Methanogens, sulphate and heavy metals: a complex system

Anaerobic digestion (AD) is a well-established technology used for the treatment of wastes and wastewaters with high organic content. During AD organic matter is converted stepwise to methane-containing biogasa renewable energy carrier. Methane production occurs in the last AD step and relies on methanogens, which are rather sensitive to some contaminants commonly found in wastewaters (e.g. heavy metals), or easily outcompeted by other groups of microorganisms (e.g. sulphate reducing bacteria, SRB). This review gives an overview of previous research and pilot-scale studies that shed some light on the effects of sulphate and heavy metals on methanogenesis. Despite the numerous studies on this subject, comparison is not always possible due to differences in the experimental conditions used and parameters explained. An overview of the possible benefits of methanogens and SRB co-habitation is also covered. Small amounts of sulphide produced by SRB can precipitate with metals, neutralising the negative effects of sulphide accumulation and free heavy metals on methanogenesis. Knowledge on how to untangle and balance sulphate reduction and methanogenesis is crucial to take advantage of the potential for the utilisation of biogenic sulphide as a metal detoxification agent with minimal loss in methane production in anaerobic digesters.

Strategies to combat infections of Acinetobacter baumannii biofilms

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Rastreio cognitivo em pacientes com acidente vascular cerebral: um estudo transversal

Objetivo O estudo objetivou-se a fazer um rastreio cognitivo nos pacientes com acidente vascular cerebral (AVC), a fim de determinar pontos de corte de acordo com a idade, escolaridade e grau de comprometimento neurológico. Métodos Foi realizado um estudo transversal no qual participaram 109 pacientes ambulatoriais, sendo 61 homens, com média da idade de 59 anos (± 11), média do tempo de escolaridade de 5 anos (± 4) e do tempo de sequela de 16 meses (± 14). Os pacientes foram avaliados por meio do Miniexame do Estado Mental (MEEM) e pela National Institute of Health Stroke Scale. Os dados foram analisados pela regressão linear múltipla (stepwise forward). Resultados Verificou-se que as variáveis grau de comprometimento neurológico, idade e escolaridade contribuíram significativamente para o valor global do MEEM e explicaram a variância do estado cognitivo (R2 ajustado = 0,24). Cada aumento do comprometimento neurológico representou diminuição de 0,456 no escore do MEEM. Quanto maior a idade, ocorreu uma diminuição de 0,202 no MEEM, e à medida que diminui o tempo de escolaridade, houve uma diminuição de 0,190 no MEEM. Os pontos de corte variaram de 14 a 22 de acordo com o grau de comprometimento neurológico, idade e escolaridade. Conclusão Os resultados apontaram que, por meio do rastreio positivo de déficit cognitivo, foram encontrados pontos de corte associados ao comprometimento neurológico, necessitando também serem ajustados pela idade e escolaridade, sugerindo que essas associações sejam preferencialmente levadas em consideração na planificação da reabilitação neuropsicológica dos pacientes com AVC.

Coronary artery disease, microalbuminuria and lipid profile in patients with non-insulin dependent diabetes mellitus

PURPOSE: To determine the frequency of coronary artery disease, microalbuminuria and the relation to lipid profile disorders, blood pressure and clinical and metabolic features. METHODS: Fifty-five type 2 diabetic patients (32 females, 23 males), aged 59.9±9 years and with known diabetes duration of 11±7.3 years were studied. Coronary artery disease (CAD) was defined as a positive history of myocardial infarction, typical angina, myocardial revascularization or a positive stress testing. Microalbuminuria was defined when two out of three overnight urine samples had a urinary albumin excretion ranging 20 - 200µg/min. RESULTS: CAD was present in 24 patients (43,6%). High blood pressure (HBP) present in 32 patients (58.2%) and was more frequent in CAD group (p=0.05) HBP. Increased the risk of CAD 3.7 times (CI[1.14-12]). Microalbuminuria was present in 25 patients (45.5%) and tended to associate with higher systolic blood pressure (SBP) (p = 0.06), presence of hypertension (p = 0.06) and know diabetes duration (p = 0.08). In the stepwise multiple logistic regression the systolic blood pressure was the only variable that influenced UAE (r = 0.39, r² = 0.14, p = 0.01). The h ypertensive patients had higher cholesterol levels (p = 0.04). CONCLUSION: In our sample the frequency of microalbuminuria, hypertension, hypercholesterolemia and CHD was high. Since diabetes is an independent risk factor for cardiovascular disease, the association of others risk factors suggest the need for an intensive therapeutic intervention in primary and in secundary prevention.

Subendocardial fibrosis in remote myocardium results from reduction of coronary driving pressure during acute infarction in rats

OBJECTIVE: To investigate the role of hemodynamic changes occurring during acute MI in subsequent fibrosis deposition within non-MI. METHODS: By using the rat model of MI, 3 groups of 7 rats each [sham, SMI (MI <30%), and LMI (MI >30%)] were compared. Systemic and left ventricular (LV) hemodynamics were recorded 10 minutes before and after coronary artery ligature. Collagen volume fraction (CVF) was calculated in picrosirius red-stained heart tissue sections 4 weeks later. RESULTS: Before surgery, all hemodynamic variables were comparable among groups. After surgery, LV end-diastolic pressure increased and coronary driving pressure decreased significantly in the LMI compared with the sham group. LV dP/dt max and dP/dt min of both the SMI and LMI groups were statistically different from those of the sham group. CVF within non-MI interventricular septum and right ventricle did not differ between each MI group and the sham group. Otherwise, subendocardial (SE) CVF was statistically greater in the LMI group. SE CVF correlated negatively with post-MI systemic blood pressure and coronary driving pressure, and positively with post-MI LV dP/dt min. Stepwise regression analysis identified post-MI coronary driving pressure as an independent predictor of SE CVF. CONCLUSION: LV remodeling in rats with MI is characterized by predominant SE collagen deposition in non-MI and results from a reduction in myocardial perfusion pressure occurring early on in the setting of MI.

Predictive factors of complications after coronary stent implantation

OBJECTIVE: To analyze the predictive factors of complications after implantation of coronary stents in a consecutive cohort study. METHODS: Clinical and angiographic characteristics related to the procedure were analyzed, and the incidence of major cardiovascular complications (myocardial infarction, urgent surgery, new angioplasty, death) in the in-hospital phase were recorded. Data were stored in an Access database and analyzed by using the SPSS 6.0 statistical program and a stepwise backwards multiple logistic regression model. RESULTS: One thousand eighteen (mean age of 61±11 years, 29% females) patients underwent 1,070 stent implantations. The rate of angiographic success was 96.8%, the rate of clinical success was 91%, and the incidence of major cardiovascular complications was 7.9%. The variables independently associated with major cardiovascular complications, with their respective odds ratio (OR) were: rescue stent, OR = 5.1 (2.7-9.6); filamentary stent, OR = 4.5 (2.2-9.1); first-generation tubular stent, OR = 2.4 (1.2-4.6); multiple stents, OR = 3 (1.6-5.6); complexity of the lesion, OR = 2.4 (1.1-5.1); thrombus, OR = 2 (1.1-3.5). CONCLUSION: The results stress the importance of angiographic variables and techniques in the risk of complications and draw attention to the influence of the stent's design on the result of the procedure.

Monocitose é um marcador de risco independente para a doença arterial coronariana

OBJETIVOS: Inflamação e ativação das células do sistema imunológico têm participação importante na patogênese da aterosclerose. Este estudo analisa o leucograma que incluiu neutrófilos, eosinófilos, linfócitos, monócitos e basófilos dos pacientes com doença arterial coronariana (DAC) crônica e no infarto agudo do miocárdio (IAM). MÉTODOS: Analisamos o leucograma de 232 pacientes não-diabéticos, com idade entre 15 e 88 anos. A DAC estava presente em 142 pacientes (57 com DAC estável e 85 com IAM), diagnosticada angiograficamente, comparada a 90 indivíduos-controle. Os grupos controle e DAC foram comparáveis para a idade, índice de massa corpórea, antecedentes familiares, tabagismo, hipertensão, HDL e LDL (todas variáveis com p > 0,25). RESULTADOS: A análise univariada mostrou maior prevalência de leucocitose na DAC, sendo maior nos pacientes com IAM quando comparados com a DAC estável. O mesmo comportamento foi observado para os monócitos. Porém, a distribuição foi semelhante para as demais células do hemograma. A análise multivariada pelo método da regressão logística, utilizando-se os modelos stepwise (todas variáveis) e backward (p < 0,25), mostrou que a monocitose foi variável independente para DAC e para o IAM. CONCLUSÃO: O número de monócitos, um dos mais importantes componentes do processo inflamatório na placa aterosclerótica, foi um marcador de risco independente para a DAC e para o IAM.

Análise combinada de fatores genéticos e ambientais na hipertensão essencial em um município da região Amazônica

OBJETIVO: Este estudo avaliou a contribuição de seis polimorfismos genéticos presentes em genes do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) e fatores de risco clínicos para o desenvolvimento da hipertensão arterial essencial em um município da região Amazônica. MÉTODOS: Oitenta e dois indivíduos hipertensos e setenta e oito indivíduos normotensos foram genotipados quanto à presença de polimorfismos REN-G1051A (renina), AGT-M235T (angiotensinogênio), ECA-Alu I/D (enzima conversora de angiotensina I), AGTR1-A1166C (receptor tipo 1 da angiotensina II) e CYP11B2-C344T (aldosterona sintetase) pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR), com análise de restrição quando necessário. A influência de polimorfismos genéticos e fatores de risco clínicos na variação da pressão arterial foi avaliada por meio de regressão linear stepwise. RESULTADOS: Relatamos a co-ocorrência de fatores de risco clínicos e polimorfismo do gene da enzima conversora de angiotensina (ECA) na população de um município da região amazônica. Nossos resultados mostram que a elevação da pressão arterial sistólica é favorecida pelo alelo D do polimorfismo de inserção/deleção do gene da ECA e pelo aumento da idade, enquanto consumo de bebida alcoólica e envelhecimento estão associados ao aumento da pressão arterial diastólica (PAD). CONCLUSÃO: Esses achados indicam que os moradores de Santa Isabel do Rio Negro que possuem o alelo D da ECA ou têm o hábito de beber apresentam valores mais elevados de PAS e PAD, respectivamente, com o passar dos anos.

Doppler tecidual como índice prognóstico em longo prazo na disfunção sistólica do ventrículo esquerdo

FUNDAMENTO: Parâmetros derivados do Doppler tecidual correlacionam-se com a pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (VE) e podem servir como índice prognóstico na insuficiência cardíaca. OBJETIVO: Determinar se parâmetros do Doppler tecidual podem predizer eventos em longo prazo em pacientes ambulatoriais com disfunção sistólica do VE. MÉTODOS: Estudo retrospectivo envolvendo 73 pacientes (60,9±12,1 anos) que realizaram ecocardiograma Doppler entre março de 2001 e maio de 2004. O evento primário pesquisado foi morte ou hospitalização por piora da insuficiência cardíaca. RESULTADOS: O período de seguimento médio foi de 1.367±665 dias. Após análise logística multivariada "stepwise" incluindo os parâmetros ecocardiográficos, a razão entre as velocidades máximas de enchimento do VE e miocárdica no início da diástole (razão E/E'; p=0,0007) e a fração de ejeção do VE (FE; p=0,01) permaneceram como preditores do evento primário. Os pontos de corte ótimos para a previsão do evento primário para a razão E/E' (AUC 0,77; p=0,0001) e FE (AUC 0,68; p=0,006) foram, respectivamente, 12,7% e 30%. Assim, pacientes com razão E/E' > 12,7 (razão de risco=3,8, p=0,001) ou FE <30% (razão de risco=2,3, p=0,03) demonstravam pior prognóstico pela análise da curva de sobrevida. Importante salientar que 47% dos pacientes com FE acima do ponto de corte, mas razão E/E' elevada, apresentaram eventos durante o período estudado. CONCLUSÃO: Em pacientes ambulatoriais com disfunção sistólica do VE, a razão E/E' é um importante e independente indicador prognóstico em longo prazo de morte ou hospitalização. Portanto, recomenda-se incluir a medida dessa variável na avaliação rotineira desses pacientes.

A influência do plano de saúde na evolução a longo prazo de pacientes com infarto agudo do miocárdio

FUNDAMENTO: Pouco se sabe, principalmente em nosso meio, sobre a influência dos planos de saúde na evolução a longo prazo pós-infarto agudo do miocárdio (IAM). OBJETIVO: Avaliar a evolução de pacientes com IAM usuários do SUS ou de outros convênios. MÉTODOS: Foram analisados 1588 pacientes com IAM (idade média de 63,3 ± 12,9 anos, 71,7% homens), incluídos de forma prospectiva em banco de dados específico, e seguidos por até 7,55 anos. Deste total, 1003 foram alocados no "grupo SUS" e 585 no "outros convênios". Qui-quadrado, log-rank e Cox ("stepwise") foram aplicados nas diferentes análises estatísticas. O modelo multivariado a longo prazo, com mortalidade como variável dependente, incluiu 18 variáveis independentes. RESULTADOS: As mortalidades hospitalares nos grupos "outros convênios" e "SUS" foram de 11,4% e 10,3%, respectivamente (P=0,5); a longo prazo, as chances de sobrevivência nos grupos foram, respectivamente, de 70,4% ± 2,9 e 56,4% ± 4,0 (P=0,001, "hazard-ratio"=1,43, ou 43% a mais de chance de óbito no grupo "SUS"). No modelo ajustado, o grupo "SUS" permaneceu com probabilidade significativamente maior de óbito (36% a mais de chance, P=0,005), demonstrando-se ainda que cirurgia de revascularização miocárdica e angioplastia melhoraram o prognóstico dos pacientes, ao passo que idade e história de infarto prévio, diabete ou insuficiência cardíaca, pioraram o prognóstico dos mesmos. CONCLUSÃO: Em relação a usuários de outros convênios, o usuário SUS apresenta mortalidade similar durante a fase hospitalar, porém tem pior prognóstico a longo prazo, reforçando a necessidade de esforços adicionais no sentido de melhorar o nível de atendimento destes pacientes após a alta hospitalar.

Qualidade de vida e indicadores clínicos na insuficiência cardíaca: análise multivariada

FUNDAMENTO: Na Insuficiência Cardíaca (IC), a atenção especial é necessária não somente em relação à aspectos objetivos ou isolados, mas também às percepções de saúde do paciente. Os aspectos subjetivos podem ajudar os profissionais da saúde a entender e a melhor tratar a IC. OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi avaliar simultaneamente os efeitos dos indicadores clínicos da IC na qualidade de vida (QDV). MÉTODOS: Investigamos, através de análise multivariada, a QDV de 101 pacientes ambulatoriais brasileiros, utilizando o questionário de Minnesota (Minnesota Living with Heart Failure Questionnaire), incluindo suas sub-escalas, e sua correlação com as variáveis clínicas e psicológicas, tais como idade, etnia, gênero, parâmetros ecocardiográficos, índice de massa corporal, pressão arterial média de repouso, tempo de diagnóstico, Classificação Funcional de acordo com a NYHA, capacidade funcional através de uma Escala de Atividade Específica, comorbidades, Escore de Risco de Framingham (ERF), teste de função pulmonar (espirometria) e composição corporal. RESULTADOS: A QDV mostrou correlações univariadas significantes com o ecocardiograma: fração de ejeção (p=0,0415), diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) (p=0,004), diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo (DSVE) (p=0,0001); comorbidades (p=0,002) e teste de função pulmonar: Capacidade Vital Forçada (CVF) (p<0,0001), Volume Expiratório Forçado no 1º segundo (FEV1) (p<0,0001) e Ventilação Voluntária Máxima (VVM) (p=0,001). Na análise multivariada, o protocolo Backward Stepwise detectou importantes variáveis influentes simultâneas (r²=0.60): gênero (0,000178), etnia (p<0,00001), DSVE (p<0,00001), ERF (p=0,000002), CVF (p=0,002027), FEV1 (p<0,00001) e VVM (p=0,00001). CONCLUSÃO: Gênero, etnia, DSVE, ERF, CVF, FEV1 e VVM são preditores independentes de QDV em pacientes com IC. Simultaneamente, eles são responsáveis por cerca de 60% da variância da QDV. Os aspectos biopsicossociais podem contribuir para as expectativas dos pacientes e profissionais de saúde e resultado do tratamento.

Energy from waste (EfW): a feasibility study on the economic and the environmental co-benefits of biogas production within rural communities

Energy from waste (E/W) technologies in the form o f biogas plants, CHP plants and other municipal solid waste (MSW) conversion technologies, have been gaining steady ground in the provision o f energy throughout Europe and the UK. Urban Waste Water Treatment Plants (UWWTP) are utilising much o f the same biochemical processes common to these E/W plants. Previous studies on Centralised Anaerobic Digestion (CAD) within Ireland found that the legislative and economic conditions were not conducive to such an operation on the grounds o f low energy price for electric and heat energy, and due to the restrictive nature o f the allowable feedstocks. Recent changes to the Irish REFIT tariff on energy produced from Anaerobic digestion; alterations to the regulation o f the allowable use o f animal by products(ABP); the recent enactment o f the Renewable Energy D irective (09/28/EC) and a subsequent review o f the draft Biowaste Directive (2001) required that the issue o f decentralised energy production in Ireland be reassessed. In this instance the feasibility study is based on a extant rural community, centred around the village o f Woodford Co Galway. The review found that the prevailing conditions were now such that it was technically and economically feasible for this biochemical process to provide energy and waste treatment facilities at the above location. The review also outlines the last item which is preventing this process from becoming achievable, specifically the lack o f a digestate regulation on land spreading which deals specifically with biowaste. The study finds that the implementation o f the draft EU biowaste regulations, with amendments for Cr and Hg levels to match the proposed Irish regulation for compost, would ensure that Ireland has some o f the most restrictive regulations in Europe for this application. The delay in completing this piece o f legislation is preventing national energy and waste issues from being resolved in a planned and stepwise fashion. A proposed lay out for the new Integrated Waste from Energy Plant (IW/EP) is presented. Budget economic projections and alternative revenue streams are outlined. Finally a review o f the national policies regarding the Rural Development Plan (RDP), the Rural Planning Guidelines (RPG) and the National Renewable Energy Action Plan (NREAP) are examined against the relevant EU directives.

Atrial Fibrillation Ablation in Systolic Dysfunction: Clinical and Echocardiographic Outcomes

Background:Heart failure and atrial fibrillation (AF) often coexist in a deleterious cycle.Objective:To evaluate the clinical and echocardiographic outcomes of patients with ventricular systolic dysfunction and AF treated with radiofrequency (RF) ablation.Methods:Patients with ventricular systolic dysfunction [ejection fraction (EF) <50%] and AF refractory to drug therapy underwent stepwise RF ablation in the same session with pulmonary vein isolation, ablation of AF nests and of residual atrial tachycardia, named "background tachycardia". Clinical (NYHA functional class) and echocardiographic (EF, left atrial diameter) data were compared (McNemar test and t test) before and after ablation.Results:31 patients (6 women, 25 men), aged 37 to 77 years (mean, 59.8±10.6), underwent RF ablation. The etiology was mainly idiopathic (19 p, 61%). During a mean follow-up of 20.3±17 months, 24 patients (77%) were in sinus rhythm, 11 (35%) being on amiodarone. Eight patients (26%) underwent more than one procedure (6 underwent 2 procedures, and 2 underwent 3 procedures). Significant NYHA functional class improvement was observed (pre-ablation: 2.23±0.56; postablation: 1.13±0.35; p<0.0001). The echocardiographic outcome also showed significant ventricular function improvement (EF pre: 44.68%±6.02%, post: 59%±13.2%, p=0.0005) and a significant left atrial diameter reduction (pre: 46.61±7.3 mm; post: 43.59±6.6 mm; p=0.026). No major complications occurred.Conclusion:Our findings suggest that AF ablation in patients with ventricular systolic dysfunction is a safe and highly effective procedure. Arrhythmia control has a great impact on ventricular function recovery and functional class improvement.

role of features and aspects in software development

Feature-Oriented Programming, Aspect-Oriented Programming, Software Product Lines, Stepwise Development

Circulatory and Ventilatory Power: Characterization in Patients with Coronary Artery Disease

Background:Circulatory power (CP) and ventilatory power (VP) are indices that have been used for the clinical evaluation of patients with heart failure; however, no study has evaluated these indices in patients with coronary artery disease (CAD) without heart failure.Objective:To characterize both indices in patients with CAD compared with healthy controls.Methods:Eighty-seven men [CAD group = 42 subjects and healthy control group (CG) = 45 subjects] aged 40–65 years were included. Cardiopulmonary exercise testing was performed on a treadmill and the following parameters were measured: 1) peak oxygen consumption (VO2), 2) peak heart rate (HR), 3) peak blood pressure (BP), 4) peak rate-pressure product (peak systolic HR x peak BP), 5) peak oxygen pulse (peak VO2/peak HR), 6) oxygen uptake efficiency (OUES), 7) carbon dioxide production efficiency (minute ventilation/carbon dioxide production slope), 8) CP (peak VO2 x peak systolic BP) and 9) VP (peak systolic BP/carbon dioxide production efficiency).Results:The CAD group had significantly lower values for peak VO2 (p < 0.001), peak HR (p < 0.001), peak systolic BP (p < 0.001), peak rate-pressure product (p < 0.001), peak oxygen pulse (p = 0.008), OUES (p < 0.001), CP (p < 0.001), and VP (p < 0.001) and significantly higher values for peak diastolic BP (p = 0.004) and carbon dioxide production efficiency (p < 0.001) compared with CG. Stepwise regression analysis showed that CP was influenced by group (R2 = 0.44, p < 0.001) and VP was influenced by both group and number of vessels with stenosis after treatment (interaction effects: R2 = 0.46, p < 0.001).Conclusion:The indices CP and VP were lower in men with CAD than healthy controls.