Tomographic imaging with a scanning laser ophtalmoscop

Retinal imaging with a confocal scaning laser Ophthalmoscope (cSLO) involves scanning a small laser beam over the retina and constructing an image from the reflected light. By applying the confocal principle, tomographic images can be produced by measuring a sequence of slices at different depths. However, the thickness of such slices, when compared with the retinal thickness, is too large to give useful 3D retinal images, if no processing is done. In this work, a prototype cSLO was modified in terms hardware and software to give the ability of doing the tomographic measurements with the maximum theoretical axial resolution possible. A model eye was built to test the performance of the system. A novel algorithm has been developed which fits a double Gaussian curve to the axial intensity profiles generated from a stack of images slices. The underlying assumption is that the laser light has mainly been reflected by two structures in the retina, the internal limiting membrane and the retinal pigment epithelium. From the fitted curve topographic images and novel thickness images of the retina can be generated. Deconvolution algorithms have also been developed to improve the axial resolution of the system, using a theoretically predicted cSLO point spread function. The technique was evaluated using measurements made on a model eye, four normal eyes and seven eyes containing retinal pathology. The reproducibility, accuracy and physiological measurements obtained, were compared with available published data, and showed good agreement. The difference in the measurements when using a double rather than a single Gaussian model was also analysed.

Pine processionary moth (Thaumetopoea pityocampa) and great tit (Parus major) in Portugal

In the present work, we studied a common outbreaking Lepidoptera species in Portuguese pine stands – Thaumetopoea pityocampa (Den. & Schiff.) - and one of its potential predators – Parus major (L.). The population dynamics of the immature stages of the Lepidoptera was studied in several types of Pinus pinaster (Aiton) plantations in three different areas: Setúbal Peninsula, Abrantes and National Pine Forest of Leiria. Location and plantation structure was the most important factors determining population density of T. pityocampa. Setubal and Abrantes was highly susceptible to attacks by the Lepidoptera, whereas Leiria had lower densities. Young and homogeneous pine stands was more susceptible to attacks than older and more heterogeneous pines stands. However, a desynchronized population of T. pityocampa, in which the larvae develops during summer instead of during winter, reached high densities also in Leiria. The impact of several mortality factors and climatic conditions on the immature stages of the insect (eggs and larvae), in normal and desynchronized populations are discussed, as well as possible evolutionary implications of the sudden appearance of the new version of T. pityocampa. The break of the pupa diapause and adult emergence times the annual life cycle of this insect. Adults from the desynchronized population emerged earlier than adults from the normal population, which in turn determined the change in the larvae development period. Different factors, potentially affecting the timing of adult emergence in both normal and abnormal populations are also discussed. To study P. Major, nest-boxes were placed in the areas of Setúbal and Leiria and they were monitored during three seasons. The nest-boxes increased the density of breeding and wintering birds in the studied pine plantations, indicating that a lack of natural holes are in fact a limiting factor for this populations. The earliest breeding start for this species was recorded in my study area, indicating that Portuguese coastal pines provide good breeding conditions earlier than in other areas of Europe and North Africa. This leads to an overlap between the end of the larvae stage of T. pityocampa and the beginning of the breeding season of P. major. Key-words: Thaumetopoea pityocampa, Parus major, Pinus pinaster, population dynamics, Portugal.

Molybdenum-containing proteins from Sulphate Reducing Bacteria: studying proteins with novel cofactors and revealing new features of old enzymes

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Bioquímica, especialidade de Bioquímica-Física pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

The expression in saccharomyces cerevisiae of a glucose/xylose symporter from Candida intermedia is affected by the presence of a glucose/xylose facilitator

Microbiology, 154

Late Quaternary warm marine mollusks from Santa Maria (Azores); paleoecologic and paleobiogeographic considerations

The sub-fossil fauna from the Late Quaternary marine deposits of Santa Maria is made of more than 50 species of gastropods and bivalves, 19 of them collected recently and for the first time in the northern coast of the island (Lagoinhas Bay). The sub-fossil shells are found in deposits of beach sands, situated 2-3 meters above the present low tide. The carbonated sands from the basal part of the succession yield an autochthonous association of borers dominated by the bivalve Myoforceps aristata (Dillwin, 1817). Upwards, the marine sands contain concentrations of beach drift shells, including well-preserved supratidal and intertidal gastropods, among them a large number of Rissoidae. The bivalve fauna is dominated by disarticulated valves of Ervilia castanea (Montagu, 1803), a small infaunal coloniser of mobile sandy substrates. The composition of the fauna is made essentially of West European species, many of them common to the West Coast of Portugal. However, a few "warm guests" with West African or Caribbean affinities were also found, suggesting a close relation with some of the "Tyrrhenian" warm associations found in the Western Mediterranean.

Mediterranean spotted fever and identification of new agents of rickettsioses in Portugal : epidemiological determinants, host and microbial features in portuguese patients

Resumo: a febre botonosa, também conhecida por febre escaro-nodular (FEN) é uma doença endémica nos Países da bacia do Mediterrâneo, África, Médio Oriente, Índia e Paquistão. O agente etiológico responsável por esta patologia é a bactéria Rickettsia conorii. Contudo, em alguns países, como Portugal e Itália, esta patologia é causada por duas estirpes diferentes: R conorii Malish e R conorii Israeli spotted fever strain. O principal vector e reservatório é o ixodídeo Rhipicephalus sanguineus. Mesmo com uma elevada taxa de subnotificação detectada no nosso País, a taxa incidência da FEN é de 8.4/105 habitantes (1989-2005), uma das mais altas quando comparada coom a de outros países da bacia do Mediterrâneo. De todos os distritos portugueses, Bragança e Beja são aqueles que apresentam as taxas de incidência mais elevadas, 56,8/105 habitantes e 47,4 / 105 habitantes respectivamente. Em Portugal, as alterações climáticas verificadas na última década, nomeadamente a subida das temperaturas médias anuais, parecem ter influenciado o ciclo de vida do vector e a sua dinâmica sazonal, permitindo ao R. sanguineus completar mais de um ciclo de vida por ano. Este facto, e a possibilidade deste vector se manter activo noutros meses do ano, nomeadamente nos meses de inverno, tem influenciado consequentemente o padrão de distribuição anual dos casos de FEN. A febre escaro-nodular caracteriza-se clinicamente como uma doença exantemática, com um processo de vasculite generalizado. Apesar de na generalidade ser considerada uma doença benigna (quando tratada atempadamente e com terapêutica adequada e específica)e de estarem descritos casos graves em cerca de 5-6% dos doentes, em Portugal essa percentagem aumentou e consequentemente levou a um aumento de casos fatais. Este facto tornou-se mais evidente em 1997, no Hospital Distrital de Beja e no Hospital Garcia de Orta, onde a taxa de letalidade atingiu os 32% e 18% respectivamente.Para além dos factores de co-morbilidade encontrados nos doentes mais graves, como diabetes mellitus, ou o atraso na instituição da terapêutica específica, foi colocada de que a estirpe R. conorii Israel spotted fever strain pudesse ser mais virulenta ou então estivesse associada a diferentes manifestações clínicas que dificultassem o diagnóstico clínico e a instituição atempada da terapêutica. Houve ainda a necessidade de avaliar alguns parâmetros imunológicos dos doentes e tentar identificar que factores, nomeadamente que citoquinas, poderiam estar envolvidos na resposta a uma infecção por R.conorii.Face a estas questões foi avaliada e comparada a epidemiologia, manifestações clínicas e laboratoriais de 140 doentes (71 infectados com R. conorii Malish e 69 infectados com R. conorii Israel spotted fever strain). Concluiu-se que existe uma sobreposição de manifestações clinicas entre os dois grupos de doentes, mas que a percentagem da escara de inoculação é significativamente inferior em doentes infectados com R. conorii Israel spotted fever strain. Dos resultados mais importantes encontrados neste estudo concluiu-se que a estirpe R. conorii Malish e é demonstrado, pela primeira vez, estatisticamente que o alcoolismo é um factor de risco para a morte de doentes com FEN. Associadas a factores de um mau prognósitco da doença, estão as manifestações gastrointestinais, que poderão ser ou não reflexo de alterações do sistema nervoso central, e ainda a alteração de parâmetros laboratoriais como a presença de hiperbilirubinemia e aumento dos valores da ureia.A maior parte dos estudos realizados sobre os mecanismos da resposta imunitária à infecção por R. conorii e as interacções hospedeiro - agente etiológico têm sido elucidados com base em modelos animais. Poucos estudos têm sido efectuados em doentes e nenhum estudo prévio tinha sido realizado no sentido de avaliar localmente (escara/pele) quais os mediadores ou outras moléculas envolvidas na resposta imunitária às rickettsioses. Foi avaliado o nível de expressão génica de RNA mensageiro (RNAm)de diferentes citoquinas em amostras de pele de doentes com FEN pela técnica de PCR em tempo real.Os resultados deste estudo mostraram que, quando comparado com o grupo controlo, os 23 doentes analisados apresentavam níveis estatisticamente significativos, mais elevados de expressão génica de interferão (IFN-γ, Tumor necrosis factor (TFN-α, interleucina 10 (IL-10, RANTES (regulated by activation, normal T-cell-expressed and secreted chemokine)e indolamina 2-3 desoxigenase (IDO),uma enzima envolvida no controlo e limitação do crescimento intracelular das rickettsias, através da degradação do triptofano. Seis dos 23 doentes apresentaram ainda niveis de expressão elevados de óxido nítrico indutível (iNOS)que actua como microbicida. Encontrou-se uma correlação positiva entre a expressão de RNAm de TNF-α, γ, iNOS e IDO e os casos menos graves de FEN sugerindo um tipo de resposta imunitária tipo Th1, i.e. com papel protector na resposta à infecção.Verificou-se também que os valores de expressão genética do RNAm de IL-10, estavam inversamente correlacionados com a expressão do RNAm de TNF-α e IFN-γ. Os casos menos graves de FEN parecem assim envolver um balanço entre a resposta pró-inflamatória e anti-inflamatória. Já os níveis de expressão génica do RNAm de IL-10 estavam inversamente correlacionados com a expressão RNAm de TNF-α e IFN-γ. Os casos menos graves de FEN parecem assim envolver um balanço entre uma resposta pró-inflamatória e anti-inflamatória. Já os níveis de expressão RNAm da quimoquina RANTES foram estatisticamente mais elevados em doentes graves.Nesta dissertação é ainda descrita uma nova rickettsiose presente em Portugal, causada pela bactéria R. sibirica mongolitimonae, que foi identificada laboratorialmente por isolamento do agente, e por detecção do DNA em biopsia de pele. A presença deste agente foi ainda corroborada pela detecção em paralelo do mesmo agente no ixodídeos como R. africae like e em pulgas como R. felis e R.typhi alertam para a possibilidade de existência de outras rickettsioses que possam estar diagnosticadas em Portugal. Abstract: Mediterranean spotted fever (MSF), a tick-borne disease caused by Rickettsia conorii, is widley distributed in the Old World, being endemic in the southern Europe, Africa, Middle East, India and Pakistan. In Portugal two strains cause disease: R.conorii Malish and R.conorii Israeli spotted fever.Rhipicephalus sanguineus, the brown dog tick, is considered the main vector and reservoir. MSF is characterized by seasonality, and most of cases are encountered in late spring and summer, peaking in July and August. However, CEVDI/INSA laboratory has observed that the incidence of MSF cases has changed during winter season.The increasing annual averages of air temperatures and warmer and drier winters might have influenced the dynamics of the life cycle and activity of R. sanguineus, and indirectley the number MSF cases during the so called MSF off-season.In the period of 1989-2005, the incidence rate of MSF was 8.4/105 inhabitants, one of the highest rates compared with other endemic countries. In the Portugal during the same period, the highest incidence rates were reported in the districts of Bragança, with 56.8/105 inhabitants, and Beja, with 47.4/105 inhabitants. Severe cases of MSF are reported in 6% of the patients, but it seems that this pattern of disease in Portugal has been changing.This factor became more evident in 1997, with a reported case fatality rate of 32% and 18% in patients with MSF admited at Beja and Garcia Orta Hospitals, respectively. Although it was found that diabetes mellitus and delay in therapy have been implicated as a risk factor for death, the hypothesis was considered, that the new ISF strain isolated from Portugueses patients in the same year (1997)causes different or atypical clinical conorii Malish strain. The local (skin biopsies) immune response to R. conorii infection was also evaluated.A prospective study was performed to characterized epidemiological, clinical, laboratory features and determined risk factors for a fatal outcome. One hundred forty patients (51% patients were infected with Rickettsia conorii Malish stain and 49% with Israeli spotted fever strain)with diagnosis documented with identification of the causative rickettsial strain were admitted to 13 Portugueses Hospitals during 1994-2006.Comparison of the clinical manifestations of MSF caused by Malish and ISF strains revealed tremendous overlap that would not permit clinical recognition of the strain envolved, but an eschar was observed in a significantly higher percentage of patients with Malish than ISF strain.A fatal outcome was significantly more likely for patients with ISF strain infection meaning that ISF strain was more virulent than Malish strain, and also alcoholism was a host risk factor for a fatal outcome.The pathophysiology of a fatal outcome involved significantly greater incidence of petechial rash, gastrointestinal symptoms, confusion/obtundation, dehydration, tachypnea, hepatomegaly, leukocytosis, coagulopathy, azotemia, hyperbilirubinemia, and elevated hepatic enzymes and creatine kinase. Multivariate analysis revealed that acute renal failure and hyperbilirubinemia were most strong associated with a fatal oucome of infections with both strains.The immune response to R. conorii infection determined with both strains. The immune response to R. conorii infection determined by the expression levels of inflammatory and immune mediators in skin biopsies collected from untreated patients with Mediterranean spotted fever reveal that intralesional expression of mRNA of TNF-α, IFN-γ, IL-10, RANTES, and indoleamine-2, 3-dioxygenase (IDO)an enzyme involved in limiting rickettsial growth by tryptophan degradation, were elevated in skin of MSF patients compared to controls. Six patients had elevated levels of inducible nitric oxide synthase (NOS2, a source microbicidal nitric oxide.Positive correlations among TNF-α, IFN-γ, NOS2,IDO and mild-to-moderate disease suggested that type 1 polarization plays a protective role. Significantly high levels of intralesional IL-10 were inversely correlated with IFN-γ and TNF-α. The chemokine RANTES was significantly higher in patients with several MSF. It seems that MSF patients with mild-to-moderate disease have a strong and balanced intralesional pro-inflammatory and anti-inflammatory response, while severe disease is associated with higher chemokine expression.Whether these findings are simply a correlate of mild and severe disease or contribute to anti-rickettsial immunity and pathogenesis remains to be determined.In this dissertation is also described a new rickettsiois present in Portugal caused by R.sibirica mongolitimonae strain, identified based on agent isolation and DNA detection by PCR technique in a skin biopsy.The presence of this agent corroborated by its detection also in Rhipicephalus pusillus tick. Also, pathogenic tick and flea-borne rickettsial agents such as R. africae strain detected in Rhipicephalus bursa tick, and R.felis and R.typhi detected in different fleas species raise the alert for the possible existence of other rickettsioses in Portugal that might be underdiagnosed.

Biochemistry of grape berries: post-genomics approaches to uncover the effects of water deficits on ripening

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

Measuring the cytochrome c nitrite reductase activity—practical considerations on the enzyme assays

Hindawi Publishing Corporation Bioinorganic Chemistry and Applications Volume 2010, Article ID 634597, 8 pages

Stochastic model of transcription initiation of closely spaced promoters in escherichia coli

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

The effect of water inorganic matrix in ibuprofen adsorption onto activated carbon for water and wastewater treatment

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Proactive services ecosystem framework

Dissertation presented to obtain the degree of Doctor in Electrical and Computer Engineering, specialization on Collaborative Enterprise Networks

Avaliação dos serviços de saúde mental em Moçambique

RESUMO: O instrumento de avaliação de sistemas de saúde mental da organização mundial de saúde (WHO-AIMS)foi usado para a recolha de informações sobre o Programa Nacional de Saúde Mental de Moçambique. O presente estudo tem como objectivo melhorar o Programa Nacional de Saúde Mental e fornecer um ponto de partida para a monitorização das mudanças. Os resultados do estudo permitirão a Moçambique fortalecer a sua capacidade para desenvolver planos de saúde mental baseados em informações com pontos de partida e metas bem definidos. O relatório será também útil para a monitorização do progresso da implementação de reformas nas políticas de saúde mental, na disponibilização de serviços de base comunitária, e no envolvimento dos utentes, seus familiares e outros actores na promoção, prevenção,cuidados e reabilitação em saúde mental. Tendo em conta os antecedentes históricos da saúde mental em Moçambique, a realidade actual clama por reformas profundas voltadas para uma intervenção mais humanizada e com enfoque nos cuidados primários. É nesse contexto que o estudo realizado apresenta resultados relacionados com as políticas, legislação, estratégias e planos de acção e financiamento para a saúde mental; serviços de saúde mental;cuidados primários; recursos humanos e ligação com outros sectores chave. A saúde mental foi avaliada desde o sistema de gestão até ao nível comunitário. Relativamente aos órgãos de gestão, a principal constatação é que existem instrumentos legais para sustentar as iniciativas desta área e influenciar os meios políticos em prol da saúde mental. Todavia, o caminho a percorrer ainda é longo uma vez que não está ainda aprovada nenhuma lei de saúde mental e os financiamentos para a área não permitem a implementação das reformas necessárias. Os serviços ao nível clínico debatem-se com a problemática dos recursos humanos (constituídos principalmente por técnicos de psiquiatria) e disponibilidade de psicofármacos. O modelo biopsicossocial ainda não é implementado integralmente uma vez que são poucos os serviços que oferecem apoio psicossocial (que inclui a reabilitação e reintegração) para além da intervenção farmacológica. Esta pode ser considerada uma das principais causas de recaídas identificadas em todas as províncias. Há uma necessidade urgente de se realizarem pesquisas e levantamentos epidemiológicos que possam servir de suporte para a advocacia em saúde mental com vista a melhoria dos cuidados a prestar aos pacientes e comunidade. Os instrumentos de recolha de informação de rotina não são adequados limitando a fidelidade dos dados recolhidos e a possibilidade de uma gestão dos serviços de saúde mental que responda as reais necessidades da população. Em suma, os resultados aqui apresentados mostram que Moçambique tem uma base que pode ser considerada uma mais valia para a reforma do sistema de saúde mental. Existem, ainda que escassos, recursos como humanos, infra-estruturas e legislação para a prestação dos serviços clínicos. É preciso investir na saúde mental para que os recursos existentes sejam melhorados e expandidos, apostando na criação de equipas multidisciplinares e qualificação das equipas de gestão e equipas clínicas. --------ABSTRACT: The World Health Organization Assessment Instrument for Mental Health Services (WHO-AIMS) was used to collect information about the National Mental Health Program of Mozambique. The present study aims to improve the National Mental Health Program and provide a starting point for monitoring change. The study results will allow Mozambique to strengthen its capacity to develop mental health plans based on information with starting points and well-defined goals. The report will also be useful for monitoring the progress of implementation of reforms in mental health policies, the provision of community-based services, and involvement of users, their families and other stakeholders in the promotion, prevention, care and rehabilitation in mental health. Given the historical background of mental health in Mozambique, the current situation calls for reforms aimed at a more humane intervention focused on primary care. In this context, the study presents results related to policies, legislation, strategies and action plans and funding for mental health; mental health services; primary care; human resources and liaison with other key sectors. Mental health was assessed from the management system to the community level. With regard to the management, the main observation is that there are legal instruments to support the initiatives in this area and to influence the political means on behalf of mental health. However, the pathway is still long as it is not yet approved any Mental Health Law and the funding for the area do not allow the implementation of necessary reforms. Services at the clinical level are struggling with the issue of human resources (consisting primarily of psychiatrist technicians) and availability of psychotropic drugs. The biopsychosocial model is not yet fully implemented since there are few services providing psychosocial support (including rehabilitation and reintegration) in addition to pharmacological intervention. This can be considered a major cause of relapse identified in all provinces. There is an urgent need to conduct research and epidemiological surveys which could provide support for advocacy in mental health in order to improve the mental health car for the patients and community. The routine data collection instruments are not appropriate limiting the fidelity of the data collected and the possibility of a management of mental health services that meets the real needs of the population. In summary, the results presented here show that Mozambique has a groundwork that can be considered an asset for the reform of mental health system. There are, though scarce, human resources, infrastructure and legislation for the provision of clinical services. It’s necessary to invest in mental health so that existing resources are improved and expanded, and to invest on the creation of multidisciplinary teams and qualification of management teams and clinical teams.

Integrating wind generation in the distribution network

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

The mechanism of formate oxidation by metal-dependent formate dehydrogenases

J Biol Inorg Chem (2011) 16:1255–1268 DOI 10.1007/s00775-011-0813-8

Pandemia influenza A/H1N1 2009 em Portugal : estratégias de intervenção e saúde pública

RESUMO - Introdução: A necessidade de gestão da ameaça de uma pandemia obriga à gestão da incerteza absoluta. O desconhecimento científico quanto a uma série de factores tais como, as características dos vírus causadores de infecções, a efectividade das medidas de prevenção e de tratamento, contribuiu para a dificuldade de actuação a vários níveis. Face à evolução da situação epidemiológica mundial no campo da gripe, Portugal reviu e adaptou o seu plano de contingência para a gripe tendo sido homologado, em Janeiro de 2006, um novo plano – Plano de Contingência Nacional do Sector da Saúde para a Pandemia. Objectivos: O presente estudo apresenta como principais objectivos (1) a avaliação das estratégias de intervenção e respectiva implementação das medidas de saúde pública não farmacológicas, durante a pandemia da gripe de 2009; (2) a identificação dos pontos críticos na gestão das medidas de saúde pública não farmacológicas, para preparação e resposta a futuras pandemias da gripe e, por último, (3) a definição de um modelo de acompanhamento, de monitorização e de avaliação das medidas de saúde pública não farmacológicas, que permita identificar os pontos importantes a ter em conta na implementação de boas práticas de saúde pública, nos diferentes níveis de prestação de cuidados de saúde, tendo como limitação o estado da arte dos sistemas de informação e avaliação, nacionais e internacionais, existentes. Material e Métodos: Para a avaliação das estratégias de intervenção e respectiva implementação das medidas de saúde pública não farmacológicas bem como, para a identificação dos pontos críticos na gestão das respectivas medidas foram consideradas duas perspectivas: a avaliação dos resultados através do Relatório da Pandemia da Gripe e a avaliação dos resultados através das avaliações da OMS e da Euro OMS. É apresentado um modelo de acompanhamento, de monitorização e de avaliação das medidas de saúde pública não farmacológicas, a implementar na classe médica que esteve na “linha da frente”, durante a pandemia H1N1 2009 em Portugal, nos cuidados primários, hospitalares e intensivos. Resultados: Deverá existir uma representação dos profissionais de saúde para suporte das decisões de forma a assegurar uma representação alargada não só na preparação mas também, na implementação e na aplicação do Plano de Contingência. O processo de planemanto deverá ter acesso público com possibilidade de participação activa do cidadão na sua implementação. O Plano deve ter a capacidade para se adaptar à situação epidemiológica e, no terreno os exercícios de simulações durante o processo de planeamento são importantes. As orientações técnicas devem ser dinâmicas, práticas, específicas e úteis e, dever-se investir numa cultura de confiança (“right people communicating to right people”). As alterações ao plano devem partir da coordenação, comando e controlo que, nos vários níveis de decisão, devem definir claramente quem toma as decisões. Conclusões: As estratégias para as intervenções ao nível da saúde pública, continuam, no mundo hodierno a desempenhar um papel fundamental e crucial na contenção das pandemias. O modelo apresentado neste estudo procura uma abordagem objectiva para destacar não só, os elementos essenciais de actividades bem-sucedidas, mas também as áreas em que a experiência pandémica sugere que o futuro planeamento deve dar maior ênfase.