Structural stability of adenylate kinase from the sulfate-reducing bacteria Desulfovibrio gigas

Biophysical Chemistry 110 (2004) 83–92

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

Anaerobic bacteria: an investigation of metabolic important enzymes: a novel type of oxygen reductase and enzymes of the tetrapyrrole biosynthesis

Desulfovibrio desulfuricans was the first species of a sulphatereducing bacterium to be isolated, in 1895. Since that time, many questions were raised in the scientific community regarding the metabolic and ecological aspects of these bacteria. At present, there is still a myriad of open questions remaining to be answered to enlarge our knowledge of the metabolic pathways operative in these bacteria that have implications in the sulfur cycle, in biocorrosion, namely in sewers and in oil and gas systems, and in bioremediation of several toxic metals. The work presented in this dissertation aimed at contributing with new insights of enzymes involved in two different metabolic systems on Desulfovibrio species, namely enzymes that play a role in the response to oxidative stress and that are involved in the haem biosynthetic pathway.(...)

Percepção do estado de saúde de doentes com anticoagulação oral

RESUMO - O aumento da incidência das doenças crónicas representa um desafio enorme para todos os Sistemas de Saúde, pelo que a assistência de Saúde a doentes crónicos se tornou num problema das sociedades ocidentais. Os países mais pobres são os que mais sofrem, embora nos países desenvolvidos também se verifique um aumento notável das doenças crónicas. Estima-se que estas representem mais de 60% do total das doenças mundiais no ano 2020 (WHO, 2001). A adaptação dos actuais modelos de saúde aos doentes crónicos não atingiu os objectivos, o que conduziu a que, de há alguns anos a esta parte, se procure alternativas mais eficazes e eficientes. Uma das pressões do mercado que se fazem sentir será caracterizada por uma maior aposta na Promoção da Saúde e Prevenção da doença. O conceito de “Saúde” migrou de “não existência de doença” para “Bem-estar Físico e Psicológico”. Desta forma, o foco dos cuidados de saúde teve que ser adaptado, o que conduziu a uma situação em que o âmbito da prestação de cuidados de saúde é um contínuo de serviços que vai desde a promoção da saúde, medicina preventiva e medicina curativa aos cuidados continuados e cuidados paliativos. As tecnologias de informação e comunicação desempenharão um importante papel nesta tendência, permitindo estabelecer ligações contínuas entre os consumidores e prestadores de cuidados de saúde. Por outro lado, as potencialidades da Internet, das comunicações móveis, dispositivos portáteis e do instrumental electrónico, tornam-se evidentes no desenvolvimento de serviços de e-Saúde: para monitorização, seguimento e controlo dos doentes extra hospitalar - serviços estes centrados no doente. O objectivo geral do presente estudo consiste no desenho de um projecto de investigação para posterior avaliação da percepção do estado de saúde dos doentes seguidos na consulta de hipocoagulação do Hospital de Santa Marta. Devido à escassez de investigação na temática deste trabalho em Portugal, procedeu-se a um trabalho exploratório, descritivo, de carácter comparativo e enquadrado na abordagem quantitativa. O campo de análise consiste em comparar doentes que fazem anticoagulação oral, seguidos na consulta de cardiologia (consulta convencional), com os doentes seguidos no programa Airmed (através das comunicações móveis). 4 Para avaliação da percepção do estado de saúde foi utilizado o questionário SF-36.----ABSTRACT - The increasing incidence of chronic diseases represents an enormous challenge to the Health Systems and on cause of that, the Health Assistance to chronic patients became a concern of the Occidental society. The Countries with lower economical resources are the ones that suffers the most, but also the Developed countries have a noticeable increase of chronic diseases. It is estimated these will represent over 60% of total diseases world wide in 2020 (WHO,2001). The adaptation of the actual Health Models to chronic patients did not achieved it’s goals, what leaded to look for more effective and efficient alternatives. One of the more sensitive market pressure factor is to look for a better Health Promotion and Disease Prevention. The concept of “Health” merged from “Disease absence” to “Physic and Psychic Wellness”. In this way the Health Care focus had to be adapted, what drove to a status where the scope of the Health care is a continuum of services that goes from the Health Promotion, Preventive and Curative to Continued and Palliative Medical Care. The Information and Communication Technologies will play a crucial role in this trend, allowing to establish continued connections between patients and Health Care providers. In parallel the potential of the Internet, mobile communications, portable devices and electronic instruments became evident to deploy e-Health services: to monitor, follow-up and control of patients outside the Hospital. The overall objective of the present study is an Investigation Project Design to further evaluate the health status perception of the patients followed in the consultation for Hypocoagulation in the “Hospital de Santa Marta”. Due to lack of investigation in this thematic, in Portugal, this study is developed in an exploratory way, descriptive, comparative, within a scope of a quantified approach. The analysis field consists on comparing patients prescribed with oral anticoagulants and followed-up at the

Um estudo sobre o rito de tradição oral AI-HULUN e as suas actuais prácticas religiosas e mágicas no suco de Mauchiga

Dissertação de Mestrado em Ensino do Português como Língua Segunda e Estrangeira

Biological activity of well defined hydantoin derivatives on efflux pump systems of bacteria and cancer cells

A multi-resistência a antibióticos e medicamentos usados em quimioterapia é um dos grandes problemas com os quais as instituições de saúde se debatem hoje em dia. A acção provocada por bombas de efluxo é uma das suas causas. Estas bombas têm uma importância fundamental, uma vez que, ao expelirem todo o tipo de tóxicos para o exterior das células, também expelem medicamentos, fazendo com que estes não tenham o efeito desejado dentro delas. As bombas de efluxo são transportadores que se encontram nas membranas de todo o tipo de células. Existem dois grandes tipos de bombas de efluxo: as primárias e as secundárias. As primeiras conferem multi-resistência principalmente em células eucariotas, como as células do cancro em humanos, tendo como função a mediação da repulsa de substâncias tóxicas por intermédio da hidrólise de ATP. A primeira a ser descoberta e mais estudada destas bombas foi a ABCB1 que é o gene que codifica a glicoproteína-P (P de permeabilidade). Enquanto as secundárias, que são a maior fonte de multi-resistência em bactérias, promovem a extrusão de substâncias tóxicas através da força motriz de protões. Neste tipo de bombas são conhecidas quatro famílias principais, das quais uma das mais importantes é a superfamília RND, uma vez que inclui a bomba AcrAB-TolC, que é muito importante no metabolismo xenobiótico de bactérias Gramnegativas, nomeadamente a E.coli. Com o objectivo de reverter a multi-resistência, tanto em células eucariotas como procariotas, têm-se desenvolvido estratégias de combate que envolvem a descoberta de substâncias que inibam as bombas de efluxo. Assim sendo, ao longo dos tempos têm sido descobertas variadas substâncias que cumprem este objectivo. É o caso, por exemplo, dos derivados de fluoroquinolonas usados como inibidores de bombas de efluxo em bactérias ou do Tamoxifen, utilizado na terapia de pacientes com cancro da mama. Um dos grupos de substâncias estudados para o desenvolvimento de possíveis compostos que actuem como reversores de multi-resistência são os compostos derivados de hidantoínas. Estes, são conhecidos por possuírem uma grande variedade de propriedades bioquímicas e farmacológicas, sendo portanto usados para tratarem algumas doenças em humanos, como a epilepsia. Nestes, estão englobados compostos com actividade anti-convulsão que constitui a sua grande mais-valia e, dependente da substituição no anel que os constitui, uma grande variedade de outras propriedades farmacológicas como a anti-fungica, a anti-arritmica, a anti-viral, a anti-diabética ou por exemplo a antagonização de determinados receptores, como os da serotonina. Apesar de pouco usados em estudos experimentais para desenvolver substâncias anti-carcinogénicas, existem alguns estudos com este efeito. Objectivos: O presente projecto envolve o estudo de bombas de efluxo primárias e secundárias, em células eucariotas e procariotas, respectivamente. Em bactérias, foram usados quatro modelos experimentais: Staphylococcus aureus ATCC 25923, Enterococcus faecalis ATCC 29212, E. coli AG 100 e Salmonella Enteritidis NCTC 13349. Em células de cancro foram usadas, células T de linfoma de rato parentais e células T de linfoma de rato transfectadas com o gene humano MDR-1. O principal objectivo deste estudo foi a pesquisa de novos moduladores de bombas de efluxo presentes em bactérias e células do cancro, tentando assim contribuir para o desenvolvimento de novos agentes farmacológicos que consigam reverter a multi-resistência a medicamentos. Assim sendo foram testados trinta compostos derivados de hidantoínas: SZ-2, SZ-7, LL-9, BS-1, JH-63, MN-3, TD-7k, GG-5k, P3, P7, P10, P11, RW-15b, AD-26, RW-13, AD-29, KF-2, PDPH-3, Mor-1, KK-XV, Thioam-1, JHF-1, JHC-2, JHP-1, Fur-2, GL-1, GL-7, GL-14, GL-16, GL-18. Como forma de atingir estes objectivos, a actividade biológica dos trinta compostos derivados de hidantoínas foi avaliada nas quatro estirpes de bactérias da seguinte forma: foram determinadas as concentrações mínimas inibitórias dos trinta compostos como forma de definir as concentrações em que os compostos seriam utilizados. Os compostos foram posteriormente testadas com um método fluorométrico de acumulação de brometo de etídeo, que é um substrato comum em bombas de efluxo bacterianas, desenvolvido por Viveiros et al. A actividade biológica dos compostos derivados de hidantoínas nas células de cancro foi demonstrada por diferentes métodos. O efeito anti-proliferativo e citotóxico dos trinta compostos foi avaliado nas células T de linfoma de rato transfectadas com o gene humano MDR-1 pelo método de thiazolyl de tetrazólio (MTT). Como o brometo de etídeo também é expelido pelos transportadores ABC, estes compostos foram posteriormente testados com um método fluorométrico de acumulação de brometo de etídeo desenvolvido por Spengler et al nos dois diferentes tipos de células eucariotas. Resultados: A maioria dos compostos derivados de hidantoínas foi eficaz na modulação de bombas de efluxo, nas duas estirpes de bactérias Gram-negativas e nos dois diferentes tipos de células T de linfoma. Em contraste com estes resultados, nas duas estirpes de células Gram-positivas, a maioria dos compostos tiveram pouco efeito na inibição de bombas de efluxo ou até nenhum, em muitos dos casos. De uma maneira geral os melhores compostos nas diferentes estirpes de bactérias foram: Thioam-1, SZ-2, P3, Rw-15b, AD-26, AD-29, GL-18, GL-7, KF-2, SZ-7, MN-3, GL-16 e GL- 14. Foram portanto estes os compostos que provocaram maior acumulação de brometo de etídeo, inibindo assim com maior eficácia as bombas de efluxo. No presente estudo, a maioria dos compostos conseguiu inibir a resistência provocada pela bomba de efluxo ABCB1, tanto nas células parentais bem como nas células que sobre-expressam esta bomba, causando a acumulação de brometo de etídeo dentro das células. As células que sobreexpressam a bomba ABCB1 foram posteriormente testadas com citometria de fluxo que é a técnica padrão para pesquisa de inibidores de bombas de efluxo. Os compostos que foram mais efectivos na inibição da bomba ABCB1, causando assim maior acumulação de brometo de etídeo nas células que sobre-expressam esta bomba foram: PDPH-3, GL-7, KK-XV, AD-29, Thioam-1, SZ-7, KF-2, MN-3, RW-13, LL-9, P3, AD-26, JH-63 e RW- 15b. Este facto não corroborou totalmente os resultados da citometria de fluxo uma vez que os moduladores que provocaram maior inibição da bomba ABCB1 foram o MN-3, JH-63 e o BS-1, sendo que o último não foi seleccionado como um bom composto usando o método fluorométrico de acumulação de brometo de etídeo. Conclusão: Os compostos derivados de hidantoínas testados tiveram maior efeito nas estirpes de bactérias Gram-negativas do que nas Gram-positivas. Relativamente às células eucariotas, as estruturas mais activas apresentam substituintes aromáticos bem como alguns fragmentos aminicos terciários.

Um sensor de peróxido de hidrogénio numa bacteria anaeróbia: a PerR de Desulfovobrio vulgaris vulgaris Hildenborough

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Bioquímica Estrutural e Funcional, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Metals in proteins from sulphate-reducing bacteria: adenylate kinase and ATP sulfurylase. Proteins containing cobalt, zinc, iron (II) ions

A Thesis submitted at the Faculty Science and Technology of the New University of Lisbon for a degree in Doctor of Philosophy in Biochemistry with specialization in Physical Biochemistry

Characterization of molybdenum and tungsten formate dehydrogenases from sulfate reducing bacteria

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

Formate metabolism in sulfate reducing bacteria

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biochemistry

Tradição oral e litaratura bíblica

pp. 163-175

A Comunicação Oral na Sala de Aula

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Português e de Línguas Clássicas no 3º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário ou de Língua Estrangeira (Espanhol) nos Ensinos Básico e Secundário

Estratégias para o desenvolvimento da produção oral no ensino de alemão e o trabalho de projeto no ensino de inglês

Relatório apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Inglês e de Língua Estrangeira (Alemão) no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário,

Promoção da saúde oral: uma experiência de prevenção de cárie num concelho rural

Resumo: A cárie dentária, um problema que tem atingido populações em grande parte do mundo, é a doença de maior prevalência da cavidade oral, gerando graves consequências económicas e sociais. Esta doença tem sido estudada ao longo do tempo em diferentes países com o emprego de diversos índices, geralmente para o estudo da sua prevalência, a avaliação de medidas preventivas e o adequado planeamento das acções e serviços de saúde oral. O objectivo deste Projecto foi determinar se a escovagem quando realizada na escola com pasta fluoretada, e supervisionada pelos professores, duas vezes por dia, seria ou não eficaz na diminuição das populações microbianas de Streptococcus mutans e Lactobacillus e na consequente diminuição da incidência de cárie dentária. Material e métodos: Foram seleccionadas todas as crianças (universo = 178), com idades compreendidas entre os 5, 6 e 7 anos, residentes no Concelho de Aljustrel e a frequentar o pré-escolar e o primeiro ciclo do ensino básico oficial. Foi realizada a escovagem bi-diária com pasta fluoretada a 500 ppm F-, na escola, segundo o método de Bass modificado, supervisionado pelos professores titulares de turma, que tiveram formação da técnica de escovagem utilizada. Durante os 3 anos de estudo foram realizadas 6 observações dentárias e recolhas salivares para contagem de Streptococcus mutans e Lactobacillus e avaliação da capacidade tampão da saliva. Resultados: O grupo de estudo no início da intervenção apresentava valores dos índices de cárie dentária mais elevados do que os do grupo de controlo (mais 0,109 no CPO-S, 0,0749 no CPO-D, 1,505 no cpo-s e 0,831 no cpo-d), porém sem diferenças de significância estatística. A análise estatística dos resultados não veio confirmar este pressuposto uma vez que o grupo de estudo apresentou um aumento percentual ligeiramente maior do índice CPO-D (12,5%) do que o grupo de controlo (11,6%). Para além deste aspecto, ao contrário do que seria de esperar, não foi possível detectar nenhuma diferença estatisticamente significativa em nenhum dos índices de cárie dentária (cpo-s, cpo-d, CPO-S e CPO-D) entre o grupo de estudo e grupo de controlo entre a 1ª e última observação.Ainda que os resultados do estudo aqui apresentado tenham ficado aquém do esperado, deveria ser efectuada a escovagem diária na escola, uma vez por dia, com pasta fluoretada a 1000 ppm F-, atendendo a que esta medida contribui para a promoção da saúde e prevenção da doença e é facilitadora da construção de estilos de vida saudáveis.-------ABSTRACT: Dental caries, a problem that has affected populations worldwide, is one of the most prevalent diseases of the oral cavity, causing severe economic and social consequences. This disease has been studied over time in different countries with the use of various indices, usually for the knowledge of its prevalence, evaluation of preventive measures and appropriate planning of actions and oral services. The aim of this study was to determine whether toothbrushing when performed in schools, with fluoride toothpaste, and supervised by teachers twice a day, was effective in reducing microbial populations of Streptococcus mutans and Lactobacillus with consequent reduction in the incidence of dental caries. Material and Methods: All children aged 5, 6, and 7 years, from Aljustrel County, attending official pre-school and first cycle of basic educatio were selected. Toothbrushing was performed twice a day with toothpaste with 500 ppm F-,in the school, according to the modified Bass method, supervised by professors in the class, who were trained in the brushing technique used. During the study period were performed 6 observations of the dental status, and were also collected saliva for the count of Streptococcus mutans and Lactobacillus, and assessment of buffering capacity of saliva. Results: The study group at the beginning of the intervention had higher values of dental caries than the control group (more than 0,109 in DMF-S, 0, 0749 in DMF, dmf-s 1,505 and 0,831 in dmf-t) although without statistical significance. The expected results were not confirmed, since the study group had a slightly higher percentage increase of the DMF-T (12,5%) than the control group (11,6%). Apart from that, contrary to what one would expect, we could not detect any statistical significant difference in any of the indices of dental caries (dmf-s, dmf-t and DMF-S, DMF-T) between the study and the control group in all study periods. Although the study results were not has expected, toothbrushing should be performed daily at school, once a day with fluoride toothpaste with 1000 ppm F-, since this measure contributes to health promotion and disease prevention and encourages healthy lifestyles.

The inhibitory activity of synthetic compounds and ions against transporters of multi-drug resistant bacteria

RESUMO: Sessenta e três derivados de hidantoína foram utilizados para avaliar possíveis efeitos de modulação na actividade das bombas de efluxo (BE) na Salmonella NCTC 13349 utilizando um método fluorimétrico semi-automático. Nenhum dos compostos apresentaram actividade anti-bacteriana até concentrações de 240 mg/L. Entre todos os compostos, SZ-7 demonstrou possuir propriedades de modulação de effluxo na presença de glucose. Para testar esta actividade, estirpes de Salmonella resistentes à ciprofloxacina, induzidas a elevados níveis de resistência com sobre-expressão de BE, foram expostas ao SZ-7. Este derivado afectou a susceptibilidade das estirpes à ciprofloxacina. Uma vez que os 63 compostos estudados apresentaram pouco efeito inibitório /cumulativo, apesar de serem conhecidos pelos seus efeitos moduladores de BE-dependentes de iões em eucariotas, foi questionado o papel dos iões na regulação de BE bacterianas, que poderão influenciar a eficácia de novos compostos. Para este estudo, utilizamos a Escherichia coli AG100 como modelo, devido ao extenso conhecimento no que respeita a estrutura e actividade das BE. Devido à importância de iões de cálcio (Ca2+) nos canais de transporte membranar e na actividade de ATPases, a sua actividade na modulação do efluxo foi investigada. De resultados anteriormente obtidos concluiu-se que a pH 5 o efluxo é independente de energia metabólica; contudo, a pH 8 é absolutamente dependente, sendo que o Ca2+ é indispensável para manter a actividade das ATPases bacterianas. A acumulação/effluxo de EtBr pela E. coli AG100 foi determinada na presença/ausência de Ca2+, clorpromazina (inibidor de ligação de Ca2+ a proteínas), e ácido etilenodiamino tetra-acético (quelante de Ca2+). Acumulação/effluxo aumentou a pH 8, contudo o Ca2+ reverte estes efeitos evidenciando a sua importância no funcionamento das BE bacterianas. Em resumo este trabalho colocou em evidência que muitos aspectos bioquímicos e bioenergéticos devem ser tomados em consideração no estudo da resistência bacteriana mediada por BE.------- ABSTRACT: Sixty-three hydantoin derivatives were evaluated for their modulating effects on efflux pump (EP) activity of Salmonella NCTC 13349 utilizing a semi-automatic fluorometric method. None of the compounds presented antibacterial activities at concentrations as high as 240 mg/L. Among all compounds, SZ-7 showed possible efflux modulating activity in the presence of glucose, indicative of a potential EP inhibitor. To verify its potential effects, ciprofloxacin-resistant Salmonella strains, induced to high level resistance with over-expressing EPs, were exposed to SZ-7. This derivative affected the susceptibility of the ciprofloxacin-resistant strains. Since the 63 compounds studied had very low inhibitory/accumulative effects, even though their known for being efficient in modulating ion-driven eukaryotic EPs, we questioned whether ions had a leading role in regulating bacterial EPs, influencing the effectiveness of new compounds. For this study we used Escherichia coli AG100 as a model, due to the extensive knowledge on its EPs structure and activity. Owing the importance of calcium ions (Ca2+) for membrane transport channels and activity of ATPases, the role of Ca2+ was investigated. From previous results we concluded that at pH 5 efflux is independent of metabolic energy; however, at pH 8 it is entirely dependent of metabolic energy and the Ca2+ ions are essential to maintain the activity of bacterial ATPases. Accumulation and efflux of ethidium bromide (EtBr) by E. coli AG100 was determined in the presence and absence of Ca2+, chlorpromazine (inhibitor of Ca2+-binding to proteins), and ethylenediaminetetraacetic acid (Ca2+ chelator). Accumulation of EtBr increased at pH 8; however Ca2+ reversed these effects providing information as to the importance of this ion in the regulation of bacterial EP systems. Overall this work puts in evidence that many biochemical and bioenergetic aspects related to the strains physiology need to be taken into consideration in bacterial drug resistance mediated by EPs.