Protein crystals as a key for deciphering macromolecular crowding effects on biological reactions.

When placed in the same environment, biochemically unrelated macromolecules influence each other's biological function through macromolecular crowding (MC) effects. This has been illustrated in vitro by the effects of inert polymers on protein stability, protein structure, enzyme kinetics and protein aggregation kinetics. While a unified way to quantitatively characterize MC is still lacking, we show that the crystal solubility of lysozyme can be used to predict the influence of crowding agents on the catalytic efficiency of this enzyme. In order to capture general enthalpic effects, as well as hard entropic effects that are specific of large molecules, we tested sucrose and its cross-linked polymer Ficoll-70 as additives. Despite the different conditions of pH and ionic strength adopted, both the crystallization and the enzymatic assays point to an entropic contribution of approximately -1 kcal mol-1 caused by MC. Our results demonstrate that the thermodynamic activity of proteins is markedly increased by the reduction of accessible volume caused by the presence of macromolecular cosolutes. Unlike what is observed in protein folding studies, this MC effect cannot be reproduced using equivalent concentrations of monomeric crowding units. Applicable to any crystallizable protein, the thermodynamic interpretation of MC based on crystal solubility is expected to help in elucidating the full extent and importance of hard-type interactions in the crowded environment of the cell.

Implementação de um programa de exercício intradialítico de maximização da função em utentes hemodialisados / Implementation of an intradialytic exercise program to maximize function in hemodialyzed patients

Utentes com Insuficiência Renal Crónica Terminal apresentam comprometimento da capacidade funcional, sendo mais sedentários do que a população saudável da mesma idade. Estudos relacionam a capacidade funcional reduzida, a perda de força muscular e o sedentarismo com uma elevada taxa de mortalidade. Cresce a evidência científica de que programas de exercício melhoram a força muscular, a capacidade funcional, parâmetros analíticos e a qualidade de vida desta população. O enfermeiro de reabilitação é detentor de competências para dar resposta às necessidades específicas desta população. O objetivo é avaliar os efeitos dum treino aeróbio intradialítico na capacidade funcional e na eficácia dialítica. Foi desenvolvido um estudo randomizado controlado na NephroCare Coimbra. O grupo de intervenção tem 25 participantes e o grupo de controlo 30. A intervenção consistiu num treino aeróbio intradialítico em cicloergómetro durante 12 semanas. A capacidade funcional foi avaliada pelos testes Sit to Stand e Up and Go. A eficácia dialítica pelo Kt/V e pela Taxa de Redução de Ureia. O grupo de treino apresentou uma melhoria estatísticamente significativa nos testes de capacidade funcional, o que não aconteceu no grupo de controlo. A diferença de desempenho entre ambos os grupos nos testes de capacidade funcional pós intervenção é estatísiticamente significativa. A eficácia dialítica não sofreu alterações estatísiticamente significativas. A conclusão fundamental é que, um protocolo de treino aeróbio intradialítico de execução simples e pouco dispendioso, melhora a capacidade funcional de hemodialisados sem prejuízo da eficácia dialítica. O enfermeiro de reabilitação deve integrar a equipa interdisciplinar que cuida destes utentes.