Novas estratégias para entender o sistema de influxo de antibióticos e a resistência antimicrobiana a nível molecular

As fluoroquinolonas são antibióticos que têm um largo espectro de ação contra bactérias, especialmente Gram-negativas. O seu mecanismo de ação assenta na inibição de enzimas responsáveis pela replicação do DNA. Porém, devido ao seu uso indevido, o surgimento de resistência bacteriana a estes antibióticos tem-se tornado um grave problema de saúde pública. Uma vez que os seus alvos de ação se situam no meio intracelular, a redução da permeabilidade da membrana externa de bactérias Gram-negativas constitui um dos mecanismos de resistência mais conhecidos. Esta redução é associada à baixa expressão ou mutações em porinas necessárias para permitir o seu transporte, mais concretamente, da OmpF. Estudos prévios demonstraram que a coordenação de fluoroquinolonas com iões metálicos divalentes e 1,10-fenantrolina (genericamente designados metaloantibióticos) são potenciais candidatos como alternativa às fluoroquinolonas convencionais. Estes metaloantibióticos exibem um efeito antimicrobiano comparável ou superior à fluoroquinolona na forma livre, mas parecem ter uma via de translocação diferente, independente de porinas. Estas diferenças no mecanismo de captura podem ser fundamentais para contornar a resistência bacteriana. De forma a compreender o papel dos lípidos no mecanismo de entrada dos metaloantibióticos, estudou-se a interação e localização dos metaloantibióticos da Ciprofloxacina (2ª geração), da Levofloxacina (3ª geração) e Moxifloxacina (4ª geração) com um modelo de membranas de Escherichia coli desprovido de porinas. Estes estudos foram realizados através de técnicas de espectroscopia de fluorescência, por medições em modo estacionário e resolvida no tempo. Os coeficientes de partição determinados demonstraram uma interação mais elevada dos metaloantibióticos relativamente às respetivas fluoroquinolonas na forma livre, um facto que está diretamente relacionado com as espécies existentes em solução a pH fisiológico. Os estudos de localização mostraram que estes metaloantibióticos devem estar inseridos na membrana bacteriana, confirmando a sua entrada independente de porinas. Este mecanismo de entrada, pela via hidrofóbica, é potenciado por interações eletrostáticas entre as espécies catiónicas de metaloantibiótico que existem a pH 7,4 e os grupos carregados negativamente dos fosfolípidos da membrana. Desta forma, os resultados obtidos neste estudo sugerem que a via de entrada dos metaloantibióticos e das respetivas fluoroquinolonas deve ser diferente. Os metaloantibióticos são candidatos adequados para a realização de mais testes laboratoriais e uma alternativa promissora para substituir as fluoroquinolonas convencionais, uma vez que parecem ultrapassar um dos principais mecanismos de resistência bacteriana a esta classe de antibióticos.

Transport in the blood of an anti-tumor water-soluble rutheniun cyclopentadienyl complex: a fluorescence study on albumin binding

Dissertação de mestrado, Qualidade em Análises, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Modulation of calcitonin amyloid formation by anionic lipid membranes

Tese de mestrado em Bioquímica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014

Espectroscopia resolvida no tempo : caracterização de pulsos curtos, dinâmica molecular em líquidos, modelamento de luz incoerente

Nesta tese realizamos três trabalhos que envolvem diferentes aspectos da espectroscopia resolvida no tempo. No primeiro discutimos brevemente a teoria e as principais técnicas para a caracterização de pulsos curtos. Analisamos detalhamente uma destas técnicas e propusemos modi cações que possibilitaram o barateamento dos custos da montagem e, além disso, introduziram novas características que sanaram alguns problemas que a montagem original apresentava e que também possibilitaram uma melhor caracterização da própria técnica. Descrevemos cuidadosamente as condições que devem ser satisfeitas pela geometria dos feixes e pelos componentes da montagem para obter uma caracterização correta dos pulsos curtos. Também apresentamos o procedimento de calibração do sistema. Pulsos com diferentes tempos e funções de fase foram caracterizados e os resultados foram validados por testes de con abilidade da informação recuperada. O trabalho seguinte foi o estudo da dinâmica molecular em líquidos puros e em misturas através da técnica efeito Kerr óptico resolvido no tempo, que é uma técnica do tipo bombeio e prova não ressonante, usando um sistema laser Ti:Sa ra com pulsos de 170 fs, centrados em 800 nm. As moléculas estudadas foram o dissulfeto de carbono (CS2), benzeno (C6H6), alilbenzeno (C9H10) e o poliestireno (PS). A teoria necessária para descrever os resultados medidos foi desenvolvida no regime temporal. O modelo de Debye para a relaxação difusiva da anisotropia orientacional descreve a componente de tempos longa, acima de um picosegundo. Partindo do Hamiltoniano de interação, desenvolvemos a teoria da função resposta linear, chegando a uma expressão para a relaxação da polarizabilidade anisotrópica, necessária para descrever os tempos curtos (subpicosegundos). Além disso, a passagem para o regime espectral utilizando somente dados experimentais, ou seja, sem a necessidade de levar em conta modelos especí cos, também foi discutida. Os resultados mostram que os tempos difusivos tanto nos líquidos puros quanto nas misturas seguem a equação de Debye-Stokes-Einstein que prevê um aumento deste tempo para viscosidades maiores. Os tempos curtos são analisados em termos da componente não difusiva da resposta espectral associada à dinâmica molecular. As alterações do espectro foram quanti cadas e a explicação para as mudanças observadas foi dada em termos das con gurações estruturais de interação que levam a uma alteração do potencial intermolecular dentro do qual as moléculas executam movimentos libracionais. Por último, investigamos a questão do modelamento de pulsos de luz incoerente. Para isto trabalhamos com um laser de corante banda larga sem elemento de seleção espectral intracavidade. A técnica utilizada foi o espalhamento forçado de luz ao qual foi acoplado um modelador composto por uma grade, uma lente e uma máscara que alterava a função de fase espectral relativa entre os feixes formadores da grade transiente na amostra de interesse. Realizamos uma análise detalhada desta montagem e obtivemos expressões para ajustar os dados medidos. Os resultados mostram que a função de correlação pode ser alterada de forma especí ca através da escolha de determinadas funções de fase espectrais.

Síntese, caracterização e estudos de interação de um análogo da antitoxina CcdA empregando fluorescência no estado estacionário

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Investigação de Er3+ nos dois sítios cristalográficos de Gd2SiO5 através da fotoluminescência resolvida no tempo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Perfil dos HPA prioritários na exaustão de veículo a diesel, no combustível diesel utilizado durante os ensaios de emissão veicular e no óleo lubrificante do motor

As concentrações na exaustão e os fatores de emissão dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) prioritários de um veículo a diesel e as suas respectivas concentrações no diesel usado durante os ensaios de emissão veicular foram determinados com a finalidade de estimar a contribuição dos HPA provenientes do combustível nas emissões. Os produtos da combustão foram coletados diretamente nas emissões brutas do escapamento, utilizando um sistema de amostragem a volume constante sem diluição dos gases da exaustão. Os HPA associados ao MP foram amostrados de forma estratificada, utilizando um impactador em cascata MOUDI e filtros de fibra de vidro como substratos, e os HPA em fase gasosa foram amostrados usando cartuchos de amberlite XAD-2. A concentração dos HPA no óleo lubrificante do motor também foi monitorada ao longo do tempo até a sua troca após 12.000 km de uso. Após a extração e tratamento das amostras, a identificação e quantificação dos HPA foram realizadas, utilizando cromatografia de fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) com injetor de grande volume de vaporização com a temperatura programável (PTV-LVI). Cinco variáveis do PTV-LVI foram otimizadas, utilizando planejamento de experimentos, o que permitiu obter limites de detecção menores do que 2,0 g L-1. Somente 7 dos 16 HPA prioritários foram identificados na exaustão: NAP, ACY, ACE, FLU, FEN, FLT e PYR. Os ensaios de emissão veicular foram realizados com o veículo em modo estacionário, sem aplicação de carga e com baixa velocidade de rotação do motor (1500 rpm), utilizando um diesel com menor teor de enxofre (10 mg kg-1) e com 5% v/v de biodiesel. Esses fatores possivelmente contribuíram para reduzir as emissões dos outros 9 HPA a valores abaixo dos limites de detecção do método desenvolvido. Aproximadamente 80% da massa dos HPA totais associados ao MP estavam presentes em partículas com tamanho entre 1,0 m e 56 nm, e aproximadamente 4,5% estavam presentes em partículas menores do que 56 nm. Partículas menores que 2,5 m são facilmente inaladas e depositadas no trato respiratório e na região alveolar, justificando a preocupação com relação às emissões de HPA associados a partículas provenientes da exaustão veicular de motores a diesel. Somente 5 dos 7 HPA identificados na exaustão foram detectados no diesel: NAP, ACY, FLU, FEN e PYR. A razão entre os fatores de emissão (g L-1diesel) dos HPA na exaustão e suas respectivas concentrações do diesel (g L-1) variaram de 0,01 0,02 a 0,05 0,029, dependendo do HPA. Esses valores indicam que pelo menos 95 a 99% dos HPA identificados no diesel foram destruídos e/ou transformados em outros compostos durante a combustão, e/ou foram retidos no reservatório do óleo lubrificante. Por outro lado, os HPA que tiveram maiores concentrações no diesel também apresentaram maiores fatores de emissão, o que sugere que os HPA provenientes do diesel possuem uma contribuição significativa para as emissões dos HPA totais. O perfil dos HPA prioritários no óleo lubrificante mostrou-se semelhante ao perfil dos HPA no diesel e nas emissões totais, onde o NAP, FEN e PYR foram os HPA majoritários

Contributos da educação em Geociências para o desenvolvimento: uma abordagem ao tempo geológico

Perante os desafios do mundo contemporâneo, marcado pela complexidade, pelo ritmo acelerado de mudança e pela incerteza, o desenvolvimento dos alunos como cidadãos cientificamente cultos é um fator crítico. Neste contexto, a educação em Geociências, em geral, e a compreensão do tempo geológico, em particular, podem contribuir para um aprofundamento da cultura científica e da responsabilidade do cidadão promotor do desenvolvimento sustentável, numa matriz Ciência/Tecnologia/Sociedade. Assim, com este estudo, pretende-se alcançar duas grandes finalidades: a) contribuir para o desenvolvimento de um quadro teórico e concetual, no âmbito da educação em geral e das Geociências em particular, visando o desenvolvimento dos alunos como cidadãos cientificamente cultos numa lógica de sustentabilidade; b) conceber, implementar e avaliar estratégias, fundamentadas no corpus de referência, no âmbito da Geologia no ensino secundário. Corresponde a uma investigação-ação desenvolvida pelo professor de Biologia e Geologia com alunos do 11.º ano e organizada em três fases: i) desenvolvimento de um quadro teórico de referência e concetual; ii) conceção, desenvolvimento e avaliação de uma intervenção didática iii) elaboração de uma proposta metodológica fundamentada para o aprofundamento de uma cultura científica que promova o desenvolvimento da sustentabilidade na Terra a partir do ensino do tempo geológico. Os resultados do estudo apontam para a importância de trabalhar de modo articulado os conceitos de tempo geológico e de desenvolvimento sustentável na formação de cidadãos cientificamente cultos, capazes de dar resposta às questões complexas da sociedade atual. Por outro lado, a análise da intervenção didática confirma a importância das atividades exteriores à sala de aula e do trabalho prático para o desenvolvimento da cidadania, em alunos do ensino secundário, e como facilitadoras da compreensão de conceitos complexos como o de tempo geológico.

A questão do tempo nas aprendizagens dos educadores da escola cidadã

A compreensão dos processos de construção do conhecimento estão presentes nas diversas abordagens sobre o ato de ensinar e aprender. Esse movimento dinâmico, que é estabelecido entre educadores e educandos, é permeado por tempos e espaços diferenciados. A proposta da Escola Cidadã, organizada por Ciclos de Formação, aponta em seus princípios o respeito a essas diferenças, exigindo, portanto, um olhar diferenciado sobre o ato pedagógico, de forma que se instaure um movimento dialético e construtor de possibilidades. As interfaces que compõem esse processo colocam o educador frente a aprendizagens diferenciadas, sendo desafiado constantemente no seu fazer pedagógico. Analiso, nesta dissertação, o modo como a questão do tempo surge na aprendizagem dos educadores e nas possibilidades de construção de novos referenciais a partir das experiências de troca entre os agentes do processo de aprendizagem. O arcabouço teórico da Epistemologia Genética e da Filosofia propiciam um referencial investigativo, de forma a melhor explicitar a compreensão dos processos de aprendizagem por parte dos educadores da Escola Cidadã. Através desta análise, acredito que o processo de avaliação da proposta poderá tornar-se mais enriquecido e aberto para novos olhares. O corpus da pesquisa foi instituído por um grupo de representantes da Assessoria, Coordenação Pedagógica e Secretário de Educação do Município de Porto Alegre, bem como por educadores da Rede, que atuam nos diferentes ciclos de Formação, buscando compreender, de forma mais detalhada o processo de implantação da Escola Cidadã, no que tange à aprendizagem dos educadores. As considerações finais indicam que os educadores, ao trabalharem na nova proposta, são desafiados a pensar também em suas aprendizagens, a fim de que elaborem melhor as concepções implícitas na proposta. Assim, o tempo nas aprendizagens, constrói-se fora de uma linearidade e de um tempo cronológico, pois está calcado nos movimentos de cada educador e nas articulações que estabelece nos espaços de Formação Continuada e no cotidiano de seu fazer pedagógico.

Repercussões do tempo operatório em pulmões de ratos idosos

A duração das operações pode representar um fator importante para uma série de complicações pós-operatórias, especialmente para os indivíduos idosos. Objetivo: estudar a repercussão nos pulmões, de operações de diferentes tempos de duração. Métodos: Vinte ratos idosos (18 meses) e 20 jovens (3 meses) foram separados aleatoriamente em grupos A e B respectivamente. Os grupos foram divididos em A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 and B4, com cinco ratos cada. Os animais foram anestesiados com pentobarbital (20mg/Kg) intraperitoneal. No subgrupo A1 e B1 foi feita operação com duração de 30 minutos, nos grupos A2 and B2 60 minutos, em A3 and B3 a operação foi feita em 120 minuto e os animais A4 e B4 (controle) não foram operados. O procedimento consistiu de laparotomia xifopubiana que foi aberta e fechada tantas vezes quanto necessário para atingir os tempos estipulados. Após o quinto dia pós-operatório os animais foram mortos com superdose de anestésico e biópsias de ambos os pulmões foram realizadas. Os achados histopatológicos foram transformados em escores. Resultados: os grupos de ratos jovens atingiram os escores: A1= escore 6, A2=11; A3=28; A4=5. Os ratos idosos tiveram os escores: B1=12; B2=34; B3=51 e B4=6. A análise estatística revelou diferenças significantes entre os escores dos grupos A e B. Conclusões: O tempo prolongado nas operações realizadas em ratos idosos contribuiu para o aparecimento de alterações pulmonares de modo significante. Quanto maior o tempo operatório, mais intensas e mais freqüentes as complicações pulmonares

Repercussões do tempo operatório em pulmões de ratos idosos

A duração das operações pode representar um fator importante para uma série de complicações pós-operatórias, especialmente para os indivíduos idosos. Objetivo: estudar a repercussão nos pulmões, de operações de diferentes tempos de duração. Métodos: Vinte ratos idosos (18 meses) e 20 jovens (3 meses) foram separados aleatoriamente em grupos A e B respectivamente. Os grupos foram divididos em A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 and B4, com cinco ratos cada. Os animais foram anestesiados com pentobarbital (20mg/Kg) intraperitoneal. No subgrupo A1 e B1 foi feita operação com duração de 30 minutos, nos grupos A2 and B2 60 minutos, em A3 and B3 a operação foi feita em 120 minuto e os animais A4 e B4 (controle) não foram operados. O procedimento consistiu de laparotomia xifopubiana que foi aberta e fechada tantas vezes quanto necessário para atingir os tempos estipulados. Após o quinto dia pós-operatório os animais foram mortos com superdose de anestésico e biópsias de ambos os pulmões foram realizadas. Os achados histopatológicos foram transformados em escores. Resultados: os grupos de ratos jovens atingiram os escores: A1= escore 6, A2=11; A3=28; A4=5. Os ratos idosos tiveram os escores: B1=12; B2=34; B3=51 e B4=6. A análise estatística revelou diferenças significantes entre os escores dos grupos A e B. Conclusões: O tempo prolongado nas operações realizadas em ratos idosos contribuiu para o aparecimento de alterações pulmonares de modo significante. Quanto maior o tempo operatório, mais intensas e mais freqüentes as complicações pulmonares

Ultra-som pulsado de baixa intensidade em fraturas diafisárias: aplicação clínica em cães

Os efeitos da estimulação ultra-sônica sobre a consolidação óssea têm sido demonstrados por trabalhos experimentais e clínicos. Este estudo teve por objetivo investigar a aplicação clínica do ultra-som pulsado de baixa intensidade como tratamento adjuvante de fraturas diafisárias em cães. Foram utilizados 16 cães de raças variadas, com faixa etária entre sete meses e seis anos, peso corpóreo entre 2,5 e 43kg, portadores de fraturas diafisárias fechadas recentes localizadas no rádio e ulna, fêmur ou tíbia e fíbula, estabilizadas por procedimentos de osteossíntese (fixação esquelética externa, pinos intramedulares ou a associação desses métodos). Os cães foram divididos em dois grupos: fraturas estabilizadas tratadas por ultra-som de baixa intensidade (grupo tratado, n=8); fraturas estabilizadas, não tratadas por estimulação ultra-sônica, (grupo controle, n=8). Os animais foram avaliados por exames clínicos e radiográficos nos períodos pré-operatório, pós-operatório imediato e a cada 30 dias posteriores aos procedimentos cirúrgicos. Realizou-se tratamento com ultra-som pulsado (sinal senoidal com freqüência de 1,5MHz, largura de pulso de 200µs e freqüência de repetição de 1kHz) de baixa intensidade (30mW cm-2), aplicado de modo estacionário no foco de fratura. A terapia ultra-sônica foi realizada 20 minutos por dia, durante 21 dias consecutivos, a partir do período compreendido entre o 1° e o 9° dia pós-operatório. O teste t de Student, empregado na análise estatística, mostrou diferença significante (P<0,001 e alfa=0,05) entre as médias dos parâmetros de tempo para consolidação óssea observadas nos animais dos grupos tratado (média de 67,5 dias) e controle (média de 106 dias). Este protocolo de estimulação ultra-sônica promoveu sinais clínicos e radiográficos acelerados da consolidação óssea nas fraturas tratadas. Os resultados deste estudo sugerem que o ultra-som pulsado de baixa intensidade pode ser indicado como terapia adjuvante de fraturas diafisárias recentes em cães.

Preparação, caracterização e propriedades de lipossomas contendo o ácido -ciano-4-hidroxicinâmico e o agente fotossenbilizador AICIPc: um novo sistema carreador específico com ação sinérgica aplicado a terapia fotodinâmica

Ftalocianina de alumínio-cloro (AlClPc) é um fotossensibilizador de segunda geração em terapia fotodinâmica (TFD) caracterizado por seu caráter anfifílico e tendência de auto-agregação em meio aquoso, o que prejudica seu potencial de aplicação. O aCHC é um substrato de transportadores de monocarboxilato (MCT) superexpresso em células de MCF-7. Objetivando a solubilização da AlClPc e aumento de internalização em tecidos neoplásicos nos propomos aqui o uso de DSPC e DOPC em diferentes proporções para formar vesículas lipidicas mistas (LV) na presença de aCHC como sistemas veiculadores de fármaco. Lv foi preparado pelo método de injeção etanólica e formou vesículas de dimensões nanométricas (aproximadamente 100 nm) com bom índice de polidispersão, valores negativos de potencial zeta e estáveis em meio aquoso por mais de 50 dias. AlClPc se complexou com o fosfato das LV o que conferiu uma localização interfacial às moléculas de AlClPc como demonstrado pelos resultados de supressão de fluorescência. Medidas de anisotropia, fluorescência estática e resolvida no tempo corroboram com estes resultados e demonstram que a auto-agregação da AlClPc ocorre mesmo em lipossomas. Entretanto, a veiculação da AlClPc por LV em carcinoma de células escamosas oral (OSCC) levou a um processo de desagregação demonstrado por (FLIM). Este incrível comportamento é novo e aumenta o conhecimento científico sobre o mecanismo intracelular de ação de fotossensibilizadores em TFD. Em TFD, ambos os sistemas LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC não apresentaram toxicidade no escuro no período de incubação de 3 h com as concentrações de lipídios, AlClPc e aCHC iguais a 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L e 10,0 umol/L, respectivamente. De maneira inesperada, o sistema LVIII+AlClPc foi mais eficiente em TFD que o sistema LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC. Estes resultados abrem uma nova perspectiva do potencial uso de LV-AlClPc para o tratamento fotodinâmico.

Repercussões do tempo operatório em pulmões de ratos idosos

A duração das operações pode representar um fator importante para uma série de complicações pós-operatórias, especialmente para os indivíduos idosos. Objetivo: estudar a repercussão nos pulmões, de operações de diferentes tempos de duração. Métodos: Vinte ratos idosos (18 meses) e 20 jovens (3 meses) foram separados aleatoriamente em grupos A e B respectivamente. Os grupos foram divididos em A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 and B4, com cinco ratos cada. Os animais foram anestesiados com pentobarbital (20mg/Kg) intraperitoneal. No subgrupo A1 e B1 foi feita operação com duração de 30 minutos, nos grupos A2 and B2 60 minutos, em A3 and B3 a operação foi feita em 120 minuto e os animais A4 e B4 (controle) não foram operados. O procedimento consistiu de laparotomia xifopubiana que foi aberta e fechada tantas vezes quanto necessário para atingir os tempos estipulados. Após o quinto dia pós-operatório os animais foram mortos com superdose de anestésico e biópsias de ambos os pulmões foram realizadas. Os achados histopatológicos foram transformados em escores. Resultados: os grupos de ratos jovens atingiram os escores: A1= escore 6, A2=11; A3=28; A4=5. Os ratos idosos tiveram os escores: B1=12; B2=34; B3=51 e B4=6. A análise estatística revelou diferenças significantes entre os escores dos grupos A e B. Conclusões: O tempo prolongado nas operações realizadas em ratos idosos contribuiu para o aparecimento de alterações pulmonares de modo significante. Quanto maior o tempo operatório, mais intensas e mais freqüentes as complicações pulmonares

Repercussões do tempo operatório em pulmões de ratos idosos

A duração das operações pode representar um fator importante para uma série de complicações pós-operatórias, especialmente para os indivíduos idosos. Objetivo: estudar a repercussão nos pulmões, de operações de diferentes tempos de duração. Métodos: Vinte ratos idosos (18 meses) e 20 jovens (3 meses) foram separados aleatoriamente em grupos A e B respectivamente. Os grupos foram divididos em A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 and B4, com cinco ratos cada. Os animais foram anestesiados com pentobarbital (20mg/Kg) intraperitoneal. No subgrupo A1 e B1 foi feita operação com duração de 30 minutos, nos grupos A2 and B2 60 minutos, em A3 and B3 a operação foi feita em 120 minuto e os animais A4 e B4 (controle) não foram operados. O procedimento consistiu de laparotomia xifopubiana que foi aberta e fechada tantas vezes quanto necessário para atingir os tempos estipulados. Após o quinto dia pós-operatório os animais foram mortos com superdose de anestésico e biópsias de ambos os pulmões foram realizadas. Os achados histopatológicos foram transformados em escores. Resultados: os grupos de ratos jovens atingiram os escores: A1= escore 6, A2=11; A3=28; A4=5. Os ratos idosos tiveram os escores: B1=12; B2=34; B3=51 e B4=6. A análise estatística revelou diferenças significantes entre os escores dos grupos A e B. Conclusões: O tempo prolongado nas operações realizadas em ratos idosos contribuiu para o aparecimento de alterações pulmonares de modo significante. Quanto maior o tempo operatório, mais intensas e mais freqüentes as complicações pulmonares