Regulation of gene expression by SnRK1 kinases and miRNAs during the plant stress response

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Plant Physiology

Deciphering the role of Yap4 phosphorylation under stress conditions

The existence of molecular mechanisms of response, repair and adaptation, many of which are greatly conserved across nature, gives to the cell with the plasticity it requires to adjust to its ever-changing environment, a homeostatic event that is termed the stress response. In the budding yeast Saccharomyces cerevisiae there is a particular family of transcription factors, the Yap family, which has been shown to have a relevant role in yeast adaptation to several stress conditions. In particular, Yap1 is the major regulator of the transcriptional response to oxidative stress and Yap2 and Yap8 play important roles upon cadmium and arsenic exposure, respectively.(...)

Yeast as a model system to study genetic and post-translational regulation of metabolic pathways in mammals

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Identification of mechanisms controlling the transcriptional activity of nuclear factor kappa B (NF-κB) p65/RelA

Dissertação para a obtenção do grau de doutor em Biologia pelo Instituto de Tecnologia Química e Biológica. Universidade Nova de Lisboa.

Can the complex mixture of sediment contaminants cause endocrine disruption on a benthic fish? A case study with Solea senegalensis

Pollution in coastal ecosystems is a serious threat to the biota and human populations there residing. Anthropogenic activities in these ecosystems are the main cause of contamination by endocrine disruption compounds (EDCs), which can interfere with hormonal regulation and cause adverse effects to growth, stress response and reproduction. Although the chemical nature of many EDCs is unknown, it is believed that most are organic contaminants. Under an environmental risk assessment for a contaminated estuary (the Sado, SW Portugal), the present work intended to detect endocrine disruption in a flatsfish, Solea senegalensis Kaup, 1858, and its potential relationship to organic toxicants. Animals were collected from two areas in the estuary with distinct influences (industrial and rural) and from an external reference area. To evaluate endocrine disruption, hepatic vitellogenin (VTG) concentrations in males and gonad histology were analysed. As biomarkers of exposure to organic contaminants, cytochrome P450 (CYP1A) induction and the ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) activity were determined. The results were contrasted to sediment contamination levels, which are overall considered low, although the area presents a complex mixture of toxicants. Either males or females were found sexually immature and showed no significant evidence of degenerative pathologies. However, hepatic VTG concentrations in males from the industrial area in estuary were superior than those from the Reference, even reaching levels comparable to those in females, which may indicate an oestrogenic effect resulting from the complex contaminant mixture. These individuals also presented higher levels of CYP1A induction and EROD activity, which is consistent with contamination by organic substances. The combination of the results suggest that the exposure of flatfish to an environment contaminated by mixed toxicants, even at low levels, may cause endocrine disruption, therefore affecting populations, which implies the need for further research in identification of potential EDCs, their sources and risks at ecosystem scale.

Contributo para o estudo da influência do stress na resposta imunitária à vacina contra a gripe em profissionais de saúde

Resumo: Os profissionais de saúde podem estar expostos a vários factores indutores de stress crónico nomeadamente de natureza profissional destacando-se, entre os seus possíveis efeitos, a diminuição da resposta de anticorpos após administração de vacinas, entre as quais, a vacina contra a gripe. Uma vez que os trabalhadores da saúde estão expostos a factores indutores de stress e, simultaneamente, a agentes biológicos cujos efeitos poderão ser prevenidos pela vacinação, é pertinente estudar a influência do stress na resposta imunitária à vacina contra a gripe em enfermeiros. Constituíram objectivos deste trabalho: (1) estudar a associação entre a presença de stress crónico em enfermeiros hospitalares e a “insuficiente” resposta imunitária à vacina contra a gripe, avaliada um mês após a vacinação (T1); (2) estudar a associação entre a presença de stress crónico em enfermeiros hospitalares e a redução dos títulos de anticorpos dirigidos às hemaglutininas seis meses após a vacinação (T6) e (3) identificar algumas características das unidades de internamento e do trabalho dos participantes que possam estar associadas à presença de stress crónico e estudar a sua possível associação com a resposta imunitária à vacina contra a gripe. Realizou-se um estudo caso-controlo incorporado num estudo de coortes e a amostra em estudo foi constituída por 136 enfermeiros saudáveis (83,8% sexo feminino; média de idades de 33anos) de um hospital universitário. Realizaram-se entrevistas individuais e aplicaram-se as versões portuguesas dos questionários The General Health Questionnaire (GHQ12) e Maslach Burnout Inventory – Human Services Survey (MBI-HSS) para determinação da presença de stress crónico pelo método da triangulação, no início do estudo (T0) e realizou-se a recolha de dados relativos à caracterização de elementos de trabalho nas unidades de internamento. Foi administrada a vacina contra a gripe e determinou-se os títulos de anticorpos dirigidos às hemaglutininas de cada estirpe componentes da vacina contra a gripe utilizada em 2007, antes da vacinação, um mês e seis meses após a vacinação. Não se encontrou associação, ao nível de significância de 5%, entre a presença de stress e a “insuficiente” resposta à vacina contra a gripe, avaliada pela taxa de indivíduos que apresentaram um aumento, ao fim de um mês, inferior a quatro vezes os títulos de anticorpos antes da vacinação. No entanto, encontrou-se uma maior proporção de indivíduos com stress no grupo de participantes em que ocorreu uma diminuição do título de anticorpos dirigidos à hemaglutinina AH1 (ac AH1) em T6, quando comparado com o respectivo grupo controlo. A diferença entre grupos foi estatisticamente significativa, quando se avaliou a presença de stress pelo método da triangulação usando a entrevista (p=0,006), pelo método da triangulação usando o GHQ12 (p=0,045) e ainda usando a combinação dos três critérios (p=0,001). Após análise multivariada, verificou-se que a associação entre a presença de XXVI stress e a redução dos ac AH1 em T6 manteve significado estatístico (respectivamente, p= 0,010, p= 0,042 e p=0,002) e apresentou odds ratio ajustados, em função de cada um dos métodos de avaliação da presença de stress, de 3,643, de 2,733 e de 5,223. A quantidade de trabalho percepcionada como sobrecarga constituiu o factor indutor de stress mais vezes referido (58,8% da amostra e 61,8% dos enfermeiros de unidades de internamento), seguida dos conflitos entre profissionais. O contacto com o sofrimento e a morte de doentes foram identificados em quarto lugar pela amostra, mas em segundo pelos enfermeiros de unidades de internamento. Nesses, verificou-se uma associação positiva entre trabalhar em Serviços onde o número de doentes falecidos foi muito elevado e a presença de stress, medido pelo método da triangulação usando a entrevista (p=0,039), usando o GHQ12 (p=0,019), usando a escala de exaustão emocional do MBI-HSS (p=0,012) e pela combinação dos três métodos (p=0,014). Verificou-se também uma associação positiva entre a presença de stress, identificada pelo método da triangulação usando a escala de exaustão emocional do MBI-HSS, e o trabalho em serviços de internamento onde a percentagem de doentes idosos (p=0,025) e a taxa de letalidade (p=0,036) foram elevadas. Contudo, não se encontrou associação entre a exposição muito frequente ao sofrimento e à morte de doentes e a redução do título de ac AH1 em T6. Possivelmente, a exposição a esse factor indutor de stress, apesar de estar relacionada com a presença de stress nos enfermeiros de serviços de internamento, não foi suficientemente intenso para, por si só, estar associada à redução do título de ac AH1 em T6. A associação encontrada entre a presença de stress crónico e a redução do título de anticorpos AH1 em T6 vem apoiar a resposta à questão de investigação inicialmente colocada de que o stress poderá influenciar negativamente a manutenção dos títulos de anticorpos, mesmo em indivíduos adultos não idosos. Assim, o risco de um enfermeiro com stress apresentar redução do título de anticorpos dirigidos à hemaglutinina da estirpe AH1N1 – A/Solomon Islands/3/2006 ao fim dos seis meses do estudo, foi 3,6, 2,7 ou 5,2 vezes superior ao de um enfermeiro sem stress, consoante o critério de stress ter sido determinado, respectivamente, pelo método da triangulação usando a entrevista, pelo método da triangulação utilizando o GHQ12 ou pela combinação dos três critérios. Summary: Health workers may be exposed to various factors causing chronic stress namely those related directly to their activity, in particular the decrease in the capacity of the response of antibodies after the administration of the vaccines, amongst others the Influenza vaccine. Since health workers are exposed to factors causing stress and at the same time biological agents, whose effects may be prevented through vaccination, it is important to study the influence of stress in the immunity response to the Influenza vaccine on nurses. The aims of this study are: (1) to examine the relation between chronic stress in hospital nurses and the “insufficient” immunity response to the Influenza vaccine, assessed at one month after vaccination (T1); (2) to examine the relation between chronic stress in hospital nurses and the decrease of the hemagglutinin titles of antibodies six months after vaccination (T6); (3) to identify some characteristics of internment units and the work of the participants that may be related to the presence of chronic stress and to study its possible relation with the immunity response to the Influenza vaccine. A control-case study, integrated in a coortes study, was carried out and the sample under analysis consisted of 136 healthy nurses (83,8% female; average age 33 years old) from a university hospital. Several individual interviews were conducted and the portuguese versions of General Health Questionnaire (GHQ12) and Maslach Burnout Inventory – Human Services Survey (MBI-HSS) was applied in order to determine the presence of chronic stress, using the triangulation method at the beginning of the study (T0). Data concerning the particular features of the internment units was collected. The Influenza vaccine was administered and the titles of hemagglutinin antibodies of each strain composing the Influenza vaccine used in 2007, before vaccination, and a month and six months after vaccination, were determined. There was no statistically relevant (5%) relation between stress and the “insufficient” immune response to the Influenza vaccine, according to the rate of individuals that showed, after a month, a level of antibodies concentration lower than four times the level prior to the vaccination. Nevertheless, there was a greater number of individuals with stress in the group of participants in which there was a decrease of the hemagglutinin titles of antibodies AH1 (ac AH1) in T6, when compared to the control group under study. The difference between groups was statistically relevant when assessing the presence of stress by triangulation method using the interview (p=0,006), by triangulation method using the GHQ12 (p=0,045) and by the combination of the three criteria (p=0,001). After multivariate analysis, it was verified that the XXVIII relation between the presence of stress and the reduction of the ac AH1 in T6 was statistically relevant (respectively, p= 0,010, p= 0,042 and p=0,002) and the odds ratio were, according to each of the methods used to assess the presence of stress, 3,643, 2,733 and 5,223. Overwork was the most emphasised stress-causing factor (58,8% of the sample and 61,8% of the nurses working in the Internment Units), followed by conflicts arousing among co-workers. Witnessing the suffering and death of patients was ranked as the fourth cause of stress, but the second by the nurses of the internment units. The former revealed a positive connection between working in the services, where there was a high rate of deaths, and the presence of stress, when assessing the presence of stress by triangulation method using the interview (p=0,039), the GHQ12 (p=0,019), the MBI-HSS emotional exhaustion scale (p=0,012) and by the combination of the three criteria (p=0,014).There was also a connection between the presence of stress, identified by the method of triangulation using the MBI-HSS emotional exhaustion scale, and working in the internment units, where the percentage of elderly people (p=0,025) and the mortality rate (p=0,036) were high. However, there was no connection between frequent exposure to suffering and death in patients and the reduction of ac AH1 titles, in T6. Although one can establish a connection between stress in nurses working in the internment units and the aforementioned stress-causing factor, the exposure to that factor was not, per se, intense enough to reduce the ac AH1 title in T6. The relation found between the presence of chronic stress and the reduction of AH1 antibodies titles in T6, corroborates the hypothesis that stress can negatively influence the title of antibodies, even in non-elderly adults. Thus, and according to the criteria used to define stress, by the triangulation method using the interview, by the triangulation method using the GHQ12 or the combination of the three criteria respectively, the risk of a nurse suffering from stress showing a reduction in the title of hemagglutinin antibodies for the strain AH1N1 – A/Solomon Islands/3/2006 six-month after Influenza vaccine was 3,6, 2,7 or 5,2 times greater than on a nurse suffering from no stress at all. Résumé: Les professionnels de la santé peuvent être exposés à différents facteurs inducteurs de stress chronique de nature professionnelle. On remarque, parmi les effets possibles, une baisse de la réponse des anticorps après l´administration de vaccins, comme en particulier, le vaccin de la grippe. Lorsque les professionnels de la santé ont été exposés à des facteurs inducteurs de stress, et de manière simultanée, à des agents biologiques dont les effets pourront être prévenus par la vaccination, il est pertinent d´étudier l´influence du stress dans la réponse immunitaire au vaccin de la grippe chez les infirmiers. Ils ont constitué des objectifs d´études et de discussion : (1) étudier l´association entre la présence de stress chronique chez les infirmiers, en milieu hospitalier, et la “insuffisant” réponse immunitaire au vaccin de la grippe, vérifiée à un mois après la vaccination (T1); (2) étudier l´association entre la présence de stress chronique chez les infirmiers, en milieu hospitalier, et la réduction de la teneur des anticorps dirigé à la hémaglutinina six mois après la vaccination (T6) (3) identifier certaines caractéristiques des unités d´internement, et étudier les aspects du travail des participants, qui puissent être associée à la présence de stress chronique et étudier sa possible association avec la réponse immunitaire au vaccin de la grippe. Une étude cas-contrôle incorporée dans une étude de groupe a été réalisée et un échantillon, pour étude, a été constitué par 136 infirmiers sains (83,8% de sexe féminin, âge moyen 33 ans) travaillant dans un hôpital universitaire. Des entretiens individuels ont été réalisés et les versions portugaises des questionnaires de General Health Questionnaire (GHQ12) et Maslach Burnout Inventory- Human Service Survey (MBI-HSS) ont été utilisés pour déterminer la présence de stress chronique grâce à la méthode de triangulation, au début de l´étude (T0) et un relevé de données relatives à la caractérisation d´éléments de travail dans les unités d´internement a été fait. Le vaccin de la grippe a été administré et les teneurs en anticorps dirigés aux hémaglutininas de chaque composant du vaccin de la grippe pour 2007 ont été déterminés, avant la vaccination et un mois et six mois après. On n´a pas trouvé d´association, à un niveau significatif de au moins 5%, entre la présence de stress et la “insuffisant” réponse au vaccin de la grippe, évaluée par le taux d´individus qui ont présenté une augmentation, à la fin du mois, inférieur à quatre fois la teneur des anticorps par rapport à avant la vaccination. Cependant , on a trouvé une plus grande proportion d´individus victimes de stress dans le groupe des participants où il y a eu une baisse de la teneur des anticorps dirigé à la hémaglutinina AH1 (ac AH1) en T6, après comparaison avec le respectif groupe de contrôle. La différence entre les groupes a été statistiquement significative lorsqu´on a vérifié la présence de stress grâce à la méthode de triangulation, en utilisant l´entretien (p=0,006), par la méthode de triangulation en utilisant le GHQ12 (p=0,045) et en utilisant aussi la combinaison des trois critères (p=0,001). Après une analyse XXX multivariée, on a vérifié que l´association entre la présence de stress et la réduction des ac AH1 en T6 a conservé un signifié statistique (respectivement, p=0,010, p=0,042 et p=0,002) et a présenté des odds ratio ajustés, en fonction de chacune des méthodes de vérification de la présence de stress de 3,643, de 2,733 et de 5,223. La quantité de travail perçue comme une surcharge constitue le facteur inducteur de stress le plus souvent cité (58,8% de l´échantillon et 61,8% des infirmiers des unités d´internement), suivi par les conflits entre professionnels. Le contact avec la souffrance et la mort des patients a été placé en quatrième position par l´échantillon, mais en deuxième position par les infirmiers des unités d´internement. Dans ces cas, on a vérifié une association évidente entre le fait de travailler dans des services où le nombre de patients décédés a été très élevé et la présence de stress, identifiée par la méthode de triangulation, en utilisant l´entretien (p=0,039), le GHQ12 (p=0,019), l´échelle de fatigue émotionnelle du MBI-HSS (p=0,012) et en utilisant aussi la combinaison des trois critères (p=0,014). On a aussi vérifié une association positive entre la présence de stress, identifiée par la méthode de triangulation, en utilisant l´échelle de fatigue émotionnelle du MBI-HSS et le travail dans des services d´internement où le pourcentage de malade âgés (p=0,025) et le taux de mortalité ont été élevés (p=0,036). Malgré tout, on n´a pas trouvé d´association entre l´exposition très fréquente à la souffrance et à la mort des patients et la réduction de la teneur de ac AH1 en T6. Probablement l´exposition à ce facteur inducteur de stress, bien qu´elle soit liée à la présence de stress chez les infirmiers des services d´internement, n´a pas été suffisamment intense pour, en elle-même, être associée à la réduction de la teneur ac AH1 enT6. L´association trouvée entre la présence de stress chronique et la réduction de la teneur des anticorps AH1 en T6 vient renforcer l´hypothèse que le stress pourra influencer négativement la manutention des teneurs en anticorps même chez les individus adultes jeunes. Donc le risque qu´un infirmier stressé présente une réduction de la teneur en anticorps dirigés à la hémaglutinina de le composant AH1N1-A/Solomon Island/3/2006 à la fin des six mois d´études a été 3,6, 2,7 ou 5,2 fois supérieure à celui d´un infirmier sans stress, après avoir déterminé le critère de stress, respectivement par la méthode de triangulation utilisant l´entretien, par la méthode de triangulation utilisant le GHQ12 ou par la combinaison des trois critères.

Política(s) de saúde no trabalho : um inquérito sociológico às empresas portuguesas

Resumo Política(s) de saúde no trabalho: um inquérito sociológico às empresas portuguesas A literatura portuguesa sobre políticas, programas e actividades de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (abreviadamente, SH&ST) é ainda escassa. Com este projecto de investigação pretende-se (i) colmatar essa lacuna, (ii) melhorar o conhecimento dos sistemas de gestão da saúde e segurança no trabalho e (iii) contribuir para a protecção e a promoção da saúde dos trabalhadores. Foi construída uma tipologia com cinco grupos principais de políticas, programas e actividades: A (Higiene & Segurança no Trabalho / Melhoria do ambiente físico de trabalho); B (Avaliação de saúde / Vigilância médica / Prestação de cuidados de saúde); C (Prevenção de comportamentos de risco/ Promoção de estilos de vida saudáveis); D (Intervenções a nível organizacional / Melhoria do ambiente psicossocial de trabalho); E (Actividades e programas sociais e de bem-estar). Havia uma lista de mais de 60 actividades possíveis, correspondendo a um índice de realização de 100%. Foi concebido e desenhado, para ser auto-administrado, um questionário sobre Política de Saúde no Local de Trabalho. Foram efectuados dois mailings, e um follow-up telefónico. O trabalho de campo decorreu entre a primavera de 1997 e o verão de 1998. A amostra (n=259) é considerada representativa das duas mil maiores empresas do país. Uma em cada quatro é uma multinacional. A taxa de sindicalização rondava os 30% da população trabalhadora, mas apenas 16% dos respondentes assinalou a existência de representantes dos trabalhadores eleitos para a SH&ST. A hipótese de investigação principal era a de que as empresas com um sistema integrado de gestão da SH&ST seriam também as empresas com um (i) maior número de políticas, programas e actividades de saúde; (ii) maior índice de saúde; (iii) maior índice de realização; e (iv) maior percentagem dos encargos com a SH&ST no total da massa salarial. As actividades de tipo A e B, tradicionalmente associadas à SH&ST, representavam, só por si, mais de 57% do total. Os resultados, correspondentes às respostas da Secção C do questionário, apontam, para (i) a hipervalorização dos exames de medicina do trabalho; e por outro para (ii) o subaproveitamento de um vasto conjunto de actividades (nomeadamente as de tipo D e E), que são correntemente levadas a cabo pelas empresas e que nunca ou raramente são pensadas em termos de protecção e promoção da saúde dos trabalhadores. As actividades e os programas de tipo C (Prevenção de comportamentos de risco/Promoção de estilos de vida saudáveis), ainda eram as menos frequentes entre nós, a seguir aos Programas sociais e de bem-estar (E). É a existência de sistemas de gestão integrados de SH&ST, e não o tamanho da empresa ou outra característica sociodemográfica ou técnico-organizacional, que permite predizer a frequência de políticas de saúde mais activas e mais inovadores. Os três principais motivos ou razões que levam as empresas portuguesas a investir na protecção e promoção da saúde dos seus trabalhadores eram, por ordem de frequência, (i) o absentismo em geral; (ii) a produtividade, qualidade e/ou competitividade, e (iii) a filosofia de gestão ou cultura organizacional. Quanto aos três principais benefícios que são reportados, surge em primeiro lugar (i) a melhoria da saúde dos trabalhadores, seguida da (ii) melhoria do ambiente do ambiente de trabalho e, por fim, (iii) a melhoria da produtividade, qualidade e/ou competitividade.Quanto aos três principais obstáculos que se põem, em geral, ao desenvolvimento das iniciativas de saúde, eles seriam os seguintes, na percepção dos respondentes: (i) a falta de empenho dos trabalhadores; (ii) a falta de tempo; e (iii) os problemas de articulação/ comunicação a nível interno. Por fim, (i) o empenho das estruturas hierárquicas; (ii) a cultura organizacional propícia; e (iii) o sentido de responsabilidade social surgem, destacadamente, como os três principais factores facilitadores do desenvolvimento da política de saúde no trabalho. Tantos estes factores como os obstáculos são de natureza endógena, susceptíveis portanto de controlo por parte dos gestores. Na sua generalidade, os resultados deste trabalho põem em evidência a fraqueza teóricometodológica de grande parte das iniciativas de saúde, realizadas na década de 1990. Muitas delas seriam medidas avulsas, que se inserem na gestão corrente das nossas empresas, e que dificilmente poderão ser tomadas como expressão de uma política de saúde no local de trabalho, (i) definida e assumida pela gestão de topo, (ii) socialmente concertada, (iii) coerente, (iv) baseada na avaliação de necessidades e expectativas de saúde dos trabalhadores, (v) divulgada, conhecida e partilhada por todos, (vi) contingencial, flexível e integrada, e, por fim, (vii) orientada por custos e resultados. Segundo a Declaração do Luxemburgo (1997), a promoção da saúde engloba o esforço conjunto dos empregadores, dos trabalhadores, do Estado e da sociedade civil para melhorar a segurança, a saúde e o bem-estar no trabalho, objectivo isso que pode ser conseguido através da (i) melhoria da organização e das demais condições de trabalho, da (ii) participação efectiva e concreta dos trabalhadores bem como do seu (iii) desenvolvimento pessoal. Abstract Health at work policies: a sociological inquiry into Portuguese corporations Portuguese literature on workplace health policies, programs and activities is still scarce. With this research project the author intends (i) to improve knowledge on the Occupational Health and Safety (shortly thereafter, OSH) management systems and (ii) contribute to the development of health promotion initiatives at a corporate level. Five categories of workplace health initiatives have been identified: (i) Occupational Hygiene and Safety / Improvement of Physical Working Environment (type A programs); (ii) Health Screening, Medical Surveillance and Other Occupational Health Care Provision (type B programs); (iii) Preventing Risk Behaviours / Promoting Healthy Life Styles (type C programs); (iv) Organisational Change / Improvement of Psycho-Social Working Environment (type D programs); and (v) Industrial and Social Welfare (type E programs). A mail questionnaire was sent to the Chief Executive Officer of the 1500 largest Portuguese companies, operating in the primary and secondary sectors (≥ 100 employees) or tertiary sector (≥ 75 employees). Response rate has reached about 20% (259 respondents, representing about 300 companies). Carried out between Spring 1997 and Summer 1998, the fieldwork has encompassed two direct mailings and one phone follow-up. Sample is considered to be representative of the two thousand largest companies. One in four is a multinational. Union membership rate is about 30%, but only 16% has reported the existence of a workers’ health and safety representative. The most frequent workplace health initiatives were those under the traditional scope of the OSH field (type A and B programs) (57% of total) (e.g., Periodical Medical Examinations; Individual Protective Equipment; Assessment of Working Ability). In SMEs (< 250) it was less likely to find out some time-consuming and expensive activities (e.g., Training on OSH knowledge and skills, Improvement of environmental parameters as ventilation, lighting, heating).There were significant differences in SMEs, when compared with the larger ones (≥ 250) concerning type B programs such as Periodical medical examinations, GP consultation, Nursing care, Other medical and non-medical specialities (e.g., psychiatrist, psychologist, ergonomist, physiotherapist, occupational social worker). With regard to type C programs, there were a greater percentage of programs centred on Substance abuse (tobacco, alcohol, and drug) than on Other health risk behaviours. SMEs representatives reported very few prevention- oriented programs in the field of Drug abuse, Nutrition, Physical activity, Off- job accidents, Blood pressure or Weight control. Frequency of type D programs included Training on Human Resources Management, Training on Organisational Behaviour, Total Quality Management, Job Design/Ergonomics, and Workplace rehabilitation. In general, implementation of this type of programs (Organisational Change / Improvement of Psychosocial Working Environment) is not largely driven by health considerations. Concerning Industrial and Social Welfare (Type E programs), the larger employers are in a better position than SMEs to offer to their employees a large spectrum of health resources and facilities (e.g., Restaurant, Canteen, Resting room, Transport, Infra-structures for physical activity, Surgery, Complementary social protection, Support to recreational and cultural activities, Magazine or newsletter, Intranet). Other workplace health promotion programs like Training on Stress Management, Employee Assistance Programs, or Self-help groups are uncommon in the Portuguese worksites. The existence of integrated OSH management systems, not the company size, is the main variable explaining the implementation of more active and innovative workplace health policies in Portugal. The three main prompting factors reported by employers for health protection and promotion initiatives are: (i) Employee absenteeism; (ii) Productivity, quality and/or competitiveness; and (iii) Corporate culture/management philosophy. On the other hand, (i) Improved staff’s health, (ii) Improved working environment and (iii) Improved productivity, quality and/or competitiveness were the three main benefits reported by companies’ representatives, as a result of successful implementation of workplace health initiatives. (i) Lack of staff commitment; (ii) Lack of time; and (iii) Problems of co-operation and communication within company or establishment (iii) are perceived to be the main barriers companies must cope with. Asked about the main facilitating factors, these companies have pointed out the following ones: (i) Top management commitment; (ii) Corporate culture; and (iii) Sense of social responsibility. This sociological research report shows the methodological weaknesses of workplace health initiatives, carried out by Portuguese companies during the last ‘90s. In many cases, these programs and actions were not part of a corporate health strategy and policy, (i) based on the assessment of workers’ health needs and expectancies, (ii) advocated by the employer or the chief executive officer, (ii) planned and implemented with the staff consultation and participation or (iv) evaluated according to a cost-benefit analysis. In short, corporate health policy and action were still rather based on more traditional OSH approaches and should be reoriented towards Workplace Health Promotion (WHP) approach. According to the Luxembourg Declaration of Workplace Health Promotion in the European Union (1997), WHP is “a combination of: (i) improving the work organisation and environment; (ii) promoting active participation; (iii) encouraging personal development”.Résumée Politique(s) de santé au travail: une enquête sociologique aux entreprises portugaises Au Portugal on ne sait presque rien des politiques de santé au travail, adoptés par les entreprises. Avec ce projet de recherche, on veut (i) améliorer la connaissance sur les systèmes de gestion de la santé et de la sécurité au travail et, au même temps, (ii) contribuer au développement de la promotion de la santé des travailleurs. Une typologie a été usée pour identifier les politiques, programmes et actions de santé au travail: A. Amélioration des conditions de travail / Sécurité au travail; B. Médecine du travail /Santé au travail; C. Prévention des comportements de risque / Promotion de styles de vie sains; D. Interventions organisationnelles / Amélioration des facteurs psychosociaux au travail; E. Gestion de personnel et bien-être social. Un questionnaire postal a été envoyé au représentant maximum des grandes entreprises portugaises, industrielles (≥ 100 employés) ou des services (≥ 75 employés). Le taux de réponse a été environ 20% (259 répondants, concernant trois centaines d’entreprises et d’établissements). La recherche de champ, conduite du printemps 1997 à l’été 1998, a compris deux enquêtes postales et un follow-up téléphonique. L´échantillon est représentatif de la population des deux miles plus grandes entreprises. Un quart sont des multinationales. Le taux de syndicalisation est d’environ 30%. Toutefois, il y a seulement 16% de lieux de travail avec des représentants du personnel pour la santé et sécurité au travail. Les initiatives de santé au travail les plus communes sont celles concernant le domaine plus traditionnel (types A et B) (57% du total): par exemple, les examens de médecine du travail, l’équipement de protection individuelle, les tests d’aptitude au travail. En ce qui concerne les programmes de type C, les plus fréquents sont le contrôle et la prévention des addictions (tabac, alcool, drogue). Les interventions dans le domaine de du système technique et organisationnelle du travail peuvent comprendre les courses de formation en gestion de ressources humaines ou en psychosociologie des organisations, l’ergonomie, le travail posté ou la gestion de la qualité totale. En général, la protection et la promotion de la santé des travailleurs ne sont pas prises en considération dans l’implémentation des initiatives de type D. Il y a des différences quand on compare les grandes entreprises et les moyennes en matière de politique de gestion du personnel e du bien-être (programmes de type E, y compris l’allocation de ressources humaines ou logistiques comme, par exemple, restaurant, journal d’entreprise, transports, installations et équipements sportifs). D’autres activités de promotion de la santé au travail comme la formation en gestion du stress, les programmes d’ assistance aux employés, ou les groupes de soutien et d’auto-aide sont encore très peu fréquents dans les entreprises portugaises. C’est le système intégré de gestion de la santé et de la sécurité au travail, et non pas la taille de l’entreprise, qui aide à prédire l’existence de politiques actives et innovatrices dans ce domaine. Les trois facteurs principaux qui encouragent les actions de santé (prompting factors, en anglais) sont (i) l’absentéisme (y compris la maladie), (ii) les problèmes liés à la productivité, qualité et/ou la compétitivité, et aussi (iii) la culture de l’entreprise/philosophie de gestion. Du coté des bénéfices, on a obtenu surtout l’amélioration (i) de la santé du personnel, (ii) des conditions de travail, et (iii) de la productivité, qualité et/ou compétitivité.Les facteurs qui facilitent les actions de santé au travail sont (i) l’engagement de la direction, (ii) la culture de l’entreprise, et (iii) le sens de responsabilité sociale. Par contre, les obstacles à surmonter, selon les organisations qui ont répondu au questionnaire, seraient surtout (i) le manque d’engagement des travailleurs et de leur représentants, (ii) le temps insuffisant, et (iii) les problèmes de articulation/communication au niveau interne de l’entreprise/établissement. Ce travail de recherche sociologique montre la faiblesse méthodologique des services et activités de santé et sécurité au travail, mis en place par les entreprises portugaises dans les années de 1990, à la suite des accords de concertation sociale de 1991. Dans beaucoup de cas, (i) ces politiques de santé ne font pas partie encore d’un système intégré de gestion, (ii) il n’a pas d’évaluation des besoins et des expectatives des travailleurs, (iii) c’est très bas ou inexistant le niveau de participation du personnel, (iv) on ne fait pas d’analyse coût-bénéfice. On peut conclure que les politiques de santé au travail sont plus proches de la médecine du travail et de la sécurité au travail que de la promotion de la santé des travailleurs. Selon la Déclaration du Luxembourg sur la Promotion de la Santé au Lieu de Travail dans la Communauté Européenne (1997), celle-ci « comprend toutes les mesures des employeurs, des employés et de la société pour améliorer l'état de santé et le bien être des travailleurs » e « ceci peut être obtenu par la concentration des efforts dans les domaines suivants: (i) amélioration de l'organisation du travail et des conditions de travail ; (ii) promotion d'une participation active des collaborateurs ; (iii) renforcement des compétences personnelles ».

Heat stress adaptation in hyperthermophiles: bosynthesis of inositol-containing compatible solutes

Dissertation presented to obtain the Ph.D. degree in Biochemistry

Natural antioxidants extraction and their incorporation into model pharmaceutical systems

Dissertation to obtain a Master Degree in Biotechnology

Basement membrane alterarions in kernicteric brain microvasculature and pericyte response to bilirubin

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Regulation of autoimmune neuroinflammation by stress-responsive genes

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Regulation of the rice gene OsRMC under salt stress: identification and functional characterization of novel transcription factors

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Influence of abiotic stress factors on VOCs emission from Portuguese rice paddy fields: relation with increased climate change

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente Perfil de Gestão de Sistemas Ambientais

Carbon monoxide, autophagy and cytoprotection in response to cerebral ischemia

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Humoral response towards high density lipoprotein : a new mechanism for atherogenesis

RESUMO:Aterosclerose é uma das principais causas de morbilidade e mortalidade no mundo ocidental. É responsável, direta ou indiretamente, pela maior percentagem de gastos com a saúde na maioria dos países europeus. A “teoria lipídica” da aterosclerose, que se baseia na dislipidemia como causa primária para a doença vascular tem algumas implicações práticas importantes: permite a definição de linhas de orientação e protocolos simples e ainda estabelece alvos terapêuticos que podem ser atingidos na maior parte dos casos com a atual intervenção farmacológica. A associação da aterosclerose com o sistema imunológico (a “teoria imunológica”), forneceu por sua vez novas formas de explorar os mecanismos envolvidos e abriu novas perspetivas para um conhecimento mais completo da doença. No entanto, levanta dificuldades evidentes no que diz respeito às possibilidades terapêuticas. De todos os intervenientes no processo aterosclerótico (bioquímicos, imunológicos e anatómicos), as lipoproteínas de elevada densidade (HDL) são atualmente reconhecidas como um dos fatores mais importantes na aterogénese. Isto é baseado no reconhecimento das múltiplas propriedades anti-aterogénicas das HDL como por exemplo: a anti-oxidante, a anti-inflamatória e a antitrombótica, bem como o seu importante papel na melhoraria da função endotelial. Atualmente, é consensual que as funções anti-aterogénicas das HDL vão além do seu papel no transporte reverso do colesterol (RCT) e a importância das HDL no processo aterosclerótico baseia-se não apenas no seu papel protetor impedindo a formação da placa de ateroma, mas também na estabilização destas, prevenindo a sua ruptura e, consequentemente o evento trombótico. Como fundamentais no processo aterosclerótico estão reconhecidos dois principais conjuntos de eventos: um caracterizado por alterações no metabolismo das lipoproteínas que resultam em lipoproteínas pró-inflamatórias e pró-oxidantes que interagem com os componentes celulares da parede arterial e que conduzem à formação da placa de ateroma; o outro evento é a resposta imunológica desencadeada contra um novo conjunto de antigénios que por sua vez leva à produção de citoquinas pró-inflamatórias. Dada a complexidade da HDL e das suas múltiplas funções estas lipoproteínas tornaram-se um potencial alvo para a resposta auto-imune, e cujas consequências podem explicar algumas das associações identificados em estudos clínicos e epidemiológicos. Contudo esta interação entre o sistema imunológico e HDL nunca foi exaustivamente estudada. Portanto, pomos a hipótese de que em condições oxidativas e pró-inflamatórias, um aumento do antigénio (HDL) conduz a um consequente acréscimo na produção de anticorpos anti-HDL (aHDL) responsáveis pela alteração quantitativa e / ou qualitativa das HDL. O conceito de que estes anticorpos podem contribuir tanto para a evolução a longo prazo do processo aterosclerótico, como para o desencadeamento de eventos clínicos pode também explicar a heterogeneidade encontrada em cada doente e nos grandes estudos clínicos, no que diz respeito aos fatores de risco e outcomes clínicos. Para além disso, a confirmação desta hipótese pode permitir explicar porque é que as intervenções terapêuticas atualmente em desenvolvimento para aumentar os níveis de HDL, não conseguem mostrar a tão esperada redução do risco vascular. O objetivo geral desta tese foi identificar e caracterizar a resposta humoral contra os componentes da HDL, e avaliar possíveis mecanismos que possam contribuir para a modificação das propriedades anti-aterogénicas das HDL. Para alcançar este objetivo investigou-se: 1) A presença de anticorpos aHDL em doentes com lúpus eritematoso sistémico (SLE) e em doentes com manifestações clínicas de aterosclerose, como os doentes com doença arterial coronária (CAD), acidente vascular cerebral isquémico (IS) e diabetes tipo 2; 2) Os principais alvos antigénicos dentro do complexo das HDL e a associação entre os títulos de anticorpos aHDL e diferentes características clínicas destas doenças; 3) As modificações das funções normais associadas às HDL, em particular da função anti-oxidante e anti-inflamatória; 4) A atividade biológica dos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes através de um conjunto de experiências in vitro de inibição da atividade da paraoxonase 1 (PON1) e da expressão de moléculas de adesão em culturas de células endoteliais. Para tal foi necessário estabelecer um método de isolamento dos anticorpos. Os anticorpos aHDL isolados do soro de doentes foram utilizados de forma a identificar as potenciais alterações dos sistemas celulares utilizados; 5) O efeito de fármacos usados no tratamento das dislipidemias, em particular o ácido nicotínico e as estatinas, na variação dos títulos de anticorpos aHDL através de ensaios clínicos randomizados, controlados com placebo e em dupla ocultação. Os métodos utilizados neste trabalho incluíram: técnicas imunológicas (como por exemplo, enzyme-linked immunoabsorbent assay - ELISA, ensaio imunoturbidimetrico e cromatografia de imuno-afinidade) técnicas bioquímicas (tais como a quantificação de atividade enzimática por espectrofotometria e por luminescência), experiências com cultura de células e citometria de fluxo. Os nossos resultados mostram que: 1) A presença de anticorpos aHDL, e mais especificamente anticorpos contra alguns do seus principais componentes como a apolipoproteína A-I (ApoA-I, principal apolipoproteína presente nas HDL) e a PON1 (o enzima que mais contribui para a propriedade anti-oxidante das HDL), quer em doentes com doenças auto-imunes, como o SLE, quer em doentes com manifestações clínicas de aterosclerose, como CAD, IS e diabetes tipo 2. Os doentes apresentaram títulos de anticorpos IgG aHDL, aApoA-I e aPON1 significativamente mais elevados do que controlos saudáveis com a mesma idade e sexo. 2) A correlação positiva estatisticamente significativa entre os títulos de aHDL e aApoA-I e aPON1 sugere que estes sejam dois dos principais alvos antigénicos dentro do complexo das HDL. Os anticorpos encontrados nestes doentes estão associados com a diminuição da atividade da PON1 e a uma redução da capacidade anti-oxidante total (TAC) do soro, um aumento dos biomarcadores de disfunção endotelial (como por exemplo dos metabolitos do óxido nítrico - NO2- e NO3-, as moléculas de adesão vascular e intracelular - VCAM-1 e ICAM-1 e os níveis de 3-nitrotirosina). Nos doentes com SLE os títulos destes estão associados a um aumento do dano cardiovascular e à atividade global da doença avaliados pelas escalas SLICC/ACR DI e BILAG score, respetivamente. Enquanto que nos doentes com diabetes tipo 2 estes anticorpos estão associados com um aumento dos níveis de glicemia em jejum (FGP) e hemoglobina glicada (HbA1c). 3) Após se ter estabelecido um método de isolamento dos anticorpos que permite isolar quantidades significativas de anticorpos do soro de doentes sem perder a sua especificidade, foi identificada a capacidade dos anticorpos isolados do soro de doentes inibirem de uma forma dependente da concentração a atividade da PON1 até um máximo de 70% no caso dos doentes com SLE e ente 7-52% no caso dos anticorpos isolados de doentes com CAD e IS. 4) O efeito anti-inflamatório das HDL na inibição da produção de VCAM-1 induzida por citoquinas (como o TNF-) foi revertido em mais de 80% pelos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes. 5) A angiogenesis induzida por HDL através do aumento do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) foi anulada em 65% pelos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes. 6) Os atuais agentes farmacológicos disponíveis para aumentar as concentrações de HDL-C estão associados a um aumento dos títulos de anticorpos.-------- ABSTRACTAtherosclerosis is the major cause of morbidity and mortality in the western world. It is also responsible, directly or indirectly, for the highest percentage of health costs in most European countries. Despite the use of new technologies for the diagnosis of vascular disease and regardless of the major advances in treatment, the atherosclerosis-related clinical burden is still raising. The “lipid theory” of atherogenesis, which identifies dyslipidemia as the primary cause of this vascular disease has some important practical implications: it allows the definition of simple guidelines and establishes therapeutic targets which can be generally met with current pharmacologic intervention. The association between atherosclerosis an the immune system (the immune concept) has in turn provided new ways of exploring the mechanisms involved in this condition and has opened new perspectives in the understanding of the disease. However, it raises obvious difficulties when it comes to treatment options. Of all the players (biochemical, immunological and anatomical) involved in this matter, high-density lipoproteins (HDL) are currently recognised as one of the most important factors in atherogenesis. This is based on the recognition of HDL's multiple anti-atherogenic properties: anti-oxidant, anti-inflammatory and antithrombotic, as well as its capacity to improve endothelial function. Nowadays, it is widely recognized that the anti-atherogenic functions of HDL go beyond reverse cholesterol transport (RCT), and the importance of HDL is based not just on its ability to reduce atheroma formation but also on its ability to stabilise plaques, therefore preventing their rupture and ultimately thrombosis. Two main set of events have been recognised as fundamental in atherogenesis: one, characterized by lipoprotein metabolism alterations, resulting in pro-inflammatory and pro-oxidative lipoproteins, which interact with the normal cellular elements of the arterial wall leading to atheroma formation; the other, the immune cellular response towards new sets of antigens which lead to the production of pro-inflammatory cytokines. Given to HDL complexity and multiple functions this lipoprotein has became a potential target for an auto-immune response, the consequences of which may explain some of the association identified in epidemiological and clinical studies, though the interaction between the immune system and HDL has never been thoroughly addressed. Therefore, we hypothesized that under oxidative and pro-inflammatory conditions, the increase in the antigen (HDL) would lead to a consequent increase in the production of anti-HDL (aHDL) antibodies be responsible for quantitative and/or qualitative changes of HDL. The concept that these antibodies may contribute either to the long-term evolution of atherosclerosis or to the triggering of clinical events may also explain the heterogeneity found in individual patients and in large cohorts regarding risk factors and clinical outcomes. Moreover this may be a major breakthrough in understanding why therapeutic interventions that increase HDL levels, failed to show the anticipated reduction in vascular risk. The overall aims of this thesis were to identified and characterize the humoral response towards HDL components and to evaluate the possible mechanisms that may contribute to the modifications of the anti-atherogenic properties of HDL. To achieve this objective we investigated: 1) the presence of aHDL antibodies in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) and in patients with atherosclerosis-related clinical events, such as coronary artery disease (CAD), ischemic stroke (IS) and type 2 diabetes; 2) the association between the titres of aHDL antibodies and different clinical features of these diseases; 3) the modifications of the anti-atherogenic properties of HDL; 4) the biologic effect of aHDL antibodies isolated from serum of patients on the anti-oxidant and anti-inflammatory properties of HDL; 5) the effect of different pharmacologic treatments for dyslipidemia on the prevalence and activity of aHDL antibodies. The methodologies used in this work included immunologic-related techniques (e.g. enzyme-linked immunoabsorbent assay – ELISA, immunoturbidimetric immunoassay and immunoaffinity chromatography), biochemical techniques (enzymatic assays with quantification by spectrophotometry and luminescence methods), cell culture experiments and flow cytometry. Our results indicate that: 1) The titres of IgG aHDL, anti-apolipoprotein A-I (aApoA-I) and anti-paraoxonase 1 (aPON1) antibodies were higher in patients with SLE, CAD, IS and type 2 diabetes when compared with age and sex matched healthy controls. 2) The antibodies found in these patients were associated with decreased PON1 activity, (the enzyme responsible for most of the anti-oxidant effect of HDL), reduced total anti-oxidant capacity (TAC) of serum and increased biomarkers of endothelial dysfunction (nitric oxide metabolites, adhesion molecules, nitrotyrosine). In patients with SLE the antibody titres were associated with an increase in disease-related cardiovascular damage and activity whereas in patients with type 2 diabetes they were directly related with the fasting glucose plasma (FGP) levels and the glycosylated haemoglobin (HbA1c). 3) The antibodies isolated from serum of our patients, directly inhibited HDL-associated PON1 activity in a dose dependent way ranging from 7 to 52%. 4) The anti-inflammatory effect of HDL, measured by the percentage of inhibition of the cytokine-induced production of vascular adhesion molecules (VCAM-1), was reduced in more than 80% by aHDL antibodies isolated from our patients. 5) The HDL-induced angiogenesis by increasing vascular endothelial growth factor (VEGF) levels was abrogated in 65% by the antibodies isolated from serum of patients. 6) The current available pharmacologic agents for increasing HDL-C concentrations were associated with an increase in the titres of IgG aApoA-I antibodies. This increase was higher in the extended release niacin when compared to statins probably due to their dampening effect on oxidative stress. In conclusion, aHDL antibodies are present in different pathologic conditions. aHDL antibodies represent a family of self-reacting immunoglobulins, of which ApoA-I and PON1 might be the most relevant targets. These antibodies are biologically active, interfering with the HDL anti-oxidant and anti-inflammatory properties and, consequently, with the atherosclerotic process. The pathogenic potential of these antibodies may lead to the identification of a new biomarker for vascular disease, whilst presenting itself as a novel target for a different treatment approach which may redefine the treatment strategies and clinical trials design for HDL interventions in the future.