Diet therapy with fodmaps restriction has benefits in fibromyalgia

The effects of a diet restriction in FODMAPs (Fermentable oligo-di-monosaccharides polyols) is being studied on the symptoms of Fibromyalgia (FM) and its impact on quality of life (QOL) besides the effect on gastrointestinal (GI) symptoms. High prevalence of functional GI disorders is found in FM and Low FODMAP Diet has growing scientific evidence as IBS (Irritable Bowel Syndrome) therapy.

Bacterioplâncton de quatro lagos rasos subtropicais com distintas características tróficas

O papel exercido pelas bactérias é reconhecido como fundamental no metabolismo de qualquer sistema aquático, não só pela mineralização da matéria orgânica, como também pela transferência de matéria e energia para níveis tróficos superiores (“microbial loop”). Para a realização deste estudo foram escolhidos quatro lagos com diferentes estados tróficos no Campus Carreiros da Universidade Federal do Rio Grande – FURG - RS. O Lago Biguás e o da Base possuem características de ambientes eutrófico - hipereutrófico, enquanto que, o Lago Polegar é caracterizado como um ambiente oligo-mesotrófico e o Lago Negro é considerado um ambiente distrófico. Em um estudo anterior em nove lagos rasos nesta mesma região, incluindo os quatro analisados no presente trabalho, Souza (2007) sugeriu que as bactérias livres atuariam como mineralizadoras e o seu crescimento seria limitado pela disponibilidade de fosfato (controle “bottom-up”), enquanto que as bactérias aderidas participariam da decomposição dos agregados orgânicos. Também foi sugerido que as bactérias aderidas seriam controladas principalmente pela predação por flagelados e ciliados (controle “top-down”), provavelmente devido ao seu maior biovolume. Porém, estas informações foram obtidas a partir de relações estatísticas de dados coletados em uma única amostragem. Assim, neste estudo a comunidade bacteriana (abundância e biomassa) e outros parâmetros físicos, químicos e biológicos dos quatro lagos rasos sub-tropicais foram estudados em amostragens quinzenais no decorrer de um ano entre junho de 2008 e maio de 2009. Nossos resultados indicam que a disponibilidade de carbono orgânico dissolvido produzido pelo fitoplâncton parece ser um dos principais fatores controladores da dinâmica de bactérias nestes lagos. Entretanto, a predação no Lago Negro parece ter sido de maior magnitude no controle das bactérias neste ambiente, uma vez que não houve um incremento na abundância bacteriana deste lago proporcional ao incremento da clorofila a. A presença de um maior número de nano - e microflagelados neste lago dá suporte a esta hipótese. Para testar esta hipótese, foi realizado um experimento utilizando-se a Técnica da Diluição em conjunto com a técnica a de FISH (Hibridização in situ Fluorescente) para identificar as taxas de produção e consumo não só dos diferentes morfotipos, mas também dos diferentes grupos filogenéticos (Archaea, Eubacteria, Alfa- Beta- e Gama-Proteobacteria e Cytophaga-Flavobacter) de uma amostra de água do Lago Negro. Os resultados deste experimento indicaram que as bactérias estão, de fato, sendo consumidas por vi protozoários na mesma proporção que estão sendo produzidas. Além disso, no Lago Negro a predação parece estar vinculada ao tamanho/biovolume celular, sendo os morfotipos de tamanho reduzido mais resistentes a predação e, por isso, mais abundantes.

EMMA 2--a MAGE-compliant system for the collaborative analysis and integration of microarray data

Background: Understanding transcriptional regulation by genome-wide microarray studies can contribute to unravel complex relationships between genes. Attempts to standardize the annotation of microarray data include the Minimum Information About a Microarray Experiment (MIAME) recommendations, the MAGE-ML format for data interchange, and the use of controlled vocabularies or ontologies. The existing software systems for microarray data analysis implement the mentioned standards only partially and are often hard to use and extend. Integration of genomic annotation data and other sources of external knowledge using open standards is therefore a key requirement for future integrated analysis systems. Results: The EMMA 2 software has been designed to resolve shortcomings with respect to full MAGE-ML and ontology support and makes use of modern data integration techniques. We present a software system that features comprehensive data analysis functions for spotted arrays, and for the most common synthesized oligo arrays such as Agilent, Affymetrix and NimbleGen. The system is based on the full MAGE object model. Analysis functionality is based on R and Bioconductor packages and can make use of a compute cluster for distributed services. Conclusion: Our model-driven approach for automatically implementing a full MAGE object model provides high flexibility and compatibility. Data integration via SOAP-based web-services is advantageous in a distributed client-server environment as the collaborative analysis of microarray data is gaining more and more relevance in international research consortia. The adequacy of the EMMA 2 software design and implementation has been proven by its application in many distributed functional genomics projects. Its scalability makes the current architecture suited for extensions towards future transcriptomics methods based on high-throughput sequencing approaches which have much higher computational requirements than microarrays.

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Deficiencias minerales en bovinos para carne: diagnóstico, caracterización y control

La demanda de una producción de alimentos cada vez mayor a nivel mundial sumado a la tecnificación y al ritmo acelerado del progreso de las explotaciones agropecuarias actuales hacen que el ganado deba soportar elevadas presiones de producción aumentando los requerimientos de nutrientes. Este es el caso de los minerales considerados actualmente elementos esenciales para los animales, aunque tradicionalmente fueron definidos como los nutrientes pobres de la nutrición y alimentación animal. Actualmente se ha demostrado con evidencia clínica y productiva, el importante rol metabólico de los minerales en el animal sano y productivo, como también se ha definido qué elemento mineral y porcentaje del mismo es requerido para el normal funcionamiento del organismo. Los macro-minerales (calcio, magnesio, fósforo, sodio, potasio, cloro y azufre) y los oligo-minerales (cobre, zinc, hierro, selenio, cobalto, iodo, manganeso, molibdeno y cromo) son elementos esenciales y necesarios para transformar la proteína y la energía de los alimentos en componentes del organismo o en productos animales como leche, carne, crías, piel, lana. Además, ayudan al organismo a combatir las enfermedades, manteniendo al animal en buen estado de salud. Se ha considerado a los minerales como el tercer grupo limitante en la nutrición animal, siendo a su vez, el que mayor potencial y menor costo tiene para incrementar la producción del ganado. Los minerales desempeñan funciones tan importantes como ser constituyentes de la estructura ósea y dental, de tejidos blandos y líquidos corporales. Están involucrados en el funcionamiento celular, siendo activadores de más de trescientas enzimas, constituyentes esenciales de vitaminas, hormonas y pigmentos respiratorios y facilitando la actividad de los microorganismos del rumen. Cuando el aporte de minerales en la ración no es el adecuado en calidad y/o cantidad se originan las deficiencias minerales, encuadradas dentro de las enfermedades metabólicas o enfermedades de la producción. Estas han sido informadas en casi todo el mundo y son responsables de importantes pérdidas económicas en los rodeos de bovinos para carne. Las deficiencias y/o desequilibrios minerales pueden causar los siguientes trastornos en los animales: bajo porcentaje de parición, mayor número de servicios por concepción, abortos, retenciones placentarias, incremento del intervalo entre partos, baja producción de leche, menor peso al nacimiento y al destete, menor porcentaje de destete, menor ganancia de peso, mayor incidencia de enfermedades infecciosas, fracturas espontáneas, diarrea, deformación de huesos y mortandad. Así cobra importancia el diagnóstico mediante el análisis de la sangre de los animales, del pasto y el agua que consumen y la caracterización de estas deficiencias en primarias o secundarias con el objetivo de poder realizar un control de las mismas mediante un adecuado plan de suplementación mineral acorde a las necesidades de los distintos establecimientos agropecuarios.

mRNA-Seq and microarray development for the Grooved carpet shell clam, Ruditapes decussatus: a functional approach to unravel host -parasite interaction

Background The Grooved Carpet shell clam Ruditapes decussatus is the autochthonous European clam and the most appreciated from a gastronomic and economic point of view. The production is in decline due to several factors such as Perkinsiosis and habitat invasion and competition by the introduced exotic species, the manila clam Ruditapes philippinarum. After we sequenced R. decussatus transcriptome we have designed an oligo microarray capable of contributing to provide some clues on molecular response of the clam to Perkinsiosis. Results A database consisting of 41,119 unique transcripts was constructed, of which 12,479 (30.3%) were annotated by similarity. An oligo-DNA microarray platform was then designed and applied to profile gene expression in R. decussatus heavily infected by Perkinsus olseni. Functional annotation of differentially expressed genes between those two conditionswas performed by gene set enrichment analysis. As expected, microarrays unveil genes related with stress/infectious agents such as hydrolases, proteases and others. The extensive role of innate immune system was also analyzed and effect of parasitosis upon expression of important molecules such as lectins reviewed. Conclusions This study represents a first attempt to characterize Ruditapes decussatus transcriptome, an important marine resource for the European aquaculture. The trancriptome sequencing and consequent annotation will increase the available tools and resources for this specie, introducing the possibility of high throughput experiments such as microarrays analysis. In this specific case microarray approach was used to unveil some important aspects of host-parasite interaction between the Carpet shell clam and Perkinsus, two non-model species, highlighting some genes associated with this interaction. Ample information was obtained to identify biological processes significantly enriched among differentially expressed genes in Perkinsus infected versus non-infected gills. An overview on the genes related with the immune system on R. decussatus transcriptome is also reported.

Differential expression in “rogue” paramutation in peas (Pisum sativum L.)

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Materials design for ambipolar devices: tuning orbital energetics in oligothiophene-naphthalimides semiconductors

Ambipolar organic field-effect transistors (OFETs), which can efficiently transport both holes and electrons, using a single type of electrode, are currently of great interest due to their possible applications in complementary metal oxide semiconductor (CMOS)-like circuits, sensors, and in light-emitting transistors. Several theoretical and experimental studies have argued that most organic semiconductors should be able to transport both types of carrier, although typically unipolar behavior is observed. One factor that can compromise ambipolar transport in organic semiconductors is poor solid state overlap between the HOMO (p-type) or LUMO (n-type) orbitals of neighboring molecules in the semiconductor thin film. In the search of low-bandgap ambipolar materials, where the absence of skeletal distortions allows closer intermolecular π-π stacking and enhanced intramolecular π-conjugation, a new family of oligothiophene-naphthalimide assemblies have been synthesized and characterized, in which both donor and acceptor moieties are directly conjugated through rigid linkers. In previous works we found that oligothiophene-napthalimide assemblies connected through amidine linkers (NDI derivates) exhibit skeletal distortions (50-60º) arising from steric hindrance between the carbonyl group of the arylene core and the sulphur atom of the neighbored thiophene ring (see Figure 1). In the present work we report novel oligo- and polythiophene–naphthalimide analogues NAI-3T, NAI-5T and poly-NAI-8C-3T, in which the connections of the amidine linkage have been inverted in order to prevent steric interactions. Thus, the nitrogen atoms are directly connected to the naphthalene moiety in NAI derivatives while they were attached directly to the thiophene moiety in the previously investigated NDI-3T and NDI-5T. In Figure 1 is depicted the calculated molecular structure of NAI-3T together with that of NDI-3T showing how the steric interactions are not present in the novel NAI derivative. The planar skeletons in these new family induce higher degree of crystallinity and the carrier charge transport can be switched from n-type to ambipolar behaviour. The highest FET performance is achieved for vapor-deposited films of NAI-3T with mobilities of 1.95x10-4cm2V-1s-1 and 2.00x10-4cm2V-1s-1 for electrons and holes, respectively. Finally, these planar semiconductors are compared with their NDI derivates analogues, which exhibit only n-type mobility, in order to understand the origin of the ambipolarity in this new series of molecular semiconductors.

Rilevamento e studio petrografico del Complesso di M. Calamita (Elba SE) nella zona di Spiaggia di Remaiolo

Lo scopo del lavoro di tesi consiste nello studio petrografico, dalla scala dell’affioramento a quella della sezione sottile, di rocce di basamento cristallino soggetto a metamorfismo e deformazione polifasiche. La zona di studio è la Spiaggia di Remaiolo, Elba SE. Questo settore da un punto di vista geologico fa parte del Complesso di M. Calamita, all’interno dell’Unità di Porto Azzurro. Gli affioramenti studiati mostrano diversi eventi metamorfici: il basamento metamorfico Ercinico e le sue coperture mesozoiche subiscono una sovraimpronta metamorfica Alpina di età Oligo-Miocenica correlabile alla strutturazione della catena dell’Appenino Settentrionale. Successivamente le rocce subiscono un’ulteriore sovraimpronta termometamorfica Mio-Pliocenica legata all’intrusione del plutone La Serra-Porto Azzurro. Il lavoro di campagna ha comportato un rilevamento di dettaglio per creare una Carta degli affioramenti (Allegato 1) e prelevare dei campioni rappresentativi delle litologie. Il lavoro di laboratorio si è svolto su 6 sezioni sottili, realizzate con i campioni prelevati in campagna, tramite l’ausilio del microscopio ottico a luce polarizzata.

Tectonics of the wedge-top Epiligurian basins and implications for the syn-to-post orogenic evolution of the Northern Apennines fold-and-thrust belt (Italy)

This thesis has the aim to give an overview about the tectonic history of the Epiligurian units, which crop out in the axial portion of the Northern Apennines fold-and-thrust belt, from a structural and thermal point of view, through a multiscalar and multitecnique approach. I focused on a key example of Epiligurian wedge-top basin, (Marzabotto Basin) proceeding from macro-to-microscale approach. The study started from a remote sensing analysis of the lineaments and morphostructures which affected the study area to obtain the regional faulting pattern and an overview about the main tectonic structures, used as basis for the structural investigation at the mesoscale. On the basis of this, it was possible to reconstruct the succession of tectonic events that affected the Marzabotto Basin, consisting in: i) two sets of thrusts indicating a NE-SW and NW-SE shortening of the sedimentary succession; ii) NE-SW-left lateral transtensional faults related to a strike-slip tectonic phase; iii) three main sets of extensional structures which cut and displace the previous thrusts. Normal faults are related to the post-orogenic evolution and have been dated with U-Th method, getting an age of Middle-Late Pleistocene. From a thermal point of view, apatite fission-tracks and (U-Th)/He analyses of detrital minerals and thermal modelling on the middle-upper Eocene siliciclastic deposits allowed me to better constrain the local exhumation history and correlate it with the large-scale tectonic evolution of the Northern Apennines. In particular, the Marzabotto Basin experienced a complex burial-exhumation history, consisting in two cooling cooling phases related to the growth of the Northern Apennines belt (Oligo-Miocene in age) and a later cooling which tracks the accretion in the orogenic wedge concomitant with rollback-driven extension (late Miocene-Pliocene in age). In conclusion it is possible to affirm that the study shed new light on poorly constrained elements of fold-and-thrust belt.