Cellular reprogramming strategies for degenerative disorders involving the retinal pigment epithelium

RESUMO: A reprogramação celular permite que uma célula somática seja reprogramada para outra célula diferente através da expressão forçada de factores de transcrição (FTs) específicos de determinada linhagem celular, e constitui uma área de investigação emergente nos últimos anos. As células somáticas podem ser experimentalmente manipuladas de modo a obter células estaminais pluripotentes induzidas (CEPi), ou convertidas directamente noutro tipo de célula somática. Estas descobertas inovadoras oferecem oportunidades promissoras para o desenvolvimento de novas terapias de substituição celular e modelos de doença, funcionando também como ferramentas valiosas para o estudo dos mecanismos moleculares que estabelecem a identidade celular e regulam os processos de desenvolvimento. Existem várias doenças degenerativas hereditárias e adquiridas da retina que causam deficiência visual devido a uma disfunção no tecido de suporte da retina, o epitélio pigmentar da retina (EPR). Uma destas doenças é a Coroideremia (CHM), uma doença hereditária monogénica ligada ao cromossoma X causada por mutações que implicam a perda de função duma proteína com funções importantes na regulação do tráfico intracelular. A CHM é caracterizada pela degenerescência progressiva do EPR, assim como dos foto-receptores e da coróide. Resultados experimentais sugerem que o EPR desempenha um papel importante na patogénese da CHM, o que parece indicar uma possível vantagem terapêutica na substituição do EPR nos doentes com CHM. Por outro lado, existe uma lacuna em termos de modelos in vitro de EPR para estudar a CHM, o que pode explicar o ainda desconhecimento dos mecanismos moleculares que explicam a patogénese desta doença. Assim, este trabalho focou-se principalmente na exploração das potencialidades das técnicas de reprogramação celular no contexto das doenças de degenerescência da retina, em particular no caso da CHM. Células de murganho de estirpe selvagem, bem como células derivadas de um ratinho modelo de knockout condicional de Chm, foram convertidos com sucesso em CEPi recorrendo a um sistema lentiviral induzido que permite a expressão forçada dos 4 factores clássicos de reprogramação, a saber Oct4, Sox2, Klf4 e c-Myc. Estas células mostraram ter equivalência morfológica, molecular e funcional a células estaminais embrionárias (CES). As CEPi obtidas foram seguidamente submetidas a protocolos de diferenciação com o objectivo final de obter células do EPR. Os resultados promissores obtidos revelam a possibilidade de gerar um valioso modelo de EPR-CHM para estudos in vitro. Em alternativa, a conversão directa de linhagens partindo de fibroblastos para obter células do EPR foi também abordada. Uma vasta gama de ferramentas moleculares foi gerada de modo a implementar uma estratégia mediada por FTs-chave, seleccionados devido ao seu papel fundamental no desenvolvimento embrionário e especificação do EPR. Conjuntos de 10 ou menos FTs foram usados para transduzir fibroblastos, que adquiriram morfologia pigmentada e expressão de alguns marcadores específicos do EPR. Adicionalmente, observou-se a activação de regiões promotoras de genes específicos de EPR, indicando que a identidade transcricional das células foi alterada no sentido pretendido. Em conclusão, avanços significativos foram atingidos no sentido da implementação de tecnologias de reprogramação celular já estabelecidas, bem como na concepção de novas estratégias inovadoras. Metodologias de reprogramação, quer para pluripotência, quer via conversão directa, foram aplicadas com o objectivo final de gerar células do EPR. O trabalho aqui descrito abre novos caminhos para o estabelecimento de terapias de substituição celular e, de uma maneira mais directa, levanta a possibilidade de modelar doenças degenerativas da retina com disfunção do EPR numa placa de petri, em particular no caso da CHM.---------------ABSTRACT: Cellular reprogramming is an emerging research field in which a somatic cell is reprogrammed into a different cell type by forcing the expression of lineage-specific transcription factors (TFs). Cellular identities can be manipulated using experimental techniques with the attainment of pluripotency properties and the generation of induced Pluripotent Stem (iPS) cells, or the direct conversion of one somatic cell into another somatic cell type. These pioneering discoveries offer new unprecedented opportunities for the establishment of novel cell-based therapies and disease models, as well as serving as valuable tools for the study of molecular mechanisms governing cell fate establishment and developmental processes. Several retinal degenerative disorders, inherited and acquired, lead to visual impairment due to an underlying dysfunction of the support cells of the retina, the retinal pigment epithelium (RPE). Choroideremia (CHM), an X-linked monogenic disease caused by a loss of function mutation in a key regulator of intracellular trafficking, is characterized by a progressive degeneration of the RPE and other components of the retina, such as the photoreceptors and the choroid. Evidence suggest that RPE plays an important role in CHM pathogenesis, thus implying that regenerative approaches aiming at rescuing RPE function may be of great benefit for CHM patients. Additionally, lack of appropriate in vitro models has contributed to the still poorly-characterized molecular events in the base of CHM degenerative process. Therefore, the main focus of this work was to explore the potential applications of cellular reprogramming technology in the context of RPE-related retinal degenerations. The generation of mouse iPS cells was established and optimized using an inducible lentiviral system to force the expression of the classic set of TFs, namely Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc. Wild-type cells, as well as cells derived from a conditional knockout (KO) mouse model of Chm, were successfully converted into a pluripotent state, that displayed morphology, molecular and functional equivalence to Embryonic Stem (ES) cells. Generated iPS cells were then subjected to differentiation protocols towards the attainment of a RPE cell fate, with promising results highlighting the possibility of generating a valuable Chm-RPE in vitro model. In alternative, direct lineage conversion of fibroblasts into RPE-like cells was also tackled. A TF-mediated approach was implemented after the generation of a panoply of molecular tools needed for such studies. After transduction with pools of 10 or less TFs, selected for their key role on RPE developmental process and specification, fibroblasts acquired a pigmented morphology and expression of some RPE-specific markers. Additionally, promoter regions of RPE-specific genes were activated indicating that the transcriptional identity of the cells was being altered into the pursued cell fate. In conclusion, highly significant progress was made towards the implementation of already established cellular reprogramming technologies, as well as the designing of new innovative ones. Reprogramming into pluripotency and lineage conversion methodologies were applied to ultimately generate RPE cells. These studies open new avenues for the establishment of cell replacement therapies and, more straightforwardly,raise the possibility of modelling retinal degenerations with underlying RPE defects in apetri dish, particularly CHM.

Biblioteca de Arte Inclusiva: Informação e Conhecimento Acessíveis aos Leitores com Deficiência Visual

O presente relatório descreve a atividade realizada na Biblioteca de Arte da Fundação Calouste Gulbenkian, no âmbito do Mestrado em Ciências da Informação e da Documentação, tendo por tema o acesso à informação pelos leitores com deficiência visual. Nele procura-se abordar que medidas têm sido tomadas para assegurar a integração destes leitores, tendo em vista alcançar a sua autonomia a nível de utilização dos serviços disponíveis. Nesse sentido, explicitam-se os conceitos inerentes a esta temática (biblioteca inclusiva e acessibilidade), destaca-se a importância da interação com outros utilizadores como forma de integração, refere-se a importância da cooperação interinstitucional, salienta-se o papel do bibliotecário e das tecnologias de informação e da comunicação, como meio de permitir ao deficiente visual aceder a um conjunto diversificado de serviços, através da utilização de equipamentos e software específicos. Através da aplicação de uma metodologia de pesquisa bibliográfica, observação direta e entrevista, efetua-se um estudo de caso com uma análise detalhada ao nível da acessibilidade física e dos recursos materiais assim como da atitude e preparação dos profissionais para lidar com a deficiência. Conclui-se que a Biblioteca de Arte deve continuar a investir na exploração de novos recursos e potencialidades, de modo a disponibilizar todo o tipo de meios humanos e tecnológicos para apoiar os leitores com deficiência visual, promovendo a sua inclusão e participação na sociedade da informação e do conhecimento.

Visual and verbal processing effects on human memory

In this study in the field of Consumer Behavior, brand name memory of consumers with regard to verbal and visual incongruent and congruent information such as memory structure of brands was tested. Hence, four experimental groups with different constellations of verbal and visual congruity and incongruity were created to compare their brand name memory performance. The experiment was conducted in several classes with 128 students, each group with 32 participants. It was found that brands, which are presented in a congruent or moderately incongruent relation to their brand schema, result in a better brand recall than their incongruent counterparts. A difference between visual congruity and moderately incongruity could not be confirmed. In contrast to visual incongruent information, verbal incongruent information does not result in a worse brand recall performance.

Minimal computation structures for visual information applications based on printed electronics

In the early nineties, Mark Weiser wrote a series of seminal papers that introduced the concept of Ubiquitous Computing. According to Weiser, computers require too much attention from the user, drawing his focus from the tasks at hand. Instead of being the centre of attention, computers should be so natural that they would vanish into the human environment. Computers become not only truly pervasive but also effectively invisible and unobtrusive to the user. This requires not only for smaller, cheaper and low power consumption computers, but also for equally convenient display solutions that can be harmoniously integrated into our surroundings. With the advent of Printed Electronics, new ways to link the physical and the digital worlds became available. By combining common printing techniques such as inkjet printing with electro-optical functional inks, it is starting to be possible not only to mass-produce extremely thin, flexible and cost effective electronic circuits but also to introduce electronic functionalities into products where it was previously unavailable. Indeed, Printed Electronics is enabling the creation of novel sensing and display elements for interactive devices, free of form factor. At the same time, the rise in the availability and affordability of digital fabrication technologies, namely of 3D printers, to the average consumer is fostering a new industrial (digital) revolution and the democratisation of innovation. Nowadays, end-users are already able to custom design and manufacture on demand their own physical products, according to their own needs. In the future, they will be able to fabricate interactive digital devices with user-specific form and functionality from the comfort of their homes. This thesis explores how task-specific, low computation, interactive devices capable of presenting dynamic visual information can be created using Printed Electronics technologies, whilst following an approach based on the ideals behind Personal Fabrication. Focus is given on the use of printed electrochromic displays as a medium for delivering dynamic digital information. According to the architecture of the displays, several approaches are highlighted and categorised. Furthermore, a pictorial computation model based on extended cellular automata principles is used to programme dynamic simulation models into matrix-based electrochromic displays. Envisaged applications include the modelling of physical, chemical, biological, and environmental phenomena.

A cenografia oitocentista como fonte de cultura visual e de ideologia

A argumentação centra-se na história da produção cenográfica da segunda metade do século XIX em Portugal, propondo um tratamento teórico mais abrangente, que desloque o enfoque analítico da peça de arte em si ou do carácter efémero e global da espectacularidade que tem merecido alguma atenção da historiografia contemporânea, para uma escala de cultura visual ou mesmo de visualidade, no sentido mais dilatado destas expressões. Discutindo essencialmente a problemática em torno da imagem teatral como produto do mundo oitocentista analisa-se o potencial cognitivo da série cenográfica na sua capacidade de representação e apropriações ideológicas. Para esta dialéctica concorrem as repercussões epocais do espectáculo, designadamente na regulação da vida social, na mediação de processos económicos, no combate político, e sobretudo, em modelos de percepção artística fundados nos convencionalismos cenográficos como acontece, por exemplo, na produção decorativa e arquitectónica integradas num particular campo visual ou na teatralidade actuante dos edifícios, cuja essência, em todos os casos, é devedora de uma cultura paradoxalmente centrada nos limites da caixa cénica e na infinitude emotiva do espectacular.

Visual politics of the estado novo realized on the Alameda Dom Afonso Henriques in Lisbon – the construction of ideal citizenship?

The stylistic categorization of the Estado Novo has been intensely discussed by Portuguese art historians. The square Alameda Dom Afonso Henriques in Lisbon (Alameda) can be seen as paradigmatic for the architecture of power of the Estado Novo. The Alameda forms a gardened valley between two hills. There you find two prominent and highly propagandist buildings: The Instituto Superior Técnico (IST) and the Fonte Luminosa are dedicated to modern sciences and respectively to the harmonious contribution of nature to the city. The iconography of the Alameda as well as its incorporation into the propagandist use of urban planning in the 1930s and 1940s exemplify the visual politics during Salazarism. Urban planning programs intended to create cities that would preserve the character of a traditional catholic society and at the same time answer to the need to modernize the country and evoke the image of a progressive state. Thus, public buildings and urban squares such as the Alameda contributed to design a corporate image and to the ‘spirit’ of the regime.