Land use/ land cover change and its impact on soil erosion process in Begnas Tal Rupa Tal watershed using geospatial tools, Kaski district, Nepal

Dissertation submitted in partial fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies

Caracterização do papel dos genes TYMS e MTR no desenvolvimento de Cancro Colo-Rectal

RESUMO: O cancro colo-rectal (CCR) é um dos cancros que possui maior taxa de mortalidade a nível mundial. Em Portugal esta patologia é responsável pela morte de cerca de 3700 pessoas por ano, sendo que estes números aumentam de ano para ano. Ao longo das últimas décadas o papel das alterações genéticas na etiologia das patologias oncológicas tem vindo a ter cada vez mais um maior destaque. O número de estudos que avaliam a importância de polimorfismos, mutações, alterações na regulação génica e interacções entre genes no desenvolvimento destas patologias tem aumentado exponencialmente. Com o aumento do conhecimento da forma como estas alterações influenciam o desenvolvimento do cancro surgiram os primeiros meios de diagnóstico genético, levando assim a uma alteração da forma como são encarados o diagnóstico e a prevenção destas doenças. No CCR as formas hereditárias com alterações genéticas inequivocamente identificadas representam apenas 5% dos casos. Existem cerca de 25% que representam formas hereditárias para as quais ainda não foram estabelecidos os padrões de alterações genéticas subjacentes. Desta forma, estudos que venham contribuir para um maior conhecimento dos mecanismos moleculares responsáveis pelo aumento da susceptibilidade dos indivíduos para o desenvolvimento de CCR são extremamente importantes. O CCR é uma patologia multifactorial, onde factores genéticos interagem com factores ambientais no surgimento e desenvolvimento da doença. Assim, torna-se essencial integrar o estudo das alterações genéticas no contexto ambiental onde os indivíduos em estudo se encontram. No caso desta patologia um dos principais factores ambientais estudado é a nutrição. Vários estudos têm sido realizados ao longo dos últimos anos de forma a compreender como pode a ingestão dos nutrientes influenciar o desenvolvimento de CCR e de que forma interage com as alterações genéticas individuais. O ciclo do folato é um dos processos metabólicos onde o papel da nutrição em interacção com alterações genéticas mais tem sido estudado nos últimos anos. Deste cruzamento entre o estudo das alterações genéticas e ambientais surge a Nutrigenética. O conjunto de estudos da presente tese tem como objectivo aumentar o conhecimento do papel das alterações em genes do ciclo do folato, em interacção com factores nutricionais e de estilo de vida, não só no desenvolvimento de CCR, mas também de outra patologia do tracto gastrointestinal, a Doença de Crohn (DC), uma doença inflamatória muitas vezes associada como factor de risco para o desenvolvimento de CCR. Este estudo debruçou-se essencialmente no estudo dos genes timidilato sintetase (TYMS) e metionina sintetase (MTR) em populações com CCR e DC, bem como no padrão nutricional destas populações com particular incidência nos nutrientes envolvidos no ciclo do folato (folato, metionina, vitamina B6, vitamina B12). Analisando o conjunto de resultados obtidos para os estudos do CCR podemos concluir que quer a TYMS quer a MTR possuem um papel relevante na susceptibilidade para desenvolver esta patologia, assim como têm destaque no funcionamento do ciclo celular durante o processo oncogénico. Os resultados demonstram que os factores que levam a uma menor disponibilidade de grupos metil no ciclo de folato (baixos níveis de folato, alteração da actividade de MTR, elevada expressão de TYMS) constituem factores de risco, muito provavelmente por contribuírem para uma desregulação dos níveis de metionina disponível para a metilação do DNA da célula. Demonstram ainda que em células tumorais ocorrem alterações na regulação do ciclo do folato de forma a favorecer a síntese de DNA em detrimento da metilação do mesmo, alterando para isso a expressão dos genes de forma a que o fluxo de grupos metil provenientes do folato sejam encaminhados para a enzima TYMS. O polimorfismo de deleção 6pb da TYMS surge como um factor de diagnóstico e de prognóstico de CCR para a população portuguesa. Dos factores nutricionais analisados apenas o folato aparenta ter um papel relevante na modelação do risco de desenvolver CCR. Na doença de Crohn (DC) podemos verificar que a homocisteína e o seu metabolismo poderão contribuir para o aparecimento e desenvolvimento da patologia. O aumento da homocisteína poderá ser o responsável por um aumento da resposta auto-imune do organismo, promovendo o aparecimento da DC. O polimorfismo A2756G MTR desempenha um papel preponderante como factor de diagnóstico da DC, tendo sido associado pela primeira vez a esta patologia. Tem também um papel importante no desenvolvimento da doença, uma vez que está associado a uma idade de diagnóstico mais baixa, sugerindo assim que o desenvolvimento da doença ocorre de forma mais precoce. Concluindo, com este estudo pensamos ter contribuído para um melhor entendimento do papel do ciclo do folato no desenvolvimento de CCR e DC, sendo um ponto de partida para futuras investigações que possam revelar cada vez melhor as complexas interacções metabólicas desta via e a sua influência nas patologias estudadas. Do nosso estudo destacamos a importância de uma análise global das várias etapas do ciclo do folato para que se possa compreender a dinâmica que se estabelece no desenvolvimento destas patologias, podendo diversas alterações, quer a nível genético quer a nível nutricional, exercerem efeitos diferentes consoante o estado dos restantes intervenientes do ciclo do folato. Acreditamos que no futuro este estudo permitirá que o conhecimento do ciclo do folato tenha cada vez mais uma relevância fundamental a nível de diagnóstico e terapêutica destas patologias.------------ ABSTRACT: Colorectal Cancer (CRC) is one of the cancers that have a higher rate of mortality worldwide. In Portugal this pathology is responsible for the deaths of about 3700 people per year, and these numbers increase each year. Over the past few decades the role of genetic changes in the etiology of oncological pathologies has had an increasingly greater emphasis. The number of studies that evaluate the importance of polymorphisms, mutations, changes in gene regulation and gene interactions in the development of these diseases has increased exponentially. With the increased knowledge of how these changes influence the development of cancer, appeared the first means for genetic diagnostic, leading to a change in the way diagnosis is seen and in the prevention of these diseases. In CRC the hereditary forms with clearly identified genetic changes represent only 5% of cases. There are about 25% representing hereditary forms for which the patterns of genetic changes haven’t been established. In this way, studies that will contribute to a greater understanding of the molecular mechanisms responsible for increased susceptibility of individuals to the CRC development are extremely important. CRC is a multifactorial pathology, where genetic factors interact with environmental factors in the emergence and development of the disease.Thus, it is essential to integrate the study of genetic changes in the environmental context of the individuals under study. In the case of this pathology one of the main environmental factors studied is nutrition. Several studies have been conducted over the past few years in order to understand how the intake of nutrients can influence the development of CRC and how nutrients interact with the individual genetic changes. The folate cycle is one of the metabolic processes where the role of nutrition in interaction with genetic alterations has been studied in recent years. This cross between the study of genetic and environmental changes developed Nutrigenetics. The set of studies of this thesis aims to increase awareness of the role of changes in genes of the folate cycle, in interaction with nutritional factors and lifestyle, not only in the development of CRC, but also of another pathology of the gastrointestinal tract, Crohn's disease (CD), an inflammatory disease often associated as a risk factor for the development of CRC. This study dealt mainly in the study of genes thymidylate synthase (TYMS) and methionine synthase (MTR) in populations with CRC and CD, as well as in the nutritional pattern of these populations with particular focus on nutrients involved in the folate cycle (folate, methionine, vitamin B6, vitamin B12). Analyzing the results obtained for the CRC studies we conclude that either the MTR TYMS have a relevant role in susceptibility to develop this pathology, and have an important role in the functioning of the cell cycle during oncogenesis. The results show that the factors that lead to a lower availability of methyl groups in folate cycle (low levels of folate, change the activity of MTR, high expression of TYMS) constitute risk factors, most likely by contribute to a dysregulation of methionine levels available for DNA methylation of the cell. Our results also demonstrate that in tumor cells occur changes in the regulation of the folate cycle in order to promote the synthesis of DNA, to the detriment of methylation of the same by changing the expression of genes so that the methyl groups from folate are forwarded to the TYMS enzyme reaction. The deletion polymorphism 6bp of TYMS emerges as a diagnostic and prognostic factor of CCR for the Portuguese population. Nutritional factors analyzed only folate appears to have a major role in modulating the risk of developing CCR.In Crohn’s disease (CD) we can check that homocysteine and its metabolism may contribute to the emergence and development of this pathology. Increased homocysteine may be responsible for an increase in the body's autoimmune response, promoting the emergence of CD. The polymorphism A2756G MTR plays a leading role as a factor of diagnosis of DC, having been associated with this pathology for the first time. It also has an important role in the development of the disease, since it is associated with a lower diagnostic age, suggesting that the development of the disease occurs earlier. In conclusion, our study has contributed to a better understanding of the role of folate cycle in the development of CRC and CD, being a starting point for future research that may prove increasingly complex metabolic interactions in this via and its influence on the pathologies studied. In our study we highlight the importance of a comprehensive analysis of the various steps of the folate cycle in order to understand the dynamics that settles in the development of these pathologies, and a number of amendments, whether at the genetic level or at the nutritional level, exercise different effects depending on the stage of the remaining participants in the folate cycle. We believe that in the future this study will allow the knowledge of folate cycle to have increasingly a fundamental relevance at the level of diagnosis and treatment of these diseases.

Intervenção educativa junto de um grupo de enfermeiros de um serviço de medicina : impacto na prática da terapêutica inalatória

RESUMO: O presente estudo, enquadra-se, no domínio do exercício profissional dos enfermeiros e na formação em serviço destes profissionais e teve por objectivo avaliar, num grupo de enfermeiros de um serviço de medicina, o impacto de uma intervenção educativa na melhoria dos procedimentos a executar na prática da terapêutica inalatória. A amostra do estudo (amostra por conveniência) foi constituída por oito enfermeiros do serviço de medicina do Hospital Curry Cabral (idades compreendidas entre os 24 a 43 anos de idade), sem anterior formação específica na área da terapêutica inalatória, mas com experiencia profissional prévia com doentes respiratórios. O estudo decorreu em dois momentos de avaliação: avaliação 0 (antes da intervenção educativa) e avaliação 1 (após a intervenção educativa). Entre estes dois momentos, foi ministrada, a todos os enfermeiros, uma acção de formação sobre terapêutica inalatória, com componente teórico-prática. Antes e depois da intervenção educativa foram aplicados dois instrumentos: para avaliação dos conhecimentos teóricos, construi-se e aplicou-se, um questionário de auto-avaliação de conhecimentos sobre terapêutica inalatória ao grupo dos enfermeiros, e para avaliação dos conhecimentos práticos e execução de procedimentos, uma grelha de observação da demonstração da técnica de inalação com três dispositivos inalatórios: MDI, MDI com câmara expansora ACE e DPI turbohaler®. Os resultados do estudo mostraram que o grupo dos enfermeiros da nossa amostra detinha já alguns conhecimentos de carácter teórico, de âmbito geral, sobre a terapêutica inalatória, mas conhecimentos pouco sólidos, nomeadamente no que concerne aos fármacos utilizados por via inalatória. Verificou-se, ainda, um deficiente domínio de conteúdos de carácter mais específico e prático sobre terapêutica inalatória, por exemplo a importância de determinados procedimentos - agitação do inalador, tempo de pausa entre cada inalação, cuidados de manutenção da câmara expansora, higienização da cavidade bucal após a inalação dos corticosteróides. Quanto à observação da técnica de inalação, o grupo dos enfermeiros revelou algumas lacunas, quer relativamente à técnica de inalação com MDI, quer do MDI com câmara expansora, observando-se a execução de passos incorrectos e mesmo omissão de passos por parte dos enfermeiros, antes da intervenção educativa.Não nos foi possível realizar a observação da técnica de inalação com dispositivo de pó seco turbohaler®, dado que nenhum dos enfermeiros da nossa amostra se sentiu capaz de manusear de forma correcta este dispositivo, antes e após a formação. Em termos globais, achamos que a formação dada sobre terapêutica inalatória, mostrou melhorar os conhecimentos teóricos e práticos dos enfermeiros neste âmbito. Esta melhoria ficou claramente demonstrada no aumento do número de respostas correctas dadas pelos enfermeiros no questionário efectuado, após a formação. Do mesmo modo, após a formação, registou-se uma melhoria considerável dos conhecimentos específicos e práticos, no que concerne à importância de determinados procedimentos na prática da terapêutica inalatória - agitação do inalador, tempo de pausa entre cada inalação, cuidados de manutenção da câmara expansora, higienização da cavidade bucal após a inalação dos corticosteróides - observando-se, um maior número de respostas correctas assinaladas no questionário. Em contrapartida, os conhecimentos sobre fármacos administrados por via inalatória, ficaram um pouco aquém das expectativas, pois o número de respostas correctas dadas pelos enfermeiros após a formação não foi significativo. Poderemos mesmo dizer que, a acção de formação com maior grau de especificidade sobre fármacos não se revelou eficaz e gerou até alguma ―confusão‖ neste grupo de enfermeiros, parecendo que os conhecimentos anteriores sobre fármacos por via inalatória não estariam consolidados antes da formação. De igual modo, após a formação, registou-se no grupo dos enfermeiros do estudo uma melhoria na performance da técnica de inalação com o MDI e MDI com a câmara expansora. Os enfermeiros do estudo, não só corrigiram os passos ou itens de avaliação da técnica inalatória, anteriormente executados incorrectamente, mas também, mostraram um melhor conhecimento dos passos ou itens de avaliação da técnica de inalação, com menor número de passos ou itens de avaliação omissos, após a formação. Em contrapartida, a acção de formação, no que diz respeito ao dispositivo de pó seco turbohaler®, não cumpriu o seu objectivo, dado que nenhum dos enfermeiros da amostra foi capaz de demonstrar a técnica de inalação com este dispositivo, antes e após a formação. Poderemos dizer que, não sendo um dispositivo da sua prática clínica, os enfermeiros não sentiram necessidade de adquirir estes conhecimentos. Em síntese, podemos concluir que na sua globalidade, a formação dada (com informação actualizada sobre as orientações mais adequadas neste domínio) e o treino formal dos enfermeiros neste âmbito, foi bastante proveitoso, uma vez que, mostrou melhorar os conhecimentos teóricos e práticos na prática da terapêutica inalatória do grupo de enfermeiros doserviço de medicina. Realça-se, no entanto, a importância de uma formação adequada, sentida como útil pelos enfermeiros, faseada, ligada à prática dos profissionais e alternando com momentos de exercício profissional. Os conhecimentos e os procedimentos dos enfermeiros deverão ainda ser monitorizados e avaliados ao longo do tempo, para a detecção de eventuais desvios que a rotina pode introduzir e para levantamento de novas necessidades de formação.-------------------ABSTRACT: This study fits in the domain of in-service training of professional nurses. It was aimed to assess the impact of an educational intervention and the consequent improvement of the practice of inhalation therapy in a group of nurses from a medical service The study sample (convenience sample) was consituted by eight nurses from the medical service, Hospital Curry Cabral (aged 24-43 years) without previous special training in the field of inhalation therapy, but with prior experience with patients with respiratory diseases. The study ran in two moments of evaluation: evaluation 0 (before the educational intervention) and evaluation 1 (post-intervention). Between these two moments, a training program about therapeutic inhalation was administered to all nurses, with a double component of theory and practice. Before and after the educational intervention two evaluation tools were applied: for the assessment of theoretical knowledge, the nurses had to fill a self-assessment questionnaire and in order to evaluate their knowledge related to procedural skills as well as their performance, they were observed (and their behaviour recorded on a check-list) during a demonstration of three inhalation techniques with devices: metered dose inhaler, metered dose inhaler with a spacer device ACE® and device turbohaler® The study results showed that the group of nurses in our sample had already some knowledge of theoretical nature (general scope of the inhalation therapy) but little solid knowledge, particularly in regard to drugs used in inhalation. In fact, a relatively weaker knowledge was registerd in what concerns specific and practical knowledge about inhalation therapy, for example, the importance of certain procedures - shaking the inhaler, pause between each inhalation, maintenance care of spacer device, mouth cavity hygiene after inhalation of corticosteroids. As for the observation of the inhaler technique, it was found that the group of nurses had a poor inhalation technique, in what concerns inhalation technique with MDI or MDI with spacer device, with a performance with several incorrect steps, or even omission of steps by nurses before the educational intervention. Finally, as the observation technique of the dry powder device turbohaler ®, we were unable to analyze the observation concerning this device, since none of the nurses in our sample, wast able to handlle it correctly, before and after training.In general terms, we found that the training given on inhalation therapy had a positive impact either in the theorical or the pratical knowledge on inhalation therapy (higher number of correct answers after training). Similarly, after training, there was the considerable improvement of specific and practical skills, namely the importance of certain procedures in the practice of inhalation therapy - shaking the inhaler, pause time between each inhalation, maintenance care of spacer device, sanitizing the buccal cavity after inhalation of corticosteroids. In contrast, knowledge about drugs administered by inhalation, were slightly below expectations, showing a lower number of correct answers given by the nurses after training. The training seemed to be a factor of "confusion" for this group of nurses, whose prior knowledge in this domais was not probably very solid to begin with. After training, the group of nurses in the study improved the performance of inhalation technique with MDI and MDI with spacer device. They not only correcty performed the steps or itens for the assessment of inhalation technique, previously performed incorrectly, but also showed a better understanding of the steps or itens for assessing the inhalation technique, with fewer steps missing (after training). In contrast, training with regard to the device turbohaler ® dry powder, was also below expectations, given that none of the nurses in the sample was able to demonstrate inhaler technique with this device before and after training. This was probably due to the fact that, the nurses did not feel the need to acquire this knowledge and the related practice. In summary, we can say that, overall, the training (with updated information on the appropriate policies in this field) showed an improvement in knowledge and performance in the practice of inhalation therapy. It is however crucial to underline the importance of in-service adequate training programmes, perceived as useful by the nurses, developped in different phases, linked to the nurses’ practice and combining with professional practices. The nurses’ knowledge and skills should also be further monitorized and evaluated in order to detect deviations introduced by the rotinization of procedures and to identify new training needs.