto de bajo costo, baja toxicidad y fluorescencia natural, con facilidad y conveniencia en métodos de síntesis de biohíbridos sepiolita/ADN, con posibilidad de aumentar su eficiencia de transfección, que junto a potenciales desarrollos futuros, representa una atractiva nanoplataforma para aplicaciones en nanomedicina y nanobiotecnología.

Introduction: It is well established that soy protein diets as well as aerobic exercise could promote antioxidant capacity and consequently reduce free radicals overproduction on brain. However, little is know regarding to the high-protein diets and high intensity exercise on oxidative stress production. The aim of this study was to analyse the effects of high-protein diets and high-intensity exercise (HIE) on brain oxidative stress markers. Materials and methods: A total of 40 male Wistar rats were randomly distributed in 4 experimental groups (n=10): normal-protein or high-protein diets with or without HIE for an experimental period of 12 weeks. Main oxidative damage markers in brain such as thio-barbituric acid-reactive substances (TBARs) and protein carbonyl content (PCC) were assessed. In addition, brain manganese superoxide dismutase (Mn-SOD), cooper/zinc superoxide dismutase (CuZn-SOD) and catalase (CAT) antioxidant enzymes activity, and protein level of Nuclear factor erythroid 2 related factor 2 (Nrf2) were measured. Results and discussion: Brain TBARs, PCC, tSOD, Mn-SOD, CuZn-SOD and CAT levels were higher in the high-protein compared to the normal-protein groups (all, p<0.05). In addition, the expression of Nrf2 protein was higher in the high-protein and HIE groups compared to the normal-protein and sedentary groups, respectively (both, p<0.01). A protein amount*HIE interaction was found on brain TBARs content, and tSOD and CuZn-SOD activity derived from a HIE-induced decrease in the high-protein but not in the normal-protein group (p<0.05). Conclusions: The high-protein diets consumption produce higher levels of brain lipid peroxidation, in spite of higher levels of antioxidant enzymatic capacity. However, HIE may attenuate the deleterious effect of a high-protein diet on brain lipid peroxidation when both effects are combined.

Introducción: Es conocido que la proteína de soja así como la práctica de ejercicio físico aeróbico pueden incrementar la capacidad antioxidante y con ello reducir la sobreproducción de radicales libres en el cerebro. Sin embargo, existe desconocimiento sobre el efecto del consumo de dietas hiperproteicas y el entrenamiento de alta intensidad (EAI) sobre dicho estrés oxidativo. El objetivo del presente estudio fue analizar la influencia del consumo de una dieta hiperproteica y de EAI sobre marcadores de estrés oxidativo en cerebro.<br Métodos: Cuarenta ratas Wistar macho adultas fueron aleatoriamente distribuidas en 4 grupos experimentales (n=10): dieta normoproteica o hiperproteica, con o sin EAI durante un periodo experimental de 12 semanas. Se determinaron los principales marcadores de daño oxidativo en cerebro como sustancias reactivas del ácido tiobarbitúrico (TBARs) y el contenido de grupos carbonilos (PCC). Además, se midieron las actividades enzimáticas superóxido dismutasa del manganeso (Mn-SOD), de cobre/zinc (CuZn-SOD) y catalasa (CAT), así como el nivel de proteína del factor nuclear eritroide-2 (Nrf2). Resultados: Los niveles de TBARs, PCC, tSOD, Mn-SOD, CuZn-SOD y CAT fueron significativamente mayores en los grupos hiperproteicos en comparación con los normoproteicos (todas, p<0,05). La expresión de la proteína Nrf2 fue mayor en los grupos hiperproteicos y con EAI en comparación con los grupos normorpoteicos y sedentarios, respectivamente (ambos, p<0,01). Se observó una interacción en la disminución de los niveles de TBARs, tSOD y CuZn-SOD producida por el EAI en el grupo hiperproteico que no fue reflejada en el grupo normoproteico (p=0,05). Conclusión: El consumo de una dieta hiperproteica produce altos niveles de peroxidación lipídica en el cerebro, a pesar de los altos niveles de capacidad enzimática antioxidante detectados. Sin embargo, el efecto del EAI podría atenuar los niveles de peroxidación lipídica producidos por el consumo de una dieta hiperproteica.

Introduction: Vitamin A deficiency can result from malnutrition, malabsorption of vitamin A, impaired vitamin metabolism associated with liver disease, or chronic debilitating diseases like HIV infection or cancer. Background & aims: Cannabis administration has been described as a palliative symptom management therapy in such pathological stages. Therefore, this research aimed to study the effects of acute administration of cannabidiol (CBD) or thetrahydrocannabinol (THC) on the levels of retinol in plasma and in the liver, and biochemical parameters related to lipid and glucose metabolism (cholesterolaemia, triglyceridemia and glycemia) in a rat experimental model of vitamin A deficiency. Methods: The experimental animal model of Vitamin A deficiency was developed during a 50-day experimental period in which rats consumed a vitamin A-free diet. Cannabidiol (10 mg/kg body weight) or thetrahydrocannabinol (5 mg/kg body weight) were administered intraperitoneally 2 hours prior to sacrifice of the animals. Results: The nutritional deficiency caused a significant decrease in plasmatic and liver contents of retinol and biochemical parameters of glycemic, lipidic, and mineral metabolism. Acute intraperitoneal administration of Cannabidiol and thetrahydrocannabinol did not improve the indices of vitamin A status in either control or vitamin A-deficient rats. However, it had a significant effect on specific biochemical parameters such as glucose, triglycerides, and cholesterol. Conclusion: Under our experimental conditions, the reported effects of cannabinoid administration on certain signs of nutritional vitamin A deficiency appeared to be mediated through mechanisms other than changes in retinol metabolism or its mobilization after the acute administration of such compounds.

Introducción: La deficiencia en vitamina A está asociada a la malnutrición, malabsorción de este nutriente, metabolismo alterado de vitaminas por enfermedad hepática, o enfermedades crónicas debilitantes como VIH, cáncer o infección. La administración de cannabis ha sido descrita como una terapia eficaz en el tratamiento sintomático de determinadas manifestaciones de la deficiencia nutricional en vitamina A y de diversas enfermedades crónicas debilitantes. Objetivos: El objetivo de este trabajo era estudiar el efecto de la administración de tetrahidrocannabinol (THC) y cannabidiol (CBD) sobre las concentraciones plasmáticas y hepáticas de retinol y sobre parámetros bioquímicos relacionados con el metabolismo glucídico y lipídico (colesterolemia, trigliceridemia, glucemia) en un modelo experimental de rata deficiente en vitamina A. Métodos: El modelo experimental de deficiencia en vitamina A se desarrolló durante un periodo experimental de 50 días en los que las ratas consumieron una dieta libre en vitamina A. La administración de tetrahidrocannabinol (THC) (10 mg/kg peso corporal) y cannabidiol (CBD) (5 mg/kg peso corporal) se llevo a cabo por vía intraperitoneal 2 horas antes del sacrificio de los animales al final del periodo experimental. Resultados: La deficiencia nutricional en vitamina A causó un descenso significativo en el contenido plasmático y hepático de retinol y en parámetros bioquímicos de metabolismo glucídico, lipídico y mineral. La administración intraperitoneal aguda de tetrahidrocannabinol y cannabidiol no mejoró los índices de estado nutricional de vitamina A en ratas deficientes o control. Sin embargo, tuvo un efecto significativo sobre parámetros bioquímicos específicos como la glucemia, colesterolemia y trigliceridemia. Conclusión: Bajo nuestras condiciones experimentales, el efecto de la administración de cannabinoides sobre determinadas manifestaciones de la deficiencia en vitamina A parece estar mediada por mecanismos no relacionados con cambios en el metabolismo de retinol o su movilización tras la administración aguda de los compuestos cannabinoides ensayados.

Este trabalho relata um estudo sistemático do comportamento estrutural e elétrico de três fases ternárias do sistema Ta xMo1-xS2 (x = 0,55, 0,75 e 0,90) e de seus compostos de intercalação resultantes das inserções química e eletroquímica de lítio, assim como das intercalações de piridina e poli(óxido de etileno). As três fases foram preparadas pela reação direta de seus elementos constituintes, sem qualquer outro aditivo, a 900 ºC em atmosfera inerte. Os compostos resultantes foram caracterizados por meio de difratometria de raios X de pó (XRD), análises termogravimétrica e térmica diferencial (TGA/DTA), fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDX) e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (FE-SEM). A condutividade elétrica dos diferentes compostos preparados foi medida no intervalo de temperatura 1,5-300 K utilizando o método convencional de sonda de quatro pontas van der Pauw na presença de um campo magnético de 9 T para verificar a ocorrência do fenômeno de magnetoresistividade.

This work reports a systematic study of the structural and electrical behavior of three ternary phases of the Ta xMo1-xS2 system (x = 0.55, 0.75 and 0.90) and their intercalation compounds resulting from both chemical and electrochemical lithium insertions, as well as from pyridine and poly(ethylene oxide) intercalations. The three ternary phases were prepared by direct reaction of their constituting elements, without any other additive, at 900 ºC in inert atmosphere. The resulting compounds were characterized by means of X-ray powder diffractometry (XRD), thermogravimetric and differential thermal (TGA/DTA) analyses, energy dispersive X-ray fluorescence (EDX) and field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM). The electrical conductivity of the different products was measured in the 1.5-300 K temperature range using the conventional four probe van der Pauw method in the presence of a 9 T magnetic field in order to verify the occurrence of magnetoresistivity phenomena.