Mais vale acompanhado do que só. O trabalho a pares e a compreensão histórica no 6.º ano de escolaridade

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ciências da Educação

Pyruvate kinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase deficies and their association with malaria - population genetics and proteomic studies

A malária é reconhecida como uma das principais forças selectivas a actuar na história recente no genoma humano. Inúmeros polimorfismos genéticos têm sido descritos como protectores contra a gravidade da malária, como o alelo HbS (designado de traço falciforme) e o alelo G6PD A- (associado à deficiência de G6PD). Mais recentemente, também a deficiência de PK foi associada com a protecção contra a malária. Evidências desta associação foram obtidas em estudos com modelos de roedor e estudos in vitro utilizando GV humanos deficientes em PK. Até à data, não foram obtidos dados em populações humanas que revelem esta associação: ainda não foi identificada uma variante de PK com uma prevalência elevada em regiões endémicas de malária e não foram identificadas marcas de selecção na região do gene que codifica para a PK (gene PKLR). Além disso, os mecanismos subjacentes à protecção contra a malária por deficiências enzimáticas dos GV não estão bem esclarecidos. Assim, os objectivos do presente estudo foram: investigar os polimorfismos genéticos humanos com associação com a malária em Cabo Verde; pesquisar marcas de selecção da malária na região do gene PKLR em populações Africanas; determinar a frequência da deficiência em PK e identificar uma eventual variante da enzima que possa estar sob selecção positiva em regiões endémicas de malária; avaliar o efeito das duas deficiências enzimáticas (PK e G6PD) na invasão e maturação do parasita em culturas in vitro de Plasmodium usando GV normais e deficientes; e analisar o perfil proteómico de GV infectados e não infectados, normais e com deficiência (em PK e G6PD), bem como de parasitas isolados de GV tanto deficientes como normais. Em Cabo Verde (área epidémica), não foram identificadas marcas de selecção pela malária, através da análise dos vários polimorfismos. No entanto, quando a análise foi realizada em dois países endémicos (Angola e Moçambique), foram detectadas várias marcas de selecção: a genotipagem de microssatélites (STRs) e polimorfismos de base única (SNPs) localizados na vizinhança do gene PKLR revelou uma diferenciação consideravelmente maior entre as populações Africana e Europeia (Portuguesa), do que a diferenciação determinada aquando da utilização de marcadores genéticos neutros. Além disso, uma região genómica de maior amplitude apresentou um Desequilíbrio de Ligação (LD) significativo no grupo de malária não grave (e não no grupo de malária grave), sugerindo que a malária poderá estar a exercer pressão selectiva sobre a região do genoma humano que envolve o gene PKLR. No estudo que incidiu na determinação da prevalência da deficiência de PK no continente Africano (realizado em Moçambique), esta revelou-se elevada - 4,1% - sendo o valor mais elevado descrito até ao momento a nível mundial para esta enzimopatia. Na pesquisa de mutações que pudessem estar na causa deste fenótipo (baixa actividade de PK), foi identificada uma mutação não sinónima 829G>A (277Glu>Lys), significativamente associada à baixa actividade enzimática. Esta mutação foi também identificada em Angola, São Tomé e Príncipe e Guiné Equatorial, onde a frequência de portadores heterozigóticos foi entre 2,6 e 6,7% (valores que se encontram entre os mais elevados descritos globalmente para mutações associadas à deficiência em PK). Não foi possível concluir acerca da associação entre a deficiência de PK e o grau de severidade da malária e da associação entre o alelo 829A e a mesma, devido ao baixo número de amostras. Os resultados dos ensaios de invasão/maturação do parasita sugeriram que, nos GV com deficiência de PK ou G6PD, a invasão (onde está envolvida a membrana do GV hospedeiro e o complexo apical do parasita) é mais relevante para a eventual protecção contra a malária do que a maturação. Os resultados da análise proteómica revelaram respostas diferentes por parte do parasita nas duas condições de crescimento (GV com deficiência de PK e GV com deficiência de G6PD). Esta resposta parece ser proporcional à gravidade da deficiência enzimática. Nos parasitas que cresceram em GV deficientes em G6PD (provenientes de um indivíduo assintomático), a principal alteração observada (relativamente às condições normais) foi o aumento do número de proteínas de choque térmico e chaperones, mostrando que os parasitas responderam às condições de stress oxidativo, aumentando a expressão de moléculas de protecção. Nos parasitas que cresceram em condições de deficit de PK (GV de indivíduo com crises hemolíticas regulares, dependente de transfusões sanguíneas), houve alteração da expressão de um maior número de proteínas (relativamente ao observado em condições normais), em que a maioria apresentou uma repressão da expressão. Os processos biológicos mais representados nesta resposta do parasita foram a digestão da hemoglobina e a troca de proteínas entre hospedeiro e parasita/remodelação da superfície do GV. Além disso, uma elevada percentagem destas proteínas com expressão alterada está relacionada com as fendas de Maurer, que desempenham um papel importante na patologia da infecção malárica. É colocada a hipótese de que a protecção contra a malária em GV deficientes em PK está relacionada com o processo de remodelação da membrana dos GV pelo parasita, o que pode condicionar a invasão por novos parasitas e a própria virulência da malária. Os resultados da análise do proteoma dos GV contribuirão para confirmar esta hipótese.

Factores de prognóstico do resultado do tratamento de doentes com Síndrome de dependência do Álcool: estudo de coorte prospectivo de 6 meses

Factores de prognóstico do resultado do tratamento de doentes com Síndrome de Dependência do Álcool: estudo coorte prospectivo de 6 meses Introdução: Uma das questões fundamentais para as políticas de saúde relacionadas com o tratamento e reabilitação de doentes com dependência de álcool, é identificar factores de prognóstico num curto prazo de tratamento ambulatório, de modo a se poderem optimizar as decisões de tratamento dos doentes. Assim, este estudo teve como objectivo identificar factores de prognóstico na admissão ao tratamento e factores de prognóstico durante o período de tratamento ambulatório. Materiais e métodos: Estudo observacional coorte de doentes com dependência de álcool observados num período de 6 meses de tratamento ambulatório. O estudo consistiu numa amostra de 209 doentes incluídos no estudo de acordo com os critérios do Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders versão IV, tendo sido recolhida no Centro de Alcoologia do Sul (n=194) e no Hospital Nossa Senhora do Rosário (n=15). 8 médicos psiquiatras destes dois centros de tratamento foram responsáveis pelo tratamento dos doentes. O doente ter um co-responsável que acompanhasse a sua reabilitação e fizesse a supervisão da medicação para controlo do consumo de álcool era condição absolutamente necessária para inclusão do doente no estudo. Como factores de prognóstico foram medidos na admissão ao tratamento factores sócio demográficos, a história de uso de outras substâncias e indicadores de gravidade associados à história de consumo excessivo de álcool. Durante os 6 meses de tratamento foram medidos factores de prognóstico que respeitam os fármacos para controlo do consumo incluindo Dissulfiram e Acamprosato, os factores associados aos aspectos não farmacológicos do tratamento incluindo o número de consultas, os factores associados às características do médico e finalmente os fármacos para tratamento de depressão e ansiedade. As variáveis de resultado medidas no estudo envolveram o tempo até à primeira recaída pesada (variável de interesse primário para o estudo), a abstinência de consumo pesado, a abstinência de qualquer quantidade de álcool, o tempo cumulativo de abstinência acima da média dos doentes, o tempo máximo de recaída superior a 1 dia e o doente ter pelo menos um problema relacionado com o álcool aos 6 meses. Todas as variáveis resultado foram medidas através do calendário auto-reportado pelos doentes e seus co-responsáveis no que respeita os consumos diários Timeline Followback, à excepção da variável ter pelo menos 1 problema relacionado com o álcool aos 6 meses em que foi aplicado o instrumento Alcohol Related Problems Questionnaire. Foi estabelecido uma unidade padrão de consumo de álcool como uma garrafa de cerveja, um copo de vinho ou um cálice de bebida fortificada ou destilada que teriam aproximadamente 10 gramas de álcool, sendo considerado um consumo excessivo pesado de pelo menos 5 destas unidades padrão num dia típico de consumo, ou seja, pelo menos 50 gramas de álcool. Os dados recolhidos e validados foram analisados em Statistical Package for Social Sciences, tendo-se utilizado usuais métodos de estatística descritiva envolvendo tabulação de frequências e tabulação de medidas de tendência central e dispersão. Foram utilizados na análise bivariável entre os factores de prognóstico e as variáveis resultado o teste do Qui quadrado ou exacto de Fisher, o teste de Mann Whitney, o teste Kruskal Wallis, o coeficiente de correlação de Spearman e o coeficiente de concordância Kappa de Cohen. Foi ainda utilizado na análise bivariável a análise de sobrevivência de Kaplan Meier com teste log rank e a análise da área sob a curva ROC. Na análise multivariável foi utilizado a análise de regressão de Cox múltipla com razão de riscos medida pelo Hazard Ratio (HR) e a análise de regressão logística múltipla com razão de riscos medida pelo odds ratio (OR). O nível de significância foi estabelecido em 5%. Resultados: Dos doentes admitidos a tratamento, 84% eram homens, a idade mediana era 41 anos, o consumo mediano de álcool era 192 gramas/dia e a duração mediana de consumo excessivo pesado era 13 anos. Os anos completos de escolaridade em tendência situaram-se abaixo do 9º ano de escolaridade com uma mediana de 6 anos. 61% dos doentes pertenciam a classes sociais média/baixa e baixa. A taxa de Kaplan Meier de recaída em consumo pesado foi de 23% sendo a taxa de recaída em qualquer quantidade de álcool de 54%. O tempo médio cumulativo de abstinência foi 131 dias. Relativamente aos factores de prognóstico que se revelaram estatisticamente significativos após análise de regressão múltipla foram; na admissão ao tratamento, o sexo feminino associado a pior prognóstico de tempo máximo de recaída superior a 1 dia (OR=4,55; p<0,05), o nível sócio económico de graffar médio baixo e baixo associado a piores prognósticos relativamente à abstinência de consumo pesado (OR=0,32; p<0,05), abstinência de qualquer quantidade (OR=0,41; p<0,05) e tempo cumulativo de abstinência acima da média (OR=0,05; p<0,01), a situação profissional de emprego a tempo inteiro e vínculo associado a melhor prognóstico relativamente a menos problemas ligados ao álcool aos 6 meses (OR=0,37; p<0,05), a história de uso de cocaína associado a pior prognóstico relativamente à abstinência de consumo pesado (OR=0,11; 6 p<0,01) e abstinência de qualquer quantidade (OR=0,05; p<0,001), ter mais de 20 anos de consumo excessivo pesado associado a pior prognóstico relativamente à abstinência de qualquer quantidade (OR=0,20; p<0,05), tempo cumulativo de abstinência acima da média (OR=0,05; p<0,05), tempo máximo de recaída superior a 1 dia (OR=8,36; p<0,01) e ter pelo menos 1 problema ligado ao álcool aos 6 meses (OR=7,32; p<0,01), entrar em tratamento com menos tempo de abstinência, digamos até 7 dias sem beber, revelou-se associado a melhor prognóstico nomeadamente no tempo até à primeira recaída em consumo pesado (HR=0,32; p<0,05), mais gravidade da história de consumo indicada pelo doente consumir álcool de manhã e/ou antes do almoço revelou-se associado a melhor prognóstico, nomeadamente na abstinência de qualquer quantidade de álcool (OR=3,01; p<0,05), os doentes com valor de avaliação hepática GGT aumentada face ao limite normal revelaram pior prognóstico ao nível do tempo até à primeira recaída em consumo pesado (HR=2,48; p<0,05), os doentes com pelo menos 5 dos 11 problemas ligados ao álcool questionados no Alcohol Related Problems Questionnaire na admissão, revelaram pior prognóstico nomeadamente no tempo cumulativo de abstinência acima da média dos doentes (OR=0,04; p<0,01). Durante os 6 meses de tratamento, os factores de prognóstico que se revelaram estatisticamente significativos após análise de regressão múltipla foram; a toma de Dissulfiram por um período de pelo menos 120 dias, que se revelou associado a melhor prognóstico relativamente ao tempo cumulativo de abstinência acima da média dos doentes (OR=18,88; p<0,01) e o doente ter pelo menos 1 problema ligado ao álcool aos 6 meses (OR=0,16; p<0,001), o doente ter tomado Dissulfiram por um período inferior a 120 dias, que se revelou associado a pior prognóstico em todas as variáveis de resultado, ou sejam, o tempo até à primeira recaída em consumo pesado (HR=15,00; p<0,001), a abstinência de consumo pesado (OR=0,062; p<0,001), a abstinência de qualquer quantidade (OR=0,05; p<0,001), o tempo cumulativo de abstinência acima da média dos doentes (OR=0,08; p<0,05), o tempo máximo de recaída superior a 1 dia (OR=15,60; p<0,01) e ter pelo menos 1 problema ligado ao álcool aos 6 meses (OR=5,25; p<0,05), os doentes com indicação para Acamprosato tiveram pior prognóstico ao nível do tempo até à primeira recaída em consumo pesado (HR=2,60; p<0,05), os doentes que realizaram pelo menos 4 das 7 consultas previstas para os 6 meses tiveram melhor prognóstico relativamente à abstinência em consumo pesado (OR=9,10; p<0,001), abstinência de qualquer quantidade (OR=5,56; p<0,001), tempo cumulativo de abstinência acima da média (OR=177,50; p<0,001) e o doente ter pelo menos 1 problema ligado ao álcool aos 6 meses (OR=0,07; p<0,001), o doente ter pelo menos 2,5 de média nas fases da sua consulta (podendo variar as fases entre 1 e 4) têm melhor prognóstico ao nível do tempo até à primeira recaída em consumo pesado (HR=0,28; p<0,01), abstinência de consumo pesado (OR= 2,80; p<0,05), abstinência de qualquer quantidade (OR=3,24; p<0,05) e tempo máximo de recaída superior a 1 dia (OR=0,21; p<0,01), os doentes com indicação para ansiolíticos sejam eles Benzodiazepinas ou Buspirona tiveram pior prognóstico no tempo até à primeira recaída em consumo pesado (HR=2,12; p<0,05). Conclusões: em termos de políticas de saúde, este estudo permite concluir que durante o tratamento ambulatório devem ser valorizados o recurso farmacológico Dissulfiram com tempo de toma nunca inferior a 120 dias, a realização de um maior número de consultas previsto para o doente e a utilização de mais de duas fases nas consultas. Este estudo também revela que os prestadores de tratamento devem ter atenção aos doentes com indicação para a toma de ansiolíticos. Relativamente aos factores relevantes na admissão ao tratamento ambulatório, este estudo permite-nos concluir que deve haver maior preocupação dos prestadores de tratamento relativamente às mulheres alcoólicas, aos doentes com nível socioeconómico mais baixo e doentes sem emprego a tempo inteiro nem vínculo, pois são factores que se revelaram associados a pior prognóstico. Também, os prestadores de tratamento devem ter em especial atenção a história de consumo de outras substâncias, nomeadamente o consumo de cocaína, pois revelou-se associado a pior prognóstico. Em relação às variáveis da gravidade do consumo de álcool, os prestadores de tratamento devem tomar especial atenção que o prognóstico piora para os doentes que consomem álcool de modo excessivo pesado à mais de 20 anos, que tenham a avaliação laboratorial do GGT aumentada em relação ao normal e que revelem mais problemas ligados ao álcool no questionário Alcohol Related Problems Questionnaire. Este estudo também prova que se deve motivar o doente a iniciar o tratamento temporalmente o mais perto possível do início da abstinência. Mais concretamente, os doentes que iniciaram o tratamento até uma semana desde o início da abstinência tiveram melhor prognóstico. Curiosamente ainda uma informação útil para os prestadores de tratamento é que os doentes que consomem álcool pela manhã e/ou antes do almoço parecem estar mais motivados para recuperarem, tendo-se revelado um factor de bom prognóstico.

Método para deteção de 2,4,6-TCA por contaminação de gases halogenados de uma superfície emissora de iões positivos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

Caso de estudo: UI-equipar. Procedimento de amostragem de aparas para quantificação de 2,4,6-Tricloroanisol

O sector da cortiça apresenta uma grande importância em Portugal, o líder mundial na sua exportação. Liderança encabeçada pelo Grupo Amorim, o líder mundial na transformação da cortiça. A cortiça, um material de excelência, apresenta múltiplas aplicações, das quais a mais rentável é a rolha natural, seguida da rolha técnica. É nesta última que a UI-Equipar se foca e na qual a presente dissertação foi realizada. Este material encontra-se sobre um grande escrutínio em termos de qualidade. Apresentando-se a contaminação por 2,4,6-tricloroanisol como um dos factores mais alarmantes. A presente dissertação visa a melhoria na caracterização da cortiça de trituração para quantificação de 2,4,6-tricloroanisol, ou TCA, no controlo deste composto no início do processo produtivo. Para tal, elaborou-se uma hipótese de trabalho na qual se avaliou a aplicação da trituração da cortiça no controlo em estudo. Realizaram-se uma serie de análises sobre as aparas Refugo, Broca e Especial em que se averiguou o efeito da área de exposição, da representatividade da amostragem, do volume de análise e da presença das partes mais sujas da cortiça, as Terras. As evidências apontam para que, apesar da grande heterogeneidade quanto à presença de 2,4,6-tricloroanisol, apenas para a apara Refugo e para a apara Broca a percentagem de detecção de contaminações por TCA aumenta em consequência do aumento da área de exposição do material em análise e através de uma melhor representatividade da cortiça (comparativamente ao procedimento actualmente em prática). Mostra-se ainda que para a apara Refugo e para a apara Broca os resultados obtidos da análise de cortiça triturada são estatisticamente diferentes dos resultados das análises em apara e que da implementação de meio litro ou dois litros; e da presença ou ausência de terras não se obtêm diferenças estatisticamente significativas. Recomenda-se que a amostragem complementada com a trituração, com uma maceração em meio litro, seja aplicada às aparas Refugo e Broca, mantendo-se inalterada o controlo sobre a apara Especial.

Infeção pelo vírus do herpes humano 6 na convulsão febril

Poster apresentado no IV Congresso Nacional de Virologia – VIII Encontro da Sociedade Portuguesa de Virologia, no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, nos dias 25 e 26 de Outubro de 2013.

Inhibition of SNF1-related protein kinase1 by trehalose 6-phosphate and other metabolites and the interrelation with plant gorwth

All life forms need to monitor carbon and energy availability to survive and this is especially true for plants which must integrate unavoidable environmental conditions with metabolism for cellular homeostasis maintenance. Sugars, in the heart of metabolism, are now recognized as crucial signaling molecules that translate those conditions. One such signal is trehalose 6- phosphate (T6P), a phosphorylated dimer of glucose molecules which levels correlate well with those of sucrose (Suc). Central integrators of stress and energy regulation include the conserved plant Snf1-related kinase1 (SnRK1) which respond to low cellular energy levels by up-regulating energy conserving and catabolic metabolism and down-regulating energy consuming processes. In 2009 T6P was shown to inhibit SnRK1. The in vitro inhibition of SnRK1 by T6P was confirmed in vivo through the observation that genes normally induced by SnRK1 were repressed by T6P and vice-versa, promoting growth processes. These observations provided a model for the regulation of growth by sugar.(...)

Unravelling the role of alpha 2,6 sialic acid on mouse dentritic cells functions

RESUMO: As células dendríticas (CDs) são fundamentais na imunomodulação e iniciação de respostas imunes adaptativas, enquanto os ácidos siálicos (Sias) são potenciais imunomoduladores. Estas células expressam níveis elevados da sialiltransferase ST6Gal-1, que transfere Sias para a posição terminal de oligossacáridos. De facto, a maturação de CDs está associada a uma diminuição da sialilação na sua superfície celular. Apesar de ter função biológica desconhecida, a forma solúvel, extracelular de ST6Gal-1 aumenta em cancros e inflamação. Ainda assim, esta foi recentemente identificada como moduladora da hematopoiese. Considerando o importante papel das CDs na iniciação de respostas anticancerígenas, uma ligação entre a sialilação extrínseca induzida por ST6Gal-1 extracelular e o seu papel na modulação de CDs deve ser identificada. Neste trabalho hipotetizou-se que a sialilação α2,6 extrínseca de CDs diminui o seu perfil de maturação mediante ativação por lipopolissacarídeo (LPS). O objetivo principal foi sialilar extrinsecamente em α2,6 CDs da medula óssea de murganhos, avaliando os seus perfis de maturação e de libertação de citocinas, após estimulação com LPS (por Citometria de Fluxo e ELISA, respetivamente). Ao contrário da hipótese, o perfil celular não foi modulado, usando várias abordagens. Por outro lado, a consequência da falta de α2,6 Sias na maturação de CDs foi avaliada analisando: 1) CDs da medula óssea de murganhos tratadas com sialidase, 2) CDs da medula óssea e 3) CDs das vias aéreas, ambas de murganhos deficientes em ST6Gal-1, comparando com a estirpe selvagem. Estes resultados sugerem que a perta total de α2,6 Sias se relaciona com o aumento da expressão do complexo de histocompatibilidade principal de classe II. Apesar de controverso, é provável existirem mecanismos inerentes à ativação por LPS, reduzindo a eficácia de ST6Gal-1 extracelular. Por outro lado, a modificação no perfil de CDs de murganhos deficientes em ST6Gal-1 poderá relacionar-se com uma predisposição para um estado inflamatório severo. Com isto, o trabalho desenvolvido abriu futuras linhas de investigação, nomeadamente explorar outros fatores envolvidos na (de)sialilação α2,6 de CDs, podendo ter impacto em imunoterapia com uso de CDs.--------------------------ABSTRACT: Dendritic cells (DCs) are vital for immunomodulation and the initiation of adaptive immune responses, whereas sialic acids (Sias) are potential immunomodulators. These cells express high levels of sialyltransferase ST6Gal-1, responsible for transferring Sias to the terminal position of oligosaccharide chains. Indeed, DCs’ maturation is associated with decreased cell surface sialylation. Although its biological significance is unknown, the soluble, extracellular form of ST6Gal-1 increases in cancers and inflammation. However, extracellular ST6Gal-1 was recently identified as modulator of hematopoiesis. Considering that DCs play a crucial role in the initiation of a productive anti-cancer immune response, a link between extrinsic sialylation by the extracellular ST6Gal-1 on DC function needs to be investigated. We hypothesize that extrinsic α2,6 sialylation of DCs diminishes their maturation features upon lipopolysaccharide (LPS) stimulation. The main goal was to extrinsically α2,6 sialylate mice bone marrow derived DCs (BMDCs) and to evaluate their maturation and cytokine profiles upon LPS stimulation (by Flow Cytometry and ELISA, respectively). Unlike the hypothesis, we observed that BMDCs’ profile is not modulated, even using several approaches. In contrast, the consequence of lacking cell surface α2,6 Sias in DC maturation was assessed by analysing: 1) sialidase treated BMDCs, 2) BMDCs from mice lacking ST6Gal-1 and 3) DCs from mice airways, comparing wild type with ST6Gal-1 knockout mice. These results suggest that overall lack in α2,6 Sias is related with increased expression of major histocompatibility class II (MHC-II). Although appearing to be controversial findings, other intracellular mechanisms might be occurring upon LPS-induced BMDC activation, probably reducing extracellular ST6Gal-1 effect. In opposite, the modification observed in DC profile of ST6Gal-1 knockout mice might be related to its predisposition to a more severe inflammatory status. With this, the developed work opened future lines of investigation, namely exploring other factors involved in α2,6 (de)sialylation of DC, which might have influence in immunotherapy using DCs.

The role of α2,3- and α2,6-sialylation

RESUMO: Os glicoconjugados que decoram a superfície celular e os lípidos e proteínas secretados ocupam o ponto de encontro onde normalmente ocorrem interacções críticas homólogas (hospedeiro-hospedeiro) e heterólogas (hospedeiro-patogénio). Apesar de ser largamente aceite que os glicanos são parte integrante do processo de imunidade, continua a não ser claro qual o papel que os glicanos, em toda a sua diversidade, tomam no quadro geral da imunidade. Os glicanos, que são frequentemente terminados por resíduos de ácido siálico, podem ser alterados por factores externos, tais como patogénios, ou por acontecimentos fisiológicos celulares específicos. Normalmente em posição terminal, as glico-estruturas que contêm ácido siálico assumem um papel fundamental numa quantidade substancial de receptores imunes envolvidos na adesividade e tráfico celular, tal como as Selectinas e as Siglecs, das quais se sabe apresentarem uma relevante função imune. À altura do início desta tese, era sabido que os ácidos siálicos expressos à superfície das células poderiam modular mecanismos importantes nas respostas imunes adaptativas. Considerando a posição de charneira que as células dendríticas (DCs) ocupam na transição da resposta imune inata para a adaptativa, antecipámos que os ácidos siálicos poderiam também modular mecanismos relevantes nas DCs humanas. As DCs têm uma função muito relevante na verificação e captura antigénica, migração para os gânglios linfáticos e apresentação antigénica aos linfócitos, uma sequência de funções que conduz, em ultima instância, à indução da resposta inata adaptativa. Considerando estas premissas, a nossa hipótese principal foi que os ácidos siálicos podem influenciar funções relevantes das DCs, tais como captura de antigénios, maturação, migração para os gânglios linfáticos e apresentação antigénica às células Para testar esta hipótese, dividimos o trabalho em quatro partes: 1) Analisámos os glicanos sialilados de superfície, expressos durante a diferenciação de monócitos humanos em DCs (moDCs). Os nossos dados mostraram que a expressão dos glicanos com ligações em O (O-glicanos) e sialilados em α2,3, assim como glicanos com ligações em N (N-glicanos) sialilados em α2,6 e α2,3 aumentou durante o processo de diferenciação das moDCs. Contribuindo para esta nova configuração glicosídica, três sialiltransferases (STs) poderão estar envolvidas: a ST6Gal-1 correlaciona-se com a expressão aumentada de N-glicanos sialilados em α2,6; a ST3Gal-1 contribui para a sialilação em α2,3 de O-glicanos, em especial de antigénios T; e a ST3Gal-4 poderá ser responsável pelo aumento de N-glicanos sialilados em α2,3. Após estímulo e consequente maturação das moDCs, ambos os níveis de expressão génica de ST6Gal-1 e ST3Gal-4 são negativamente modificados sendo, também, que a expressão de ST3Gal-1 varia consoante o estímulo. 2) Estudámos posteriormente as consequências da modulação dos ácidos siálicos de superfície nas funções das DCs. Observámos que a remoção dos ácidos siálicos de superfície diminui significativamente a capacidade de macropinocitose e endocitose mediada por receptores nas moDCs. Em contrapartida, o tratamento com sialidase aumentou significativamente a capacidade das moDCs para fagocitar Escherichia coli. Determinou-se também que este mecanismo requer a existência de ácido siálico presente nas E. coli indicando um mecanismo de interacção hospedeiro-patogénio dependente de ácido siálico em ambas as partes envolvidas. As moDCs tratadas com sialidase também apresentam um nível superior de expressão de moléculas de MHC e moléculas co-estimulatórias, sugerindo um fenótipo celular mais maduro. Recorrendo ao modelo de ratinho, utilizaram-se DCs derivadas de células da medula (BMDCs) de ratinhos deficientes em ST3Gal-1 e ST6Gal-1. Estes ensaios revelaram que quer a endocitose quer a maturação são influenciadas por modificações 37 nos glicanos sialilados em α2,3 ou α2,6. A detecção e quantificação de proteínas Nglicosiladas e sialiladas em α2,6 apontou para um potencial envolvimento de integrinas β2 nestes mecanismos. 3) O efeito da sialilação em α2,6 na migração das DCs para os gânglios linfáticos foi também analisado. Observámos que BMDCs deficientes para ST6Gal-1 apresentam uma redução de cerca de 50% nos níveis de migração das DCs para os gânglios linfáticos, tal como aferido em ensaios de inflamação in situ e estudos de transferência adoptiva de células. Uma redução dos níveis deste tipo de migração foi também observada quando BMDCs nativas foram transferidas para ratinhos receptores deficientes em ST6Gal-1. São, contudo, necessários mais ensaios de forma a identificar as moléculas envolvidas neste processo. 4) Por último, analisámos o impacto da sialilação na estimulação antigénica das DCs às células T. Assim, concluiu-se que moDCs tratadas com sialidase apresentam um nível de expressão superior de IL-12, TNF-ɑ, IL-6 e IL-10, e activação do factor de transcrição nuclear kappa B (NF-κB). As DCs tratadas com sialidase induziram uma maior proliferação nas células T, com expressão correspondente de interferão-γ. Este dado sugere que a remoção de ácidos siálicos de superfície contribui para o desenvolvimento de uma resposta pro-inflamatória do tipo 1 por células T auxiliares (resposta Th1). Considerando estes dados no seu todo, concluímos que o ácido siálico tem um papel marcante nas funções imunes das DCs. Alterações à concentração de ácido siálico à superfície das células podem alterar a endocitose/fagocitose, maturação, migração para os tecidos e gânglios linfáticos e capacidade estimulatória para com as células T. Complementando estes dados, as ligações glicosídicas de ácidos siálicos criados por ST6Gal-1 e ST3Gal-1 são funcionalmente relevantes. A modulação programada da sialilação do glicocálice, mediada por sialidases individuais ou sialiltransferases é uma possibilidade aceitável para a melhoria da fagocitose por DCs e da sua potência imunológica. Este facto tem um significado particular para imunoterapias baseadas em DCs, podendo provar-se decisivo para a sua eficiência e aplicabilidade num futuro muito próximo.-------------------------------ABSTRACT: Glycans decorating cell surface and secreted proteins and lipids occupy the junction where critical host–host and host-pathogen interactions occur. In spite of the wide acceptance that glycans are centrally implicated in immunity, exactly how glycans and their variety and variability contribute to the overall immune response remains poorly defined. Glycans, frequently terminated by sialic acid residues, may be modified by external factors such as pathogens or upon specific physiological cellular events. The terminal, privileged positions of sialic acid-modified structures makes them key, fundamental determinants for a number of immune receptors with known involvement in cellular adhesiveness and cell trafficking, such as Selectins and Siglecs, with known relevant immune functions. At the time this thesis was initiated, it was established that sialic acids expressed at cell surface could modulate important mechanisms of the adaptive immune responses. Given the key role of dendritic cells (DCs) in the transition from innate to the adaptive immune responses, we anticipated that sialic acids could also modulate important mechanisms of human DCs. DCs have a relevant role in antigen screening and uptake, migration to lymph nodes and antigen presentation to lymphocytes, ultimately triggering the adaptive immune response. Therefore, our primary hypothesis was that sialic acids may modulate DC functions, such as antigen uptake, maturation, homing to lymph nodes and antigen presentation to T cells. To test this hypothesis, we divided our work in four parts. 1) Surface sialylated glycans expressed during differentiation from human monocytes to DCs (moDCs) were analyzed. Our data showed that α2,3-sialylated O-glycans and α2,6- and α2,3-sialylated N-glycans expression increased during moDC differentiation. Three main sialyltransferases (STs) are committed with this new glycan configuration: ST6Gal- 1 correlates with the increased expression of α2,6-sialylated N-glycans; ST3Gal-1 32 contributes for the α2,3-sialylation of O-glycans, especially T antigens; and ST3Gal-4 may contribute for the increased α2,3-sialylated N-glycans. Upon moDC maturation, ST6Gal-1 and ST3Gal-4 are downregulated and ST3Gal-1 is altered in a stimulus dependent manner. 2) We subsequently analyzed the consequences of the modulation of cell surface sialic acids in DC functions. We observed that removing surface sialic acid by sialidase significantly decreased the capacity of moDCs to micropinocytose and receptormediated endocytose. In contrast, treatment with a sialidase significantly improved the capacity of moDCs to phagocytose Escherichia coli. The improved phagocytosis mechanism required E. coli sialic acids, indicating a mechanism of host–pathogen interaction dependent on sialic acid moieties. Sialidase-treated moDCs have increased expression of MHC and co-stimulatory molecules, suggesting a more mature phenotype. Experiments using mouse bone marrow-derived DCs (BMDCs) from ST3Gal-1-/- and ST6Gal-1-/- strains indicated that endocytosis and maturation are influenced by changes in either α2,3 or α2,6-sialylated glycans. The analysis of α2,6-sialylated, N-glycosylated proteins, strongly suggested the potential involvement of β2 integrins, underlying these mechanisms. 3) The effect of α2,6-sialylation in DC homing to lymph nodes was also analyzed. We observed that BMDCs deficient for ST6Gal-1 have an almost 50% reduction in DC homing, as assayed by in situ inflammation and adoptive transfer studies. A reduction in DC homing was also observed when wild type BMDCs were transferred into ST6Gal-1-/- recipient mice. Further investigations are necessary to identify the molecules involved in this process. 4) Finally, we also analyzed the impact of sialylation on DCs ability to prime T cells. Sialidase-treated moDCs show increased gene expression of IL-12, TNF-α, IL-6 and IL- 10 cytokines, and activation of the transcription factor nuclear factor-κB. Sialidase33 treated DCs induced a higher proliferative response of T cells with concomitant higher expression of interferon-γ, suggesting that the clearance of cell surface sialic acids contributes to the development of a T helper type 1 proinflammatory response. Together, our data strongly support sialic acid’s relevance in DC immune functions. Alterations of cell surface sialic acid content can alter the endocytosis/phagocytosis, maturation, migration/homing and the ability for T cell priming in human DCs. Moreover, sialic acid linkages created by ST6Gal-1 and ST3Gal-1 are functionally relevant. The engineering of cell surface sialylation, mediated by individual sialidases or sialyltransferases is a likely possibility to fine tune DC phagocytosis and immunological potency, with particular significance to DC-based therapies.