Functional and structural studies of a mini-ferritin protein

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioquímica

Studies towards modified chitooligosaccharides: a new approach to NAG-NAM moiety

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioorgânica

Upgrade of an experimental volumetric unit for gas adsorption equilibrium studies

In this work, a volumetric unit previously assembled by the research group was upgraded. This unit revamping was necessary due to the malfunction of the solenoid valves employed in the original experimental setup, which were not sealing the gas properly leading to erroneous adsorption equilibrium measurements. Therefore, the solenoid valves were substituted by manual ball valves. After the volumetric unit improvement its operation was validated. For this purpose, the adsorption equilibrium of carbon dioxide (CO2) at 323K and 0 - 20 bar was measured on two different activated carbon samples, in the of extrudates (ANG6) and of a honeycomb monolith (ACHM). The adsorption equilibrium results were compared with data previously measured by the research group, using a high-pressure microbalance from Rubotherm GmbH (Germany) – gravimetric. The results obtained using both apparatuses are coincident thus validating the good operation of the volumetric unit upgraded in this work. Furthermore, the adsorption equilibrium of CO2 at 303K and 0 - 10 bar on Metal-Organic Frameworks (MOFs) Cu-BTC and Fe-BTC was also studied. The CO2 adsorption equilibrium results for both MOFs were compared with the literature results showing good agreement, which confirms the good quality of the experimental results obtained in the new volumetric unit. Cu-BTC sample showed significantly higher CO2 adsorption capacity when compared with the Fe-BTC sample. The revamping of the volumetric unit included a new valve configuration in order to allow testing an alternative method for the measurement of adsorption equilibrium. This new method was employed to measure the adsorption equilibrium of CO2 on ANG6 and ACHM at 303, 323 and 353K within 0-10 bar. The good quality of the obtained experimental data was testified by comparison with data previously obtained by the research group in a gravimetric apparatus.

Double-walled PLLA/PLGA particles for the sustained release of Meloxicam: preparation, characterisation and contolled release studies

There were two main objectives in this thesis investigation, first, the production, characterisation, in vitro degradation and release studies of double walled microspheres for drug release control. The second one, and the most challenging, was the production of double walled nanospheres, also for drug control delivery. The spheres were produced using two polymers, the Poly(L-lactide)Acid, PLLA, and the Poly(L-lactide-co-glycolic)Acid, PLGA.Afterwards, a model drug, Meloxicam, which is an antiinflammatory drug, was encapsulated into the particles. Micro and nanospheres were produced by the solvent extraction/evaporation method, where perfect spherical particles were obtained. By varying the polymers PLLA/PLGA mass ratio, different core and shell composition, as well as several shell and core thickness were observed. In the particles with a PLLA/PLGA mass ratio 1:1, the shell is composed by PLLA and the core by PLGA. It was also verified that the Meloxicam has a tendency to be distributed in the PLGA layer. Micro and nanoparticles were characterised in morphology, size, polymer cristalinity properties and drug distribution. Particles degradation studies was performed, where the particles in a PVA solution of pH 7,4 where placed in an incubator, during approximately 40 days, at 120rpm, and 37ºC, simulating, as much as possible, the human body environment. From these studies, the conclusion was that particles containing a PLGA shell and a PLLA core degrade more rapidly, due to the fact that PLLA is more hydrophobic than the PLGA. Concerning the drug release controlled results, done also for 40 and 50 days, they showed that the microspheres containing a shell of PLLA release more slowly than when the shell is composed of PLGA. This result was predictable, since the drug is solubilised in the PLGA polymer and so, in that case, the PLLA shell works like a barrier between the drug and the outer medium. Another positive aspect presented by this study is the lower initial burst effect, obtained when using double walled particles, which is one of the advantages of the same. In a second part of this investigation, the production of the nanospheres was the main goal, since it was not yet accomplished by other authors or investigators. After several studies, referring to the speed, time and type of agitation, as well as, the concentration and volume of the first aqueous solution of poly-vinyl-alcohol (PVA) during the process of solvent extraction/evaporation it was possible to obtain double walled nanospheres.(...)

Structural and functional studies of a high activity NiFeSe Hydrogenase

Theawareness that fossil fuels exist in limited quantities has stimulated research into energy production from renewable sources. Future energy sources! should! be! plentiful! with! negligible! impact! on! the! environment.! Hydrogen!has!the!potential!to!satisfy!these!requirements.!Nevertheless,!current! methods! of! H2! production! rely! on! nonOrenewable! resources.! Biological! H2! production! from! sunlight! or! biomass! is! an! appealing! alternative! to! current! production!methods.!!(...)

Lombalgia em idosos prestadores de cuidados familiares: prevalência e caracteristicas

RESUMO: Introdução: A prestação de cuidados a um familiar idoso dependente pode ser esgotante e interferir adversamente na saúde e bem-estar do cuidador familiar. A literatura tem privilegiado a análise da sobrecarga da prestação de cuidados em cuidadores familiares de idosos em situação de dependência, negligenciando a incidência de morbilidades físicas, como a lombalgia, que podem advir da prestação de cuidados. A lombalgia constitui um dos fatores mais importantes que afeta a saúde física das pessoas idosas e encontra-se associada à diminuição da função física geral. Objetivo: Avaliar a prevalência, as características e os fatores de risco da lombalgia em idosos cuidadores familiares de pessoas idosas com dependência. Metodologia: Foram avaliados trinta e um cuidadores principais de idosos com dependência, com idade ≥ 65 anos. A informação foi recolhida por entrevista através de um questionário geral e três questionários padronizados (Oswerty Disability Questionnaire – versão portuguesa 2.0, MOS SF36 V2.0 e Escala Visual Analógica) que avaliaram as características sociodemográficas, clínicas, antropométricas e comportamentais dos cuidadores familiares. A dependência dos idosos alvo de cuidados também foi avaliada pela Escala de Barthel Modificada. Resultados e conclusão: Os resultados deste estudo sugerem que a prevalência da dor lombar é elevada em idosos cuidadores principais (80,6%). A análise inferencial mostrou que os fatores relacionados com a lombalgia nos cuidadores foram a autoperceção do estado de saúde física e mental (ρS = -0,822, p<0.001 e ρS = -0.566, p=0.001, respetivamente) e a sua idade (p < 0,05). Mais estudos são necessários para melhor definir a frequência da lombalgia e explorar a relação destes fatores de risco.-----------ABSTRACT: Background: The care of a dependent elderly relative can be grueling and adversely affect the health and well-being of family caregivers. Previous research has focused on the analysis of the burden on family caregivers of elderly people in a situation of dependence, neglecting the incidence of physical morbidities, such as low back pain, which may arise from the provision of care. Low back pain is one of the most important factors that affects the physical health of older people and is associated with decreased overall physical function.Purpose: Evaluate the prevalence, features and risk factors of low back pain among old family caregivers of elderly with dependence. Methods: Thirty one primary caregivers of elderly with dependence, with 65 or more years old, were studied. Data were collected by interviews, through a general questionnaire and three standardized questionnaires (Oswestry Disability Questionnaire – Portuguese version 2.0, MOS SF36 V2.0, Visual Analogue Scale) to evaluate social, demographic, clinical, anthropometric and behavioral characteristics of family caregivers. Elderly dependence was also assessed by Modified Barthel Index in old people with disabilities. Results and conclusion: Results of this study suggest that prevalence of low back pain is high in old primary caregivers (80,6%). Forward inferential analysis showed that the factors related to low back pain in the caregivers were their physical and mental health perception (ρS = -0,822, p<0.001and ρS = -0.566, p=0.001, respectively) and age (p < 0,05). Further studies are needed to better define the frequency of low back pain and explore the relationship of these risk factos.

Crystallographic studies of proteins involved in the mRNA localization mechanisms in Drosophila melanogaster and amidation of the peptidoglycan residues in Staphylococcus aureus

Part of the work described in this chapter, was the subject of the following publication: D. Vieira, T. a. Figueiredo, A. Verma, R. G. Sobral, A. M. Ludovice, H. de Lencastre, and J. Trincao, “Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of GatD, a glutamine amidotransferase-like protein from Staphylococcus aureus peptidoglycan,” Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Commun., vol. 70, no. 5, pp. 1–4, Apr. 2014.

A Classificação Internacional de Funcionalidade, Incapacidade e Saúde : um modelo multidimensional e multideterminado da funcionalidade em idosos assistidos na Rede

RESUMO: Os estudos sobre a funcionalidade da população idosa têm uma representação importante naquilo que é o atual conhecimento da demografia do mundo. Portugal posiciona-se e perspetiva-se como pertencendo aos países mais envelhecidos, possuindo uma rede de cuidados pós-agudos – a Rede Nacional de Cuidados Continuados Integrados (RNCCI)– que assiste uma parcela importante dessa população. Os aspetos conceptuais da funcionalidade de acordo com a OMS e operacionalizados pela Classificação Internacional de Funcionalidade (CIF), não mereceram até agora suficiente aplicabilidade no nosso país, inviabilizando a possibilidade de oferecermos contributos para a sua operacionalização. Da mesma forma, também os Core Sets da Classificação não têm sido sujeitos a processos de validação que contemplem amostras portuguesas, mantendo-se desconhecimento da especificidade dos fatores contextuais na nossa população. O presente estudo tem como objetivos conhecer a evolução da funcionalidade dos idosos assistidos na RNCCI na região do Algarve nas unidades de convalescença e média duração, validar o Core Set Geriátrico da OMS e propor uma versão abreviada da sua modalidade abrangente, no contexto destes cuidados. A amostra constituída por 451 idosos, dos quais 62,1% eram mulheres, revelou na pré-morbilidade níveis favoráveis de funcionalidade, com exceção para as Atividades Domésticas. Contudo, os mais idosos (≥ 85 anos), os indivíduos sem escolaridade, as mulheres e os viúvos/solteiros apresentaram mais casos desfavoráveis quando comparados com os seus pares. Na evolução da funcionalidade observámos melhorias significativas em todos os domínios avaliados, com diferenças relativamente à idade e à escolaridade; apesar dos resultados positivos os mais idosos e os indivíduos sem escolaridade apresentaram níveis inferiores de evolução. No entanto, a funcionalidade alcançada revelou ficar com resultados significativamente inferiores na comparação com aquela que os indivíduos possuíam na pré-morbilidade. Os modelos de regressão revelaram que as Funções Mentais, a Perceção do Estado de Saúde e a atividade Usar o Telefone, foram as variáveis que melhor explicaram os outcomes da funcionalidade alcançada. A validação do Core Set Geriátrico foi possível na maioria das categorias, sendo que foi no componente das Funções do Corpo onde esse processo revelou maior fragilidade. As Funções Neuromusculoesqueléticas e Relacionadas com o Movimento foram aquelas que registaram em ambos os momentos avaliativos frequências mais elevadas de deficiência, enquanto no componente Atividades & Participação isso ocorreu na atividade Utilização dos Movimentos Finos da Mão. Os capítulos Apoios e Relacionamentos e Atitudes foram considerados os Fatores Ambientais mais Facilitadores mas também com maior impacto Barreira. A proposta para o Core Set Geriátrico Abreviado resultou das categorias independentes que explicaram os modelos da funcionalidade alcançada e cujo resultado engloba um conjunto de 27 categorias, com um enfoque importante no componente Atividades/Participação de onde se destacam os domínios da Mobilidade e dos Auto Cuidados. A funcionalidade dos indivíduos e das populações deve ser considerada uma variável incontornável da Saúde Pública, cuja avaliação deve refletir uma abordagem biopsicossocial, apoiada na Classificação Internacional de Funcionalidade. A operacionalização da Classificação a partir dos Core Sets necessita de pesquisa mais aprofundada relativamente às caraterísticas psicométricas dos seus qualificadores e dos seus processos de validação.-----------ABSTRACT: The studies about the functioning of the elderly play an important role on what the present knowledge of the demography in the world is. Portugal figures high on the most aged countries, having a network of post-acute care - the National Network of Integrated Continuous Care (RNCCI) - which assists a large part of that population. The conceptual aspects of functioning according to WHO and operated by the International Classification of Functioning (ICF), have been insufficiently addressed concerning its adequate applicability in our country, hindering the contributions of its operation. In the same way, also the Core Sets of the Classification have not been subjected to validation procedures that include portuguese samples, keeping the unawareness of specificity of the contextual factors in our population. The objectives of the present study were to know the evolution of the functioning of the elderly assisted in the RNCCI in the Algarve region in units of convalescence and average duration, validate the WHO Geriatric Core Set and propose an abridged version of this comprehensive core set in this healthcare context. The sample was composed by 451 elderly people, of which 62.1% were women, they showed favourable levels in functioning in the pre-morbid state, except for Domestic Activities. However, the oldest (≥ 85 years), the individuals with no education, women and widowed/ unmarried showed more unfavourable cases when compared to their peers. In the evolution of functioning we observed significant improvements in all domains assessed, with diferences with respect to age and education. In spite of positive results, the oldest and the individuals with no education showed lower levels of evolution. However, the functioning achieved showed significantly lower results when compared to the those observed in pre-morbidity state. Regression models reveal that Mental Functions, the Perceived Health Status and the Use of the Phone activity, were the variables that better explain the functioning of the outcomes achieved. The validation of the Geriatric Core Set of ICF was possible in most categories, and Body Functions was the component where this process showed greatest weakness. Neuromusculoskeletal and Movement-Related Functions experienced in both evaluation times with higher rates of disability, while in the Activities & Participation component this occurred in the Fine Hand Use activity. The Support and Relationships and Attitudes chapters were considered the Environmental Factors most Facilitators but also with greater impact Barrier. The proposal for the Brief Geriatric Core Set has resulted from the independent categories that explained the regression models of functioning and includes a set of 27 categories, with na important emphasis on Activities & Participation component where we can highlight the areas of Mobility and Self Care domains. The functioning of individuals and populations should be considered as an unavoidable variable of Public Health, of which the assessment should reflect a biopsychosocial approach, based on the International Classification of Functioning. The operationalization of the Classification from the Core Sets requires further research regarding the psychometric characteristics of their qualifiers and their validation procedure.

Foresight exercises as a tool for decision-making: the example of two case studies in health

Based on the report for the unit “Foresight Methods Analysis” of the PhD programme on Technology Assessment at the Universidade Nova de Lisboa, under the supervision of Prof. Dr. António B. Moniz

Intervenção da fisioterapia em indíviduos com osteoartrose do joelho: características da prática clínica, resultados obtidos e fatores de prognóstico para os resultados de sucesso

RESUMO:Introdução: O conhecimento acerca da prática da Fisioterapia, bem como a influência das características dos indivíduos com Osteoartrose do joelho (OA) no prognóstico dos resultados alcançados com a Fisioterapia, tem sido alvo de estudo em vários países. No entanto em Portugal, estudos desta natureza são escassos ou inexistentes. Objetivo: Este trabalho teve dois principais objetivos: Por um lado pretendeu caracterizar a prática da Fisioterapia e determinar os seus resultados em indivíduos com OA do joelho ao nível da intensidade da dor, incapacidade funcional e perceção global de melhoria; Por outro, identificar fatores preditivos para os resultados de sucesso após a intervenção da Fisioterapia. Metodologia: Trata-se de um estudo de coorte prospetivo com 77 participantes que foram avaliados antes e após a intervenção (8 semanas), com um follow-up de 3 meses. Procedeu-se à caracterização da prática da Fisioterapia quanto às modalidades utilizadas, número de sessões de tratamento e duração do episódio de cuidados. Os resultados obtidos foram medidos após intervenção (8 semanas) e num follow-up (3 meses), através da Escala Numérica da Dor (END), da versão Portuguesa do Questionário Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS-PT), e da versão Portuguesa da Patient Global Impression of Change Scale (PGIC-PT). As características sociodemográficas e clínicas foram incluídas como potenciais fatores de prognóstico com base no critério de pontuação ≥5 na PGIC-PT e a análise dos dados foi realizada através do método de regressão logística multivariado no sentido de identificar as associações entre as variáveis na baseline e as variáveis de resultado (p<0.05). Resultados: Os resultados obtidos revelaram que existe uma grande diversidade de modalidades e procedimentos terapêuticos realizados pelos fisioterapeutas no tratamento da OA do joelho (em média 4 modalidades por utente), sendo os exercícios, a eletroterapia e a terapia manual, as intervenções mais frequentemente realizadas. Os resultados da intervenção revelaram uma redução significativa da intensidade da dor e da incapacidade funcional (medida pelas diferentes dimensões da KOOS-PT) às 8 semanas e aos 3 meses (p=0,001). A probabilidade de obter bons resultados na percepção de melhoria para realizar actividades da vida diária, está significativamente associada com a pontuação na dimensão KOOS AVD (OR=1,106, 95% IC 1,056-1,159) e com a intensidade da dor, (OR=0,543, 95% IC 0,300-0,983), na baseline. A probabilidade de obter bons resultados na percepção de melhoria relativa à dor, está significativamente associada com a pontuação na dimensão KOOS DOR (OR=1,116, 95% IC 1,030-1,209), e dimensão KOOS ADL (OR=1,123, 95% IC 1,014-1,243), na baseline. Conclusões: Os resultados do presente estudo revelam que a intervenção em Fisioterapia em casos de OA do joelho, apesar de utilizar uma grande diversidade de modalidades terapêuticas, proporciona uma redução significativa dos níveis de dor e incapacidade funcional em utentes com OA do joelho. Os resultados do presente estudo sugerem ainda que o sucesso da intervenção pode ser predito a partir de variáveis clinicas na baseline.------------ABSTRACT:Introduction: The knowledge about the practice of physical therapy, as well as the influence of the characteristics of subjects with knee osteoarthritis (OA) in the prognosis of the results achieved with physiotherapy, have been studied in several countries. However in Portugal, such studies are scarce or nonexistent. Objective: This study had two main aims: on one hand sought to characterize the practice of physical therapy and determine their outcomes in subjects with OA of the knee joint at the level of pain intensity, functional disability and global perception of improvement; Secondly, to identify predictive factors for successful outcomes after the intervention of physiotherapy. Methods: This was a prospective cohort study with 77 participants who were evaluated before and after the intervention (8 weeks), with a follow-up of 3 months. Proceeded to characterize the practice of physical therapy as modalities used, number of treatment sessions and duration of the period of care. The results were measured after intervention (8 weeks) and a follow-up (3 months) by a Numerical Rating Scale (NRS), the Portuguese version of the Knee Injury and Osteoarthritis Questionnaire Outcome Score (KOOS-PT) and the Patient Global Impression of Change Scale- Portuguese Version (PGIC-PT). The sociodemographic and clinical characteristics were included as potential prognostic factors based on scoring criteria≥5 na PGIC-PT and data analysis was performed using the method of multivariate logistic regression to identify associations between variables at baseline and outcome variables (p<0.05). Results: The results revealed that there is a great diversity of modalities and therapeutic procedures performed by physiotherapists in the treatment of knee OA (average 4 per user modes), with exercises, electrotherapy and manual therapy interventions most frequently performed. The results of intervention showed a significant reduction in the severity of pain and functional disability (measured by the different dimensions of the KOOS-PT) at 8 weeks and at 3 months (p = 0.001). The probability of getting good results in the perception of improvement to perform activities of daily living, is significantly associated with scores on the dimension KOOS ADL (OR=1,106, 95% CI 1,056-1,159) and the intensity of pain (OR = 0.543, 95% CI 0.300 to 0.983) at baseline. The probability of getting good results in the perception of improvement of the pain is significantly associated with scores on the KOOS PAIN (OR = 1.116, 95% CI 1.030 to 1.209) and KOOS ADL (OR = 1.123, 95% CI 1.014 to 1.243) at the baseline. Conclusions: The results of this study show that Physiotherapy treatment in cases of knee OA, provide a significant reduction of pain and disability among users with knee OA, despite the wide variety of therapeutic modalities. The results of this study also suggest that the success of the intervention can be predicted from clinical variables at baseline.

Intervenção da fisiopetarpia em indivíduos com osteoartrose do joelho: características da prática clínica e resultados obtidos em contexto de prática convencionada

RESUMO: Introdução: A osteoartrose do joelho em particular constitui uma das maiores causas de incapacidades no dia-a-dia, morbilidade e aumento dos custos de saúde na população, na medida em que é uma condição que quando sintomática progride para um padrão que incluí dor articular, perda de força, incapacidade para a marcha e redução da aptidão física. A sua prevalência aumenta com a idade, 7% entre pessoas dos 65-70 anos, e 11,2% para aqueles com 80 anos ou mais, pouco variando entre os estudos existentes. Um recente estudo da Organização Mundial da Saúde (OMS) refere que a osteoartrose é a quarta causa mais importante de incapacidade entre as mulheres e a oitava entre os homens. Objetivo do estudo: Descrever a intervenção da fisioterapia em contexto de prática clínica convencionada e os resultados obtidos em indivíduos com OA, ao nível da intensidade da dor, capacidade funcional e perceção global de melhoria. Desenho Metodológico: Trata-se de um Estudo de coorte prospetivo onde foram incluídos indivíduos de ambos os géneros, entre os 60 e os 80 anos, com osteoartrose do joelho referenciada clinicamente. Após o consentimento informado, os pacientes foram, avaliados em quatro momentos: num primeiro momento (T0), antes de iniciarem o tratamento; (T1) após 4 semanas do início do tratamento; (T2) coincidente com o final do tratamento; e (T3) 3 meses após o início do tratamento. Foi utilizado um Questionário de Caracterização Sócio-Demográfica e Clínica, a Escala numérica da dor – END, o questionário KOOS (Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score) e a versão portuguesa da Patient Global Impression Change (PGIC-PT). A base de seleção dos indivíduos foi realizada numa clínica convencionada do Algarve. Resultados: Foi observado um aumento significativo em todos os outcomes avaliados pelo KOOS, END e PGIC num período até 3 meses após a intervenção. Na avaliação da END em T3 o valor da média foi de 1,63(±0,71). Para o KOOS nas subescalas Sintomas foi de 87,60(±5,86), Dor 85,71(±3,99), AVD 78,23(±3,48), ADL 67,71(±7,16), QV 80,71(±9,14), para a PGIC-AVD 5,29(±0,57), PGIC-DOR 5,97(±0,61). Os resultados obtidos pelo teste de Friedman, revelaram um valor de p<0,005. Assim, a melhoria da incapacidade funcional reportada pelos participantes neste grupo é estatisticamente diferente, e de forma significativa nos diferentes momentos de recolha de dados, durante e após o tratamento (X2 (3)=208,862, p<0,005)/ (X2(3)=205,041, p<0,005). Por fim os valores do somatório dos participantes, que estão inseridos em no grupo dos “Bons Resultados”( ≥5) foi de 27,14% em T0 passando para 100,00% em T3, enquanto que o grupo dos “Maus Resultados”(<5) foi de 72,86% em T0 e 100% em T3. Conclusão: Os resultados do presente estudo sugerem que a intervenção da Fisioterapia efetuadas em clínicas convencionadas nos casos da Osteoartrose do joelho são efetivas na redução significativa dos níveis de dor e incapacidade funcional e na Perceção global de melhoria em pacientes com Osteoartrose do joelho. ---------- ABSTRACT: Introduction: Osteoarthritis of the knee in particular is a major cause of disabilities in their day-to-day morbidity and increased healthcare costs in the population, in that it is a disease that when symptomatic progresses to a pattern that included joint pain, strength loss, inability to walk and reduction of physical fitness. It is referred as a risk factor for falls and fractures. Its prevalence increases with age, 7% of people between 65-70 years, and 11.2% for those aged 80 or more, ranging from some existing studies. A recent study by the World Health Organization (WHO) reports that osteoarthritis is the fourth leading cause of disability among women and eighth among men. Objective: To describe the characteristics and the outcomes of the physiotherapy practice in patients with knee osteoarthritis. Methodology: A prospective cohort study, with 70 individuals, aged between 60 and 80 years with the diagnosis of knee osteoarthritis and referred to physiotherapy treatment, was carried out. After informed consent, patients were evaluated in four different moments: at baseline (T0), before starting treatment; 4 weeks after starting their treatment (T1); 8 weeks after starting their treatment (T2); and in a 3 months follow-up (T3). Patients were assessed for their socio-demographic and clinical characteristics, pain intensity (using the numeric pain rating scale- NRS), disability (using the Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score), and for their global impression of change (using the Portuguese version of the Patient Glogal Impression of Change scale). Results: The findings of this study indicate a significant increase in all outcomes assessed (pain, disability and global impression of change), during and after the physiotherapy treatment. At T3, the average value for the NRS was 1.63 (± 0.71). For KOOS in the symptoms subscales was 87.60 (± 5.86), pain 85.71 (± 3.99), ADL 78.23 (± 3.48), ADL 67.71 (± 7.16), QV 80.71 (± 9.14) for the PGIC-AVD 5.29 (± 0.57), PGIC-PAIN 5.97 (± 0.61). The results obtained though the Friedman test revealed a p-value <0.005. Thus, the improvement of functional capacity reported by participants in the group was statistically different at the different moments of data collection, during and after treatment (X 2 (3) = 208.862, p <0.005) / (X 2 (3) = 205.041, p <0.005). Conclusion: The results of this study show that the physiotherapy treatments made on agreed clinics in cases of osteoarthritis of the knee, are effective in significant reduction in the levels of pain and disability and in perception of overall improvement perception in patients with osteoarthritis of the Knee.

Fatores de prognóstico para os resultados de sucesso da fisioterapia multimodal em utentes com dor cervical crónica

RESUMO: Introdução: O conhecimento acerca da influência das características dos indivíduos com dor cervical crónica (DCC) no prognóstico dos resultados alcançados com a Fisioterapia é ainda inconsistente, sendo escassos os estudos desenvolvidos neste âmbito. Objetivo: Este relatório pretende determinar se um modelo baseado em fatores de prognóstico é capaz de prever os resultados de sucesso da Fisioterapia, a curto prazo, em utentes com DCC, ao nível da incapacidade funcional, intensidade da dor e perceção global de melhoria. Metodologia: Trata-se de estudo de coorte prospetivo com 112 participantes. Os utentes foram avaliados na primeira semana de tratamento e sete semanas após o início da intervenção. Os instrumentos utilizados foram o Neck Disability Index–Versão Portuguesa (NDI-PT) e a Escala Numérica da Dor (END) nos dois momentos de avaliação, um Questionário de Caracterização Sociodemográfica e Clínica da Amostra na baseline e a Patient Global Impression Change Scale–Versão Portuguesa (PGIC-PT) no follow-up. As características sociodemográficas e clínicas foram incluídas como potenciais fatores de prognóstico e estes foram definidos com base nas diferenças mínimas clinicamente importantes (DMCI) dos instrumentos NDIPT (DMCI≥6) e END (DMCI≥2) e no critério de pontuação ≥5 na PGIC-PT. A análise dos dados foi realizada através do método de regressão logística (backward conditional procedure) para identificar as associações entre os indicadores e as variáveis de resultado (p<0.05). Resultados: Dos 112 participantes incluídos no estudo, 108 completaram o follow-up (média de idade: 51.76±10.19). No modelo multivariado relativo à incapacidade funcional, os resultados de sucesso encontram-se associados a elevados níveis de incapacidade na baseline (OR=1.123; 95% IC 1.056–1.194) e a duração da dor inferior a 12 meses (OR=2.704; 95% IC 1.138–6.424). Este modelo explica 30.0% da variância da melhoria da funcionalidade e classifica corretamente 74.1% dos utentes (sensibilidade: 75.9%; especificidade: 72.0%). O modelo relativo à intensidade da dor identificou apenas a associação do outcome com níveis elevados de intensidade da dor na baseline (OR=1.321; 95% IC 1.047–1.668), explicando 7.5% da variância da redução da mesma e classificando corretamente 68.2% dos utentes (sensibilidade: 94.4%; especificidade: 16.7%). O modelo final referente à perceção global de melhoria apresentou uma associação com a intensidade da dor na baseline (OR=0.621; 95% IC 0.465–0.829), com a presença de cefaleias e/ou tonturas (OR=2.538; 95% IC 0.987–6.526) e com a duração da dor superior a 12 meses (OR=0.279; 95% IC 0.109–0.719). Este modelo explica 27.5% da variância dos resultados de sucesso para este outcome e classifica corretamente 73.1% dos utentes (sensibilidade: 81.8%; especificidade: 59.5%). Conclusões: Utentes com DCC com elevada incapacidade na baseline e queixas de dor há menos de 12 meses apresentam maior probabilidade de obter melhorias ao nível da incapacidade funcional. Elevados níveis de intensidade da dor na baseline predizem resultados de sucesso na redução da dor após sete semanas de tratamento. Utentes com DCC com baixos níveis de dor na baseline, com cefaleias e/ou tonturas e com queixas de dor há mais de 12 meses apresentam maior probabilidade de obter uma melhor perceção de melhoria.--------------- ABSTRACT:Introduction: The influence of the characteristics of individuals with chronic neck pain (CNP) on the prognosis of physiotherapy outcomes is still inconsistent, there being few studies developed in this context. Aim: This study seeks to determine whether a model based on prognostic factors can predict the short-term physiotherapy successful outcomes in CNP patients, regarding functional disability, pain intensity and perceived recovery. Methodology: This is a prospective cohort study with 112 participants. Patients were assessed during the first week of treatment and seven weeks after the start of the intervention. The instruments used were the Neck Disability Index–Portuguese Version (NDI-PT) and the Numerical Rating Scale (NRS) at both moments of assessment, a Sample Sociodemographic and Clinical Characterization Questionnaire at baseline and Patient Global Impression Change Scale–Portuguese Version (PGIC-PT) at the follow-up. The sociodemographic and clinical characteristics were included as potential predictors of successful outcomes, and these were defined on the basis of minimal clinically important differences (MCID) of NDI-PT (MCID≥6) and END (MCID≥2) and the criteria score ≥5 on the PGIC-PT. Data analysis was performed using logistic regression (backward conditional procedure) to identify associations between predictors and outcomes (p<0.05). Results: Of the 112 participants included in the study, 108 completed the follow-up (mean age: 51.76±10.19). In the multivariate model of functional disability, the successful outcomes are associated with high levels of disability at baseline (OR = 1.123; 95% CI 1.056-1.194), and pain duration shorter than 12 months (OR=2.704; 95% CI 1.138–6.424). This model explains 30.0% of the variance of improved functional capacity and correctly classifies 74.1% of the patients (sensitivity: 75.9%, specificity: 72.0%). The model for pain intensity solely identified an outcome association with high pain intensity at baseline (OR=1.321; 95% CI 1.047-1.668), explaining 7.5% of the variance of pain reduction and correctly classifying 68.2% of the patients (sensitivity: 94.4%, specificity: 16.7%). The final model of perceived recovery showed an association with pain intensity at baseline (OR=0.621; 95% CI 0465-0829), with the presence of headache and/or dizziness (OR=2.538; 95% CI 0.987-6.526) and the duration of pain over 12 months (OR=0.279; 95% CI 0.109-0.719). This model explains 27.5% of the variance of successful outcomes and correctly classifies 73.1% of the patients (sensitivity: 81.8%, specificity: 59.5%). Conclusions: Patients with CNP with high disability at baseline and complaints of pain for less than 12 months are more likely to obtain improvements in functional disability. High levels of pain intensity at baseline predict successful outcomes in pain reduction after seven weeks of treatment. Patients with CNP with low levels of pain at baseline, with headache and/or dizziness and with pain complaints for more than 12 months are more likely to get a better perceived recovery.

Curso clínico da dor lombar crónica após alta da fisioterapia : trajetórias de dor no follow-up aos quatro e seis meses

RESUMO:Introdução: O conhecimento acerca da influência das características dos indivíduos com dor cervical crónica (DCC) no prognóstico dos resultados alcançados com a Fisioterapia é ainda inconsistente, sendo escassos os estudos desenvolvidos neste âmbito. Objetivo: Este relatório pretende determinar se um modelo baseado em fatores de prognóstico é capaz de prever os resultados de sucesso da Fisioterapia, a curto prazo, em utentes com DCC, ao nível da incapacidade funcional, intensidade da dor e perceção global de melhoria. Metodologia: Trata-se de estudo de coorte prospetivo com 112 participantes. Os utentes foram avaliados na primeira semana de tratamento e sete semanas após o início da intervenção. Os instrumentos utilizados foram o Neck Disability Index–Versão Portuguesa (NDI-PT) e a Escala Numérica da Dor (END) nos dois momentos de avaliação, um Questionário de Caracterização Sociodemográfica e Clínica da Amostra na baseline e a Patient Global Impression Change Scale–Versão Portuguesa (PGIC-PT) no follow-up. As características sociodemográficas e clínicas foram incluídas como potenciais fatores de prognóstico e estes foram definidos com base nas diferenças mínimas clinicamente importantes (DMCI) dos instrumentos NDIPT (DMCI≥6) e END (DMCI≥2) e no critério de pontuação ≥5 na PGIC-PT. A análise dos dados foi realizada através do método de regressão logística (backward conditional procedure) para identificar as associações entre os indicadores e as variáveis de resultado (p<0.05). Resultados: Dos 112 participantes incluídos no estudo, 108 completaram o follow-up (média de idade: 51.76±10.19). No modelo multivariado relativo à incapacidade funcional, os resultados de sucesso encontram-se associados a elevados níveis de incapacidade na baseline (OR=1.123; 95% IC 1.056–1.194) e a duração da dor inferior a 12 meses (OR=2.704; 95% IC 1.138–6.424). Este modelo explica 30.0% da variância da melhoria da funcionalidade e classifica corretamente 74.1% dos utentes (sensibilidade: 75.9%; especificidade: 72.0%). O modelo relativo à intensidade da dor identificou apenas a associação do outcome com níveis elevados de intensidade da dor na baseline (OR=1.321; 95% IC 1.047–1.668), explicando 7.5% da variância da redução da mesma e classificando corretamente 68.2% dos utentes (sensibilidade: 94.4%; especificidade: 16.7%). O modelo final referente à perceção global de melhoria apresentou uma associação com a intensidade da dor na baseline (OR=0.621; 95% IC 0.465–0.829), com a presença de cefaleias e/ou tonturas (OR=2.538; 95% IC 0.987–6.526) e com a duração da dor superior a 12 meses (OR=0.279; 95% IC 0.109–0.719). Este modelo explica 27.5% da variância dos resultados de sucesso para este outcome e classifica corretamente 73.1% dos utentes (sensibilidade: 81.8%; especificidade: 59.5%). Conclusões: Utentes com DCC com elevada incapacidade na baseline e queixas de dor há menos de 12 meses apresentam maior probabilidade de obter melhorias ao nível da incapacidade funcional. Elevados níveis de intensidade da dor na baseline predizem resultados de sucesso na redução da dor após sete semanas de tratamento. Utentes com DCC com baixos níveis de dor na baseline, com cefaleias e/ou tonturas e com queixas de dor há mais de 12 meses apresentam maior probabilidade de obter uma melhor perceção de melhoria.-----------ABSTRACT: Introduction: The influence of the characteristics of individuals with chronic neck pain (CNP) on the prognosis of physiotherapy outcomes is still inconsistent, there being few studies developed in this context. Aim: This study seeks to determine whether a model based on prognostic factors can predict the short-term physiotherapy successful outcomes in CNP patients, regarding functional disability, pain intensity and perceived recovery. Methodology: This is a prospective cohort study with 112 participants. Patients were assessed during the first week of treatment and seven weeks after the start of the intervention. The instruments used were the Neck Disability Index–Portuguese Version (NDI-PT) and the Numerical Rating Scale (NRS) at both moments of assessment, a Sample Sociodemographic and Clinical Characterization Questionnaire at baseline and Patient Global Impression Change Scale–Portuguese Version (PGIC-PT) at the follow-up. The sociodemographic and clinical characteristics were included as potential predictors of successful outcomes, and these were defined on the basis of minimal clinically important differences (MCID) of NDI-PT (MCID≥6) and END (MCID≥2) and the criteria score ≥5 on the PGIC-PT. Data analysis was performed using logistic regression (backward conditional procedure) to identify associations between predictors and outcomes (p<0.05). Results: Of the 112 participants included in the study, 108 completed the follow-up (mean age: 51.76±10.19). In the multivariate model of functional disability, the successful outcomes are associated with high levels of disability at baseline (OR = 1.123; 95% CI 1.056-1.194), and pain duration shorter than 12 months (OR=2.704; 95% CI 1.138–6.424). This model explains 30.0% of the variance of improved functional capacity and correctly classifies 74.1% of the patients (sensitivity: 75.9%, specificity: 72.0%). The model for pain intensity solely identified an outcome association with high pain intensity at baseline (OR=1.321; 95% CI 1.047- 1.668), explaining 7.5% of the variance of pain reduction and correctly classifying 68.2% of the patients (sensitivity: 94.4%, specificity: 16.7%). The final model of perceived recovery showed an association with pain intensity at baseline (OR=0.621; 95% CI 0465-0829), with the presence of headache and/or dizziness (OR=2.538; 95% CI 0.987-6.526) and the duration of pain over 12 months (OR=0.279; 95% CI 0.109- 0.719). This model explains 27.5% of the variance of successful outcomes and correctly classifies 73.1% of the patients (sensitivity: 81.8%, specificity: 59.5%). Conclusions: Patients with CNP with high disability at baseline and complaints of pain for less than 12 months are more likely to obtain improvements in functional disability. High levels of pain intensity at baseline predict successful outcomes in pain reduction after seven weeks of treatment. Patients with CNP with low levels of pain at baseline, with headache and/or dizziness and with pain complaints for more than 12 months are more likely to get a better perceived recovery.

Experimental and modeling studies on reverse electrodialysis for sustainable power generation

A potentially renewable and sustainable source of energy is the chemical energy associated with solvation of salts. Mixing of two aqueous streams with different saline concentrations is spontaneous and releases energy. The global theoretically obtainable power from salinity gradient energy due to World’s rivers discharge into the oceans has been estimated to be within the range of 1.4-2.6 TW. Reverse electrodialysis (RED) is one of the emerging, membrane-based, technologies for harvesting the salinity gradient energy. A common RED stack is composed by alternately-arranged cation- and anion-exchange membranes, stacked between two electrodes. The compartments between the membranes are alternately fed with concentrated (e.g., sea water) and dilute (e.g., river water) saline solutions. Migration of the respective counter-ions through the membranes leads to ionic current between the electrodes, where an appropriate redox pair converts the chemical salinity gradient energy into electrical energy. Given the importance of the need for new sources of energy for power generation, the present study aims at better understanding and solving current challenges, associated with the RED stack design, fluid dynamics, ionic mass transfer and long-term RED stack performance with natural saline solutions as feedwaters. Chronopotentiometry was used to determinate diffusion boundary layer (DBL) thickness from diffusion relaxation data and the flow entrance effects on mass transfer were found to avail a power generation increase in RED stacks. Increasing the linear flow velocity also leads to a decrease of DBL thickness but on the cost of a higher pressure drop. Pressure drop inside RED stacks was successfully simulated by the developed mathematical model, in which contribution of several pressure drops, that until now have not been considered, was included. The effect of each pressure drop on the RED stack performance was identified and rationalized and guidelines for planning and/or optimization of RED stacks were derived. The design of new profiled membranes, with a chevron corrugation structure, was proposed using computational fluid dynamics (CFD) modeling. The performance of the suggested corrugation geometry was compared with the already existing ones, as well as with the use of conductive and non-conductive spacers. According to the estimations, use of chevron structures grants the highest net power density values, at the best compromise between the mass transfer coefficient and the pressure drop values. Finally, long-term experiments with natural waters were performed, during which fouling was experienced. For the first time, 2D fluorescence spectroscopy was used to monitor RED stack performance, with a dedicated focus on following fouling on ion-exchange membrane surfaces. To extract relevant information from fluorescence spectra, parallel factor analysis (PARAFAC) was performed. Moreover, the information obtained was then used to predict net power density, stack electric resistance and pressure drop by multivariate statistical models based on projection to latent structures (PLS) modeling. The use in such models of 2D fluorescence data, containing hidden, but extractable by PARAFAC, information about fouling on membrane surfaces, considerably improved the models fitting to the experimental data.

Non-cell autonomous neuroprotective effect of carbon monoxide : microglia-to-neuron communication

RESUMO: A isquémia cerebral é uma das doenças mais predominantes a nivel mundial, sendo uma das principais causas de mortalidade e invalidez. Parte da propagação de dano no cérebro é causado por inflamação descontrolada, causada principalmente por disfunção da microglia. Desta forma, existe a necessidade de tentar desenvolver estratégias para melhor compreender e modular as acções destas células. O monóxido de carbono (CO), é uma molécula endógena com provas dadas como anti-neuroinflamatório em vários modelos. Assim, o principal objectivo do trabalho foi o estudo do CO como um modulador da acção da microglia, com principal foco dado à comunicação entre estas células e neurónios, tentando entender se existe um efeito neuroprotector por inibição da inflamação. Um protocolo de meio condicionado foi estabelecido usando as linhas celulares BV2 e SH-SY5Y, de microglia e neurónio. A molécula CORM-A1, que liberta expontaniamente CO, foi usada como método de entrega da molécula às celulas. Demonstrámos que o pre-tratamento de células BV2 com CORM-A1 gera neuroprotecção já que reduz a morte celular de neurónios SH-SY5Y quando são incubados com meio condicionado de microglia activada em conjunto com o pró-oxidante t-BHP (tert-butil hidroperóxido). Assim, considerámos que o CO promove neuroprotecção ao inibir as acções inflamatórias da microglia. O papel anti-inflamatório da molécula CORM-A1 foi confirmado quando se verificou que pré-tratamento desta molécula em microglia BV2 limita a secreção de TNF-α mas estimula a secreção de IL-10. Por último, a CORM-A1 induziu a expressão do receptor da microglia CD200R1, molécula que participa na comunicação neurónio-microglia e fundamental para a modulação das acções inflamatórias destas últimas. Em suma, o nosso trabalho reforçou as propriedades anti-neuroinflamatórias do CO e uma capacidade de modular viabilidade neuronal através do seu efeito a nível de comunicação célula-célula. ---------------------------- ABSTRACT: Brain ischemia is a widespread disease worldwide, being one of the main causes of mortality and permanent disability. A portion of the damage that ensues following the ischemic event is caused by unrestrained inflammation, which is mainly orchestrated by exacerbated microglial activity. Hence, developing strategies for modulating microglial inflammation is a major concern nowadays. The endogenous molecule carbon monoxide (CO) has been shown to possess anti-neuroinflammatory properties using in vitro and in vivo approaches. Thus, our objective was to study CO as modulator of microglial activity, in particular in what concerns their communication with neurons, by promoting neuronal viability and limiting inflammatory output of activated microglia. A conditioned media strategy was established with BV2 microglia and SH-SY5Y neurons as cell models. CO-releasing molecule A1 (CORM-A1), a compound that releases CO spontaneously, was used as method of CO delivery to cells. We found that CORM-A1 pre-treatment in BV2 cells yields neuroprotective results, as it limits cell death when SH-SY5Y neurons are challenged with conditioned media from LPS-activated microglia and the pro-oxidant t-BHP (tert-butyl-hydroperoxide). Thus, we assumed carbon monoxide promotes neuroprotection via inhibition of microglial inflammation, displaying a non-cell autonomous role. CORM-A1 pre-treatment limited inflammation by inhibiting BV2 secretion of TNF-α and stimulating IL-10 production. These results reinforce that CO’s anti-inflammatory role confers neuroprotection, as the alterations in these cytokines occur concurrently with the increase in SH-SY5Y viability. Finally, we showed for the first time that carbon monoxide promotes the expression of CD200R1, a microglial receptor involved in neuron-glia communication and modulation of microglia inflammation. Further studies are necessary to clarify this role. Altogether, other than just highlighting CO as an anti-inflammatory and neuroprotective molecule, this work set the foundation for disclosing its involvement in cell-to-cell communication.