980 resultados para Chronic exposure


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Aflatoxins are a group of carcinogenic compounds produced by Aspergillus fungi that can grow on different agricultural crops. Both acute and chronic exposure to these mycotoxins can cause serious illness. Due to the high occurrence of aflatoxins in crops worldwide fast and cost-effective analytical methods are required for the identification of contaminated agricultural commodities before they are processed into final products and placed on the market. In order to provide new tools for aflatoxin screening two prototype fast ELISA methods: one for the detection of aflatoxin B1 and the other for total aflatoxins were developed. Seven monoclonal antibodies with unique high sensitivity and at the same time good cross-reactivity profiles were produced. The monoclonal antibodies were characterized and two antibodies showing IC50 of 0.037 ng/mL and 0.031 ng/mL for aflatoxin B1 were applied in simple and fast direct competitive ELISA tests. The methods were validated for peanut matrix as this crop is one of the most affected by aflatoxin contamination. The detection capabilities of aflatoxin B1 and total aflatoxins ELISAs were 0.4 μg/kg and 0.3 μg/kg for aflatoxin B1, respectively, which are one of the lowest reported values. Total aflatoxins ELISA was also validated for the detection of aflatoxins B2, G1 and G2. The application of the developed tests was demonstrated by screening 32 peanut samples collected from the UK retailers. Total aflatoxins ELISA was further applied to analyse naturally contaminated maize porridge and distiller's dried grain with solubles samples and the results were correlated with these obtained by UHPLC-MS/MS method.

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Suite à l’exposition à des facteurs de risque incluant la malnutrition, la dyslipidémie, la sédentarité et les désordres métaboliques, les maladies cardiovasculaires (MCV) sont caractérisées par un état pro-oxydant et pro-inflammatoire, et une dérégulation de l’expression de divers facteurs responsables de l’homéostasie de l’environnement rédox et inflammatoire. L’implication d’enzymes antioxydantes telles que les superoxyde dismutases (SOD) et les glutathion peroxydases (Gpx), ainsi que la contribution de médiateurs pro-inflammatoires tels que l’angiopoietin-like 2 (Angptl2) ont été rapportées dans le cadre des MCV. Toutefois, les mécanismes moléculaires sensibles aux facteurs de risque et menant au développement des MCV sont peu connus. L’épigénétique est un mécanisme de régulation de l’expression génique sensible aux stimuli extracellulaires et pourrait donc contribuer au développement des MCV. La méthylation de l’ADN est un des mécanismes épigénétiques pouvant varier tant de manière gène-spécifique qu’à l’échelle génomique, et la conséquence de tels changements sur l’expression des gènes ciblés dépend du site de méthylation. Puisqu’il a été démontré que des variations au niveau de la méthylation de l’ADN peuvent être associées à divers contextes pathologiques incluant les MCV, le but de nos travaux était d’étudier le lien entre la méthylation de gènes antioxydants et pro-inflammatoires avec leurs répercussions fonctionnelles biologiques en présence de facteurs de risques associés aux MCV, tels que le vieillissement, la dyslipidémie et la sédentarité. Dans la première étude, nous avons observé que dans l’artère fémorale de souris vieillissantes, la méthylation au niveau du promoteur du gène Sod2, codant pour l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase de type 2 (SOD2 ou MnSOD), diminue avec l’âge. Ceci serait associé à l’induction de l’expression de MnSOD, renforçant ainsi la défense antioxydante endogène. Le vieillissement étant associé à une accumulation de la production de radicaux libres, nous avons étudié la vasodilatation dépendante de l’endothélium qui est sensible au stress oxydant. Nous avons observé que la capacité vasodilatatrice globale a été maintenue chez les souris âgées, aux dépens d’une diminution des facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) et d’une contribution accentuée de la voie du monoxyde d’azote (NO). Nous avons ensuite utilisé deux approches visant à réduire les niveaux de stress oxydant in vivo, soit la supplémentation avec un antioxydant, la catéchine, et l’exposition chronique à de l’exercice physique volontaire. Ces interventions ont permis de prévenir à la fois les changements au niveau de la fonction endothéliale et de l’hypométhylation de Sod2. Cette première étude démontre donc la sensibilité de la méthylation de l’ADN à l’environnement rédox. Dans la deuxième étude, nous avons démontré une régulation de l’expression de l’enzyme antioxydante glutathion peroxydase 1 (Gpx1) en lien avec la méthylation de son gène codant, Gpx1, dans un contexte de dyslipidémie sévère. Nos résultats démontrent que dans le muscle squelettique de souris transgéniques sévèrement dyslipidémiques (LDLr-/-; hApoB+/+), Gpx1 est hyperméthylé, ce qui diminue l’expression de Gpx1 et affaiblit la défense antioxydante endogène. Chez ces souris, l’exercice physique chronique a permis d’augmenter l’expression de Gpx1 en lien avec une hypométhylation transitoire de son gène. Cette étude démontre que le stress oxydant associé à la dyslipidémie sévère altère les mécanismes de défense antioxydante, en partie via un mécanisme épigénétique. De plus, on observe également que l’exercice physique permet de renverser ces effets et peut induire des changements épigénétiques, mais de manière transitoire. La troisième étude avait pour but d’étudier la régulation de l’Angptl2, une protéine circulante pro-inflammatoire, dans le contexte des MCV. Nous avons observé que chez des patients coronariens, la concentration circulante d’Angptl2 est significativement plus élevée que chez des sujets sains et ce, en lien avec une hypométhylation de son gène, ANGPTL2, mesurée dans les leucocytes circulants. Nous sommes les premiers à démontrer qu’en réponse à l’environnement pro-inflammatoire associé à une MCV, l’expression de l’Angptl2 est stimulée par un mécanisme épigénétique. Nos études ont permis d’identifier des nouvelles régions régulatrices différentiellement méthylées situées dans les gènes impliqués dans la défense antioxydante, soit Sod2 en lien avec le vieillissement et Gpx1 en lien avec la dyslipidémie et l’exercice. Nous avons également démontré un mécanisme de régulation de l’Angptl2 dépendant de la méthylation d’ANGPTL2 et ce, pour la première fois dans un contexte de MCV. Ces observations illustrent la nature dynamique de la régulation épigénétique par la méthylation de l’ADN en réponse aux stimuli environnementaux. Nos études contribuent ainsi à la compréhension et l’identification de mécanismes moléculaires impliqués dans le développement du phénotype pathologique suite à l’exposition aux facteurs de risque, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

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Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

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We compared the effects of a single acute dose, or chronic fetal exposure, to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) on the male reproductive system of the Wistar(Han) rat. Tissue samples were taken from dams on GD16 and GD21, and from offspring on PND70 and 120. Steady state concentration of TCDD was demonstrated in the chronic study: body burdens were comparable in both studies. Fetal TCDD concentrations were comparable after acute and chronic exposure, and demonstrate more potent toxicity after chronic versus acute dosing. In maternal liver, cytochrome P450 (CYP)1A1 and CYP1A2 RNA were induced. In fetus, there was induction of both CYP1A1 and CYP1A2 RNA at medium and high doses, but inadequate evidence for induction at low dose in either study. The low level induction of CYP1A1 RNA at low dose in fetus argues against AhR activation in fetus as a mechanism of toxicity of TCDD in causing delay in balanopreputial separation, and the greater induction of CYP1A1 RNA in PND70 offspring liver suggests that lactational transfer of TCDD is crucial to this toxicity. These data characterise the maternal and fetal disposition of TCDD, induction of CYP1A1 RNA as a measure of AhR activation, and suggest that lactational transfer of TCDD determines the difference in delay in balanopreputial separation between the two studies.

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Suite à l’exposition à des facteurs de risque incluant la malnutrition, la dyslipidémie, la sédentarité et les désordres métaboliques, les maladies cardiovasculaires (MCV) sont caractérisées par un état pro-oxydant et pro-inflammatoire, et une dérégulation de l’expression de divers facteurs responsables de l’homéostasie de l’environnement rédox et inflammatoire. L’implication d’enzymes antioxydantes telles que les superoxyde dismutases (SOD) et les glutathion peroxydases (Gpx), ainsi que la contribution de médiateurs pro-inflammatoires tels que l’angiopoietin-like 2 (Angptl2) ont été rapportées dans le cadre des MCV. Toutefois, les mécanismes moléculaires sensibles aux facteurs de risque et menant au développement des MCV sont peu connus. L’épigénétique est un mécanisme de régulation de l’expression génique sensible aux stimuli extracellulaires et pourrait donc contribuer au développement des MCV. La méthylation de l’ADN est un des mécanismes épigénétiques pouvant varier tant de manière gène-spécifique qu’à l’échelle génomique, et la conséquence de tels changements sur l’expression des gènes ciblés dépend du site de méthylation. Puisqu’il a été démontré que des variations au niveau de la méthylation de l’ADN peuvent être associées à divers contextes pathologiques incluant les MCV, le but de nos travaux était d’étudier le lien entre la méthylation de gènes antioxydants et pro-inflammatoires avec leurs répercussions fonctionnelles biologiques en présence de facteurs de risques associés aux MCV, tels que le vieillissement, la dyslipidémie et la sédentarité. Dans la première étude, nous avons observé que dans l’artère fémorale de souris vieillissantes, la méthylation au niveau du promoteur du gène Sod2, codant pour l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase de type 2 (SOD2 ou MnSOD), diminue avec l’âge. Ceci serait associé à l’induction de l’expression de MnSOD, renforçant ainsi la défense antioxydante endogène. Le vieillissement étant associé à une accumulation de la production de radicaux libres, nous avons étudié la vasodilatation dépendante de l’endothélium qui est sensible au stress oxydant. Nous avons observé que la capacité vasodilatatrice globale a été maintenue chez les souris âgées, aux dépens d’une diminution des facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) et d’une contribution accentuée de la voie du monoxyde d’azote (NO). Nous avons ensuite utilisé deux approches visant à réduire les niveaux de stress oxydant in vivo, soit la supplémentation avec un antioxydant, la catéchine, et l’exposition chronique à de l’exercice physique volontaire. Ces interventions ont permis de prévenir à la fois les changements au niveau de la fonction endothéliale et de l’hypométhylation de Sod2. Cette première étude démontre donc la sensibilité de la méthylation de l’ADN à l’environnement rédox. Dans la deuxième étude, nous avons démontré une régulation de l’expression de l’enzyme antioxydante glutathion peroxydase 1 (Gpx1) en lien avec la méthylation de son gène codant, Gpx1, dans un contexte de dyslipidémie sévère. Nos résultats démontrent que dans le muscle squelettique de souris transgéniques sévèrement dyslipidémiques (LDLr-/-; hApoB+/+), Gpx1 est hyperméthylé, ce qui diminue l’expression de Gpx1 et affaiblit la défense antioxydante endogène. Chez ces souris, l’exercice physique chronique a permis d’augmenter l’expression de Gpx1 en lien avec une hypométhylation transitoire de son gène. Cette étude démontre que le stress oxydant associé à la dyslipidémie sévère altère les mécanismes de défense antioxydante, en partie via un mécanisme épigénétique. De plus, on observe également que l’exercice physique permet de renverser ces effets et peut induire des changements épigénétiques, mais de manière transitoire. La troisième étude avait pour but d’étudier la régulation de l’Angptl2, une protéine circulante pro-inflammatoire, dans le contexte des MCV. Nous avons observé que chez des patients coronariens, la concentration circulante d’Angptl2 est significativement plus élevée que chez des sujets sains et ce, en lien avec une hypométhylation de son gène, ANGPTL2, mesurée dans les leucocytes circulants. Nous sommes les premiers à démontrer qu’en réponse à l’environnement pro-inflammatoire associé à une MCV, l’expression de l’Angptl2 est stimulée par un mécanisme épigénétique. Nos études ont permis d’identifier des nouvelles régions régulatrices différentiellement méthylées situées dans les gènes impliqués dans la défense antioxydante, soit Sod2 en lien avec le vieillissement et Gpx1 en lien avec la dyslipidémie et l’exercice. Nous avons également démontré un mécanisme de régulation de l’Angptl2 dépendant de la méthylation d’ANGPTL2 et ce, pour la première fois dans un contexte de MCV. Ces observations illustrent la nature dynamique de la régulation épigénétique par la méthylation de l’ADN en réponse aux stimuli environnementaux. Nos études contribuent ainsi à la compréhension et l’identification de mécanismes moléculaires impliqués dans le développement du phénotype pathologique suite à l’exposition aux facteurs de risque, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2016.

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Chronic ethanol exposure and subsequent withdrawal are known to change NMDA receptor activity. This study examined the effects of chronic ethanol administration and withdrawal on the expression of several NMDA receptor subunit and splice variant mRNAs in the rat cerebral cortex. Ethanol dependence was induced by ethanol vapour exposure. To delineate between seizure-induced changes in expression during withdrawal and those due to withdrawal per se, another group of naive rats was treated with pentylenetetrazol (PTZ) injection (30 mg/kg, i.p.). RNA samples from the cortices of chronically treated and withdrawing animals were compared to those from pairfed controls. Changes in NMDA receptor mRNA expression were determined using ribonuclease protection assays targetting the NR2A, -2B, -2C and NR1-pan subunits as well as the three alternatively spliced NR1 inserts (NR1-pan describes all the known NR1 splice variants generated from the 5' insert and the two 3' inserts). The ratio of NR1 mRNA incorporating the 5' insert vs, that lacking it was decreased during ethanol exposure and up to 48 h after withdrawal. NR2B mRNA expression was elevated during exposure, but returned to control levels 18 h after withdrawal. Levels of NR2A, NR2C, NR1-pan and both 3' NR1 insert mRNAs from the ethanol-treated groups did not alter compared with the pair-fed control group. No changes in the level of any NMDA receptor subunit mRNA was detected in the PTZ-treated animals. These data support the hypothesis that changes in NMDA receptor subunit composition may underlie a neuronal adaptation to the chronic ethanol-inhibition and may therefore be important in the precipitation of withdrawal hyperactivity. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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An improved HPLC method has been established for the measurement of harderoporphyrin (HP) in the harderian gland of rats and mice. Groups of female Wistar rats were given a single oral dose of sodium arsenite at 0, 0.5 or 5.0 mg As(III)/kg body weight, or a slurry of arsenic-contaminated soil at equivalent dose rates and the animals were sacrificed 96 h after dosing. A group of C57BL/6J female mice were chronically exposed to drinking water containing 500 mug As(V)/I of sodium arsenate ad libitum for over 2 years. Porphyrins were measured in the harderian glands of rats and mice. Our results suggest that HP and the alteration of the porphyrin profile in the harderian glands of rodents is a highly sensitive biomarker for both single sub-lethal and chronic arsenic exposure. (C) 2002 Elsevier Science Ireland Ltd. All rights reserved.

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Alcoholic liver disease is mediated via activation of TLR4 signaling; MyD88-dependent and -independent signals are important contributors to injury in mouse models. Adiponectin, an anti-inflammatory adipokine, suppresses TLR4/MyD88-dependent responses via induction of heme oxygenase-1 (HO-1). Here we investigated the interactions between chronic ethanol, adiponectin, and HO-1 in regulation of TLR4/MyD88-independent signaling in macrophages and an in vivo mouse model. After chronic ethanol feeding, LPS-stimulated expression of IFN-β and CXCL10 mRNA was increased in primary cultures of Kupffer cells compared with pair-fed control mice. Treatment of Kupffer cells with globular adiponectin (gAcrp) normalized this response. LPS-stimulated IFN-β/CXCL10 mRNA and CXCL10 protein was also reduced in RAW 264.7 macrophages treated with gAcrp or full-length adiponectin. gAcrp and full-length adiponectin acted via adiponectin receptors 1 and 2, respectively. gAcrp decreased TLR4 expression in both Kupffer cells and RAW 264.7 macrophages. Small interfering RNA knockdown of HO-1 or inhibition of HO-1 activity with zinc protoporphyrin blocked these effects of gAcrp. C57BL/6 mice were exposed to chronic ethanol feeding, with or without treatment with cobalt protoporphyrin, to induce HO-1. After chronic ethanol feeding, mice were sensitized to in vivo challenge with LPS, expressing increased IFN-β/CXCL10 mRNA and CXCL10 protein in liver compared with control mice. Pretreatment with cobalt protoporphyrin 24 h before LPS challenge normalized this effect of ethanol. Adiponectin and induction of HO-1 potently suppressed TLR4-dependent/MyD88-independent cytokine expression in primary Kupffer cells from rats and in mouse liver after chronic ethanol exposure. These data suggest that induction of HO-1 may be a useful therapeutic strategy in alcoholic liver disease.

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Early stimulation has been shown to produce long-lasting effects in many species. Prenatal exposure to some strong stressors may affect development of the nervous system leading to behavioral impairment in adult life. The purpose of the present work was to study the postnatal harmful effects of exposure to variable mild stresses in rats during pregnancy. Female Holtzman rats were submitted daily to one session of a chronic variable stress (CVS) during pregnancy (prenatal stress; PS group). Control pregnant rats (C group) were undisturbed. The pups of PS and C dams were weighed and separated into two groups 48 h after delivery. One group was maintained with their own dams (PS group, N = 70; C group, N = 36) while the other PS pups were cross-fostered with C dams (PSF group, N = 47) and the other C pups were cross-fostered with PS dams (CF group, N = 58). Pups were undisturbed until weaning (postnatal day 28). The male offspring underwent motor activity tests (day 28), enriched environment tests (day 37) and social interaction tests (day 42) in an animal activity monitor. Body weight was recorded on days 2, 28 and 60. The PS pups showed lower birth weight than C pups (Duncan's test, P<0.05). The PS pups suckling with their stressed mothers displayed greater preweaning mortality (C: 23%, PS: 60%; c2 test, P<0.05) and lower body weight than controls at days 28 and 60 (Duncan's test, P<0.05 and P<0.01, respectively). The PS, PSF and CF groups showed lower motor activity scores than controls when tested at day 28 (Duncan's test, P<0.01 for PS group and P<0.05 for CF and PSF groups). In the enriched environment test performed on day 37, between-group differences in total motor activity were not detected; however, the PS, CF and PSF groups displayed less exploration time than controls (Duncan's test, P<0.05). Only the PS group showed impaired motor activity and impaired social behavior at day 42 (Duncan's test, P<0.05). In fact, CVS treatment during gestation plus suckling with a previously stressed mother caused long-lasting physical and behavioral changes in rats. Cross-fostering PS-exposed pups to a dam which was not submitted to stress counteracted most of the harmful effects of the treatment. It is probable that prenatal stress plus suckling from a previously stressed mother can induce long-lasting changes in the neurotransmitter systems involved in emotional regulation. Further experiments using neurochemical and pharmacological approaches would be interesting in this model.

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Ethanol abuse is linked to several acute and chronic injuries that can lead to health problems. Ethanol addiction is one of the most severe diseases linked to the abuse of this drug. Symptoms of ethanol addiction include compulsive substance intake and withdrawal syndrome. Stress exposure has an important role in addictive behavior for many drugs of abuse (including ethanol), but the consequences of stress and ethanol in the organism when these factors are concomitant results in a complex interaction. We investigated the effects of concomitant, chronic administration of ethanol and stress exposure on the withdrawal and consumption of, as well as the preference for, ethanol in mice. Male Swiss mice (30–35 g, 8-10 per group) were exposed to an ethanol liquid diet as the only source of food for 15 days. In the final 5 days, they were exposed to forced swimming stress. Twelve hours after removal of the ethanol liquid diet, animals were evaluated for ethanol withdrawal by measuring anxiety-related behaviors and locomotor activity. Twenty-four hours after evaluation of ethanol withdrawal, they were evaluated for voluntary consumption of ethanol in a “three-bottle choice” paradigm. Mice exposed to chronic consumption of ethanol had decreased locomotor activity during withdrawal. Contrary to our expectations, a concomitant forced swimming stress did not aggravate ethanol withdrawal. Nevertheless, simultaneous ethanol administration and stress exposure increased voluntary consumption of ethanol, mainly solutions containing high concentrations of ethanol. These results showed that stressful situations during ethanol intake may aggravate specific addiction-related behaviors.

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BACKGROUND: Honeybees provide economically and ecologically vital pollination services to crops and wild plants. During the last decade elevated colony losses have been documented in Europe and North America. Despite growing consensus on the involvement of multiple causal factors, the underlying interactions impacting on honeybee health and colony failure are not fully resolved. Parasites and pathogens are among the main candidates, but sublethal exposure to widespread agricultural pesticides may also affect bees. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: To investigate effects of sublethal dietary neonicotinoid exposure on honeybee colony performance, a fully crossed experimental design was implemented using 24 colonies, including sister-queens from two different strains, and experimental in-hive pollen feeding with or without environmentally relevant concentrations of thiamethoxam and clothianidin. Honeybee colonies chronically exposed to both neonicotinoids over two brood cycles exhibited decreased performance in the short-term resulting in declining numbers of adult bees (-28%) and brood (-13%), as well as a reduction in honey production (-29%) and pollen collections (-19%), but colonies recovered in the medium-term and overwintered successfully. However, significantly decelerated growth of neonicotinoid-exposed colonies during the following spring was associated with queen failure, revealing previously undocumented long-term impacts of neonicotinoids: queen supersedure was observed for 60% of the neonicotinoid-exposed colonies within a one year period, but not for control colonies. Linked to this, neonicotinoid exposure was significantly associated with a reduced propensity to swarm during the next spring. Both short-term and long-term effects of neonicotinoids on colony performance were significantly influenced by the honeybees' genetic background. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Sublethal neonicotinoid exposure did not provoke increased winter losses. Yet, significant detrimental short and long-term impacts on colony performance and queen fate suggest that neonicotinoids may contribute to colony weakening in a complex manner. Further, we highlight the importance of the genetic basis of neonicotinoid susceptibility in honeybees which can vary substantially.

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Repeated exposure to stress results in augmentation in the locomotor response to psychostimulant drugs. We investigated the locomotor response to a novel environment or cocaine [ 10 mg/kg, intraperitoneally (i.p.)] and basal corticosterone levels in male adolescent rats exposed to chronic restraint or variable stress. Animals in the chronic restraint group were restrained for 1 hour daily. The chronic variable stress protocol consisted of exposure to different stressors twice a day in random order. Chronic restraint and variable stress regimens began simultaneously on postnatal day (P) 25 and were applied for 10 days. During this period the control group was left undisturbed except for cleaning the cages. Three days after the last exposure to stress, cocaine- and novelty-induced locomotion were recorded in an activity cage. Plasma corticosterone levels were determined in a subset of stress and control animals. Exposure to both chronic restraint and variable stress increased cocaine- induced locomotion and basal corticosterone plasma levels, while no change was observed in the response to a novel environment. Moreover, rats exposed to variable stress displayed the greatest locomotor response following a challenge dose with cocaine when compared to control and chronic restraint stress groups. This observation indicates that the stress regimen is relevant to the degree of stress-induced sensitization to cocaine.

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)