Optimização da produção biológica de polihidroxialcanoatos por aplicação de processos de separação com membranas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Interaction of malaria parasites with host late endocytic and autophagic pathways is essential for Plasmodium liver stage development

RESUMO: A Malária é causada por parasitas do género Plasmodium, sendo a doença parasitária mais fatal para o ser humano. Apesar de, durante o século passado, o desenvolvimento económico e a implementação de diversas medidas de controlo, tenham permitido erradicar a doença em muitos países, a Malária continua a ser um problema de saúde grave, em particular nos países em desenvolvimento. A Malária é transmitida através da picada de uma fêmea de mosquito do género Anopheles. Durante a picada, os esporozoítos são injetados na pele do hospedeiro, seguindo-se a fase hepática e obrigatória do ciclo de vida. No fígado, os esporozoítos infetam os hepatócitos onde se replicam, dentro de um vacúolo parasitário (VP) e de uma forma imunitária silenciosa, em centenas de merozoitos. Estas novas formas do parasita são as responsáveis por infetar os eritrócitos, iniciando a fase sanguínea da doença, onde se os primeiros sintomas se manifestam, tais como a característica febre cíclica. A fase hepática da doença é a menos estudada e compreendida. Mais ainda, as interações entre o VP e os organelos da células hospedeira estão ainda pouco caracterizados. Assim, neste estudo, as interações entre os organelos endocíticos e autofágicos da célula hospedeira e o VP foram dissecados, observando-se que os anfisomas, que são organelos resultantes da intersecção do dois processos de tráfego intracelular, interagem com o parasita. Descobrimos que a autofagia tem também uma importante função imunitária durante a fase hepática inicial, ao passo, que durante o desenvolvimento do parasita, já numa fase mais tardia, o parasita depende da interação com os endossomas tardios e anfisomas para crescer. Vesiculas de BSA, EGF e LC3, foram, também, observadas dentro do VP, sugerindo que os parasitas são capazes de internalizar material endocítico e autofágico do hospedeiro. Mais ainda, mostramos que esta interação depende da cinase PIKfyve, responsável pela conversão do fosfoinositidio-3-fosfato no fosfoinositidio-3,5-bifosfato, uma vez que inibindo esta cinase o parasita não é capaz de crescer normalmente. Finalmente, mostramos que a proteína TRPML1, uma proteína efetora do fosfoinositidio-3,5-bifosfato, e envolvida no processo de fusão das membranas dos organelos endocíticos e autofágicos, também é necessária para o crescimento do parasita. Desta forma, o nosso estudo sugere que a membrana do VP funde com vesiculas endocíticas e autofágicas tardias, de uma forma dependente do fositidio-3,5-bifosfato e do seu effetor TRPML1, permitindo a troca de material com a célula hospedeira. Concluindo, os nossos resultados evidenciam que o processo autofágico que ocorre na célula hospedeira tem um papel duplo durante a fase hepática da malaria. Enquanto numa fase inicial os hepatócitos usam o processo autofágico como forma de defesa contra o parasita, já durante a fase de replicação o VP funde com vesiculas autofágicas e endocíticas de forma a obter os nutrientes necessários ao seu desenvolvimento.--------- ABSTRACT: Malaria, which is caused by parasites of the genus Plasmodium, is the most deadly parasitic infection in humans. Although economic development and the implementation of control measures during the last century have erradicated the disease from many areas of the world, it remains a serious human health issue, particularly in developing countries. Malaria is transmitted by female mosquitoes of the genus Anopheles. During the mosquito blood meal, Plasmodium spp. sporozoites are injected into the skin dermis of the vertebrate host, followed by an obligatory liver stage. Upon entering the liver, Plasmodium parasites infect hepatocytes and silently replicate inside a host cell-derived parasitophorous vacuole (PV) into thousands of merozoites. These new parasite forms can infect red blood cells initiating the the blood stage of the disease which shows the characteristic febrile malaria episodes. The liver stage is the least characterized step of the malaria infection. Moreover, the interactions between the Plasmodium spp. PV and the host cell trafficking pathways are poorly understood. We dissected the interaction between Plasmodium parasites and the host cell endocytic and autophagic pathways and we found that both pathways intersect and interconnect in the close vicinity of the parasite PV, where amphisomes are formed and accumulate. Interestingly, we observed a clearance function for autophagy in hepatocytes infected with Plasmodium berghei parasites at early infection times, whereas during late liver stage development late endosomes and amphisomes are required for parasite growth. Moreover, we found the presence of internalized BSA, EGF and LC3 inside parasite vacuoles, suggesting that the parasites uptake endocytic and autophagic cargo. Furthermore, we showed that the interaction between the PV and host traffic pathways is dependent on the kinase PIKfyve, which converts the phosphoinositide PI(3)P into PI(3,5)P2, since PIKfyve inhibition caused a reduction in parasite growth. Finally, we showed that the PI(3,5)P2 effector protein TRPML1, which is involved in late endocytic and autophagic membrane fusion, is also required for parasite development. Thus, our studies suggest that the parasite parasitophorous vacuole membrane (PVM) is able to fuse with late endocytic and autophagic vesicles in a PI(3,5)P2- and TRPML1-dependent manner, allowing the exchange of material between the host cell and the parasites, necessary for the rapid development of the latter that is seen during the liver stage of infection. In conclusion, we present evidence supporting a specific and essential dual role of host autophagy during the course of Plasmodium liver infection. Whereas in the initial hours of infection the host cell uses autophagy as a cell survival mechanism to fight the infection, during the replicative phase the PV fuses with host autophagic and endocytic vesicles to obtain nutrients required for parasite growth.

Monitoring and modelling of membrane bioreactors for wastewater treatment incorporating 2D fluorescence spectroscopy

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química e Bioquímica, Especialidade em Engenharia Bioquímica

Análise de um sistema de evacuação de produtos da combustão de turbinas a gás utilizadas para propulsão naval

De modo a eliminar a propagação de fissuras ocorridas em condutas de evacuação de produtos da combustão de turbinas a gás utilizadas para propulsão naval, neste estudo é feita a avaliação de diferentes geometrias alternativas para a estrutura mencionada, assim como se avalia a possibilidade de substituição local, nas zonas críticas, do material actualmente utilizado na conduta por uma nova liga de alta resistência. A possibilidade de utilizar um novo aço inoxidável austenítico Cr-Mn, de alta resistência (ThyssenKrupp, 2009), está a ser estudada e alguns resultados experimentais efectuados a este material, obtidos a temperatura ambiente e a alta temperatura, são apresentados. Este trabalho pode ser dividido em duas partes principais. Uma primeira parte onde se apresenta a análise experimental realizada e uma segunda parte, que trata a simulação numérica da conduta por elementos finitos. Na análise experimental foram realizados ensaios de tracção uniaxial, ensaios de dureza e de caracterização geométrica do cordão de soldadura de ligações soldadas de tipo topo a topo entre o aço AISI 316L e o aço Cr-Mn. Alguns dos resultados experimentais obtidos em provetes soldados com combinações dos materiais de base, aço AISI316L e Cr-Mn, a 24ºC e 350ºC, são: a tensão de cedência do aço Cr-Mn é cerca de 66% e 35% mais elevada que a obtida para o aço AISI 316L, a 24 e 350ºC, respectivamente; a tensão de rotura é também 33% e 19% mais elevada que o aço AISI 316L, para as mesmas temperaturas. Os ensaios de dureza revelam valores médios que estão de acordo com as propriedades mecânicas obtidas à temperatura ambiente. Tendo como referência os resultados experimentais obtidos para as propriedades mecânicas dos materiais, assim como a distribuição de temperaturas e de pressão interna devido aos gases resultantes da combustão, foi feita a simulação numérica de diferentes geometrias da conduta, tendo sido determinado o nível das tensões presentes na superfície da conduta. A distribuição de temperatura e pressão introduzidas nas análises numéricas foram calculadas e verificada a sua validade por comparação com os resultados obtidos por (Cruz, 2009). Os resultados das análises numéricas sugerem que a alteração da geometria actual da conduta pode ser benéfica uma vez que as tensões principais máximas induzidas na estrutura podem diminuir mais de 26%, quando comparadas com as tensões termomecânicas induzidas na geometria actual da conduta.

Intervenção breve no tabagismo : abordagem clínica dos médicos portugueses

RESUMO - O tabagismo é o principal factor de risco evitável em saúde nos países europeus, contribuindo para o aumento da mortalidade prematura, estando associado a inúmeras doenças. A epidemia tabágica é uma preocupação em Saúde Pública, sendo essencial o investimento na sua prevenção e controlo. A cessação tabágica é uma das estratégias para o controlo desta epidemia, surgindo a intervenção breve como uma comprovada medida custo-efetiva. Contudo, e apesar das guidelines, a intervenção breve não está amplamente disseminada na prática clínica dos profissionais de saúde. Neste sentido, este estudo teve como objetivo avaliar as práticas clíniicas autoreportadas dos médicos portugueses na intervenção breve em tabagismo. É um estudo observacional descritivo transversal e exploratório. A amostra é constituída por médicos que participaram em duas conferências médicas distintas e que aceitaram responder a um questionário (n=549). O tratamento estatístico foi efetuado recorrendo ao Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), versão 21. Foram efetuadas uma análise descritiva e inferencial, assim como uma regressão logística. Analisando os dados, os resultados apontam para a formação pós-graduada e a prática de cessação tabágica como dois fatores que influenciam positivamente a atuação dos médicos na intervenção breve. A intervenção breve é fundamental para aumentar as taxas de cessação tabágica. Para que a implementação seja eficaz é necessário apostar na formação pré e pós-graduada dos médicos e outros profissionais de saúde, associando essa formação ao treino prático que possibilite o desenvolvimento de competências específicas.

Alimentação e estado nutricional de grupos da população do concelho de Lisboa

RESUMO - Objectivo: descrever o estado nutricional e o padrão alimentar de grupos da população de Lisboa. Delineamento, locais e participantes: estudo transversal do estado nutricional e do padrão alimentar de homens com 38 anos e mulheres e homens com 50-65 anos que vivem na freguesia do Lumiar, do concelho de Lisboa; estudo transversal dos hábitos alimentares e do estado nutricional de adolescentes com 12 a 19 anos estudantes de escolas secundárias de Lisboa; estudo transversal da excreção de sódio em urina de 24 horas de rapazes de 7 a 8 anos de escolas primárias do Lumiar. Métodos: o estado nutricional foi avaliado com metodologias padronizadas tal como propostas pela OMS. A ingestão alimentar foi medida pelo método das 24 horas anteriores no primeiro estudo e pelo método da história alimentar no segundo estudo. Resultados: nas crianças, a excreção urinária de sódio foi uma das mais altas da Europa. Nos adolescentes, a prevalência de excesso de peso/obesidade foi de 19% nos rapazes e 16% nas raparigas. 16% dos adolescentes não tomam pequeno-almoço, mas mais de 30% comem bolos a meio da manhã. A proporção de adolescentes com uma ingestão diária de certos alimentos é de 44% para guloseimas, 43% para bolos, 29% para refrigerantes e 16% para chocolates e gelados. Por outro lado, a frequência de ingestão diária de fruta e produtos hortícolas é baixa, principalmente nos adolescentes de menor nível sócio-económico. Nos adultos, 57% dos homens com 38 anos e 80% e 74% dos homens e mulheres com 50-65 anos, respectivamente, têm excesso de peso ou obesidade. A hipertensão arterial foi detectada em mais de 20% dos homens jovens e a sua prevalência aumenta com a idade. Foi observado um colesterol sérico superior a 200 mg/dL em perto de metade dos adultos e maior do que 240 mg/dL em 28% dos homens com 38 anos, em 24% dos homens com 50-65 anos e 44% das mulheres do mesmo grupo etário. 20% dos adultos jovens têm colesterol HDL inferior a 35 mg/dL, mais do que um terço são fumadores e a ingestão de álcool representa 13% da sua ingestão calórica total. Conclusões: foram observados estilos de vida não saudáveis, nomeadamente padrões alimentares não equilibrados, uma elevada prevalência de obesidade, hipertensão e dislipidemias, e, por isso, uma percentagem relativamente elevada da população de Lisboa tem um risco elevado de doenças cárdio-vasculares e outras doenças crónicas, bem como de morte prematura.

Custos indirectos associados à obesidade em Portugal

RESUMO - A obesidade constitui um importante problema de saúde pública com consequências económicas de grande dimensão. Os obesos têm um risco acrescido de contrair doenças e de sofrer morte prematura devido a problemas como a diabetes, hipertensão arterial, AVC, insuficiência cardíaca e algumas neoplasias malignas. O presente estudo tem como objectivo estimar o custo económico indirecto (valor da produção perdida) associado à obesidade em Portugal no ano de 2002. O estudo adopta uma abordagem tipo custos da doença baseada na prevalência. Os dados são retirados do Inquérito Nacional de Saúde e estatísticas de rotina publicadas pelo INE e por outros organismos oficiais. Consideram-se como obesas pessoas com índice de massa corporal (IMC) ≥ 30 kg/m2 e estabelecem-se como limites etários para participação em actividades económicas produtivas as idades compreendidas entre os 15 e os 64 anos. A estratégia de imputação de custos ao factor de risco obesidade caracteriza- se por estimar, para a população portuguesa, as proporções de doença e morte prematura atribuíveis à obesidade e em multiplicar as estimativas populacionais encontradas pelo valor da produtividade económica potencial das pessoas afectadas. O custo indirecto total da obesidade em Portugal no ano de 2002 foi estimado em 199,8 milhões de euros. A mortalidade contribuiu com 58,4% deste valor (117 milhões de euros) e a morbilidade com 41,6% (83 milhões de euros). Os custos da morbilidade advêm de mais de 1,6 milhões de dias de incapacidade anuais, principalmente por faltas ao trabalho associadas a doenças do sistema circulatório e diabetes tipo II. Os custos da mortalidade são o resultado de 18 733 potenciais anos de vida activa perdidos, numa razão de 3 mortes masculinas por cada morte feminina. Os resultados indicam que a obesidade acarreta consideráveis perdas económicas para o país. Comparando os resultados com um estudo complementar que calculou os custos directos (em cuidados de saúde) da obesidade, verifica-se que a componente indirecta representa 40,2% do total dos custos da obesidade. A implementação de estratégias que prevenissem ou reduzissem a incidência e prevalência de obesidade em Portugal poderia gerar ganhos de produtividade elevados. Para conhecer a dimensão destes ganhos é necessária mais investigação sobre os benefícios clínicos e relação custo-efectividade de estratégias para a redução da obesidade.

Determinantes sociais das desigualdades na Saúde dos Portugueses: Estudo ao nível dos Municípios

Antecedentes: As desigualdades na saúde estão associadas às desigualdades socioeconómicas, o que está demonstrado em farta literatura seja em comparações entre países, seja em comparações de populações e grupos sociais dentro dos países, evidenciando-se o triângulo fundamental riqueza-educação-saúde. Objectivos: Analisar a relação existente entre a mortalidade prematura da população nos municípios portugueses e alguns determinantes socioeconómicos Metodologia: Estudo ecológico transversal, utilizando indicadores publicados pelo INE para os 308 Municípios portugueses. Mediu-se a desigualdade das variáveis pelo rácio entre decis extremos (D10/D1) e testaram-se as associações existentes entre a mortalidade prematura e indicadores de rendimento, de educação e de desigualdade social pela correlação de ordem de Spearman. Resultados: Os resultados revelam que existe desigualdade entre municípios para todas as variáveis estudadas. Entre o nível de educação e o rendimento e entre estes e a mortalidade prematura foram encontradas correlações estatisticamente significativas (p<0,01 e p<0,05) e de sinal consistente com as hipóteses colocadas de que a mortalidade varia inversamente com o nível de rendimento e com o nível de educação. A educação é a variável com maior efeito na mortalidade prematura, em especial sobre a mortalidade abaixo dos 65 anos, resistente ao controle do rendimento. A dimensão da população parece ter um efeito sobre todas as outras variáveis.