The cellular basis of a congenital heart defect Drosophila

RESUMO: Mutações em genes envolvidos na formação do coração e anomalias em qualquer etapa deste processo causam frequentemente malformações cardíacas, que representam o tipo mais comum de defeitos em neonatais, afetando cerca de 1% dos nascimentos por ano. Assim, estima-se que 20 milhões de pessoas sejam portadoras de um defeito cardíaco congénito. O coração da Drosophila melanogaster (mosca-da-fruta), denominado vaso dorsal, é um órgão relativamente simples que actua como uma bomba muscular, contraindo automaticamente para permitir a circulação da hemolinfa através do corpo. A formação do vaso dorsal na mosca é muito semelhante ao desenvolvimento do coração em vertebrados, representando por isso, um poderoso modelo para estudar a rede de genes e os padrões regulatórios relacionados com o desenvolvimento deste órgão. Anteriormente, nós identificámos um gene em Drosophila, darhgef10, fortemente expresso no coração em desenvolvimento e cuja deleção induz anormalidades cardíacas subtis mas prevalentes. Os mutantes para darhgef10 são viáveis e férteis no ambiente controlado de laboratório. Este trabalho teve como objectivos caracterizar fenotipicamente os mutantes nulos para darhgef10, determinar a localização subcelular da proteína dArhgef10 e investigar a base celular subjacente ao defeito no alinhamento dos cardioblastos observado nos mutantes. Os nossos resultados revelaram que a deleção de darhgef10 provoca uma severa redução da viabilidade, sem no entanto comprometer o tempo de desenvolvimento e a longevidade. Por outro lado, o aumento da expressão de darhgef10 em músculos, glândulas salivares e no disco imaginal do olho afeta drasticamente a integridade destes tecidos. A expressão ectópica de darhgef10 in vitro e in vivo revelou que a proteína está localiza no citoplasma com enriquecimento junto à membrana celular, com associação à actina F. Live imaging de embriões mutantes para darhgef10 revelou que os defeitos observados no coração podem estar associados a um defeito na adesão dos músculos alary e/ou das células pericardiais ao vaso dorsal. O homólogo humano de darhgef10, ARHGEF10, também é expresso no coração e está associação a uma maior susceptibilidade para a ocorrência de acidentes vasculares cerebrais aterotrombóticos, sugerindo que o que aprendemos sobre darhgef10 em Drosophila pode ter implicações do ponto de vista clínico para a saúde humana. ----------------------------- ABSTRACT: Mutations in genes controlling heart development and abnormalities in any of its steps frequently cause cardiac malformations, the most common type of birth defects in humans, affecting nearly 1% of births per year. Hence around 20 million adults are expected to live with a congenital heart defect. The Drosophila melanogaster heart, called dorsal vessel, is a relatively simple organ that acts as a muscular pump contracting automatically to allow the circulation of hemolymph. Drosophila heart formation shares many similarities with heart development in vertebrates providing a powerful system to study gene networks and regulatory pathways involved in heart development. We have previously identified a Drosophila gene, darhgef10, which is strongly expressed in the developing heart and when deleted, leads to flies with highly prevalent yet subtle heart abnormalities, compatible with unchallenged life in the laboratory. Our aims were to phenotypically characterize homozygous null darhgef10 mutants, characterize the subcellular localization of dArhgef10 and to study the cellular basis of the misaligned cardioblasts defect. We found that about half of darhgef10 mutants die during development. However, the survivors surprisingly have a nearly normal developmental time, adult locomotor behavior and total lifespan. Detection of transgene-derived dArhgef10 protein in vitro and in vivo using custom antibodies revealed a cytosolic protein slightly enriched in the cellular membranes and associated with F-actin. Tissue-specific darhgef10 expression disrupts the normal morphology of developing muscles, salivary glands and the eye. Live imaging of darhgef10 mutant embryos revealed that heart defect could be caused by a reduced capacity of attachment of pericardial cells and/or alary muscle to dorsal vessel. The human homolog of darhgef10 is also expressed in the heart and is a susceptibility gene for atherothrombotic stroke, suggesting that what we learn about the function of this gene and its phenotypes in Drosophila could have implications to human health.

Integração de energias renováveis num modelo de edifício de Balanço Energético Quase Zero (NZEB)

Neste estudo aborda-se o novo conceito dos edifícios com necessidades quase nulas de energia (Nearly Zero Energy Buildings, NZEB) no parque edificado Europeu, nomeadamente os edifícios de habitação que serão construídos a partir de 2020. Estes edifícios terão que respeitar os requisitos mínimos de eficiência energética de modo a reduzir a dependência dos combustíveis fósseis que tem vindo a aumentar significativamente ao longo dos últimos anos. Ao longo deste trabalho foi modelado e dimensionado um edifício de habitação unifamiliar situado na zona de Lisboa e recorreu-se a técnicas e estratégias que aumentam a eficiência energética do mesmo. Este dimensionamento foi feito recorrendo ao software DesignBuilder, tendo sido em seguida efetuada uma análise energética, com recurso ao software EnergyPlus. Posteriormente à análise estar feita, realizou-se um estudo utilizando o software SolTerm para se integrar sistemas de produção de energia renovável no edifício, de modo a tentar suprir as necessidades energéticas do edifício no que se refere a aquecimento ambiente, águas quentes sanitárias (AQS) e necessidades elétricas. Para suprir as necessidades de arrefecimento e aquecimento que o sistema solar térmico não tem capacidade de suprir foi introduzida uma bomba de calor, reduzindo assim o consumo elétrico tornando o edifício mais sustentável. Já para produção de energia elétrica foi inserido um sistema solar fotovoltaico. Foi avaliada também nesta fase a relação custo-benefício da aplicação de cada um destes sistemas, de modo a escolher aquele que maximiza o suprimento das necessidades e que ao mesmo tempo é economicamente viável. Por último foi realizada uma análise crítica aos resultados obtidos e é feito o enquadramento com o que é pretendido num edifício NZEB.

ΒΟΜΒΑ COM BRAÇO OSCILANTE ACIONADA POR CORRENTEZA DE RIOS

Uma bomba d'água acionada por correnteza de rios foi construída e testada. O desenho incorporou um hidrofólio suportado por um braço oscilante. Uma mudança automática do ângulo de ataque do hidrofólio faz com que o braço levante e desça continuamente, acionando uma boma de pistão. Com correntezas de 0,6 a 1,1m2 a vazão da bomba foi de 3 a 6 m3 de água por dia a uma altura de 9 m. A bomba tem boas possibilidades de poder abastecer casas situadas pertos de rios de terra firme com água desses rios.

Valor nutricional e energético de espécies vegetais importantes na alimentação do Tambaqui

Analisou-se o valor nutricional e energético de alguns frutos e sementes das florestas de várzea e igapó, próximas à região de Manaus-AM, importantes na alimentação do tambaqui (Colossoma macropomum Cuvier, 1818). Para o levantamento das espécies e os tipos de frutos consumidos por esta espécie foram utilizadas informações da literatura, complementadas com os resultados de análises de conteúdo dos tratos digestivos coletados através de capturas de animais e no principal porto de desembarque e comercialização de peixes em Manaus, a feira da Panair. Foram realizadas, semanalmente, na feira, coleta de 15 tratos digestivos, durante nove meses. Após a evisceração, os tratos digestivos foram acondionados em sacos plásticos, armazenados em isopor com gelo e transportados até o laboratório onde permaneceram em freezer (-20ºC). As análises de conteúdo dos tratos digestivos consistiram na coleta dos frutos e sementes para identificação, após serem preservados em álcool a 70% constituindo uma coleção de referência. Após identificação, as espécies de frutos e sementes foram coletadas nas áreas de ocorrência na várzea e igapó para as análises bromatológicas, seguindo metodologia da A.O.A.C (1995) e a energia bruta (kJ/g) através de bomba calorimétrica. Identificou-se 46 espécies vegetais, distribuídas em 21 famílias e classificados nove tipos de frutos. De acordo com os dados atuais, a alimentação do tambaqui engloba, pelo menos, 133 espécies, entre frutos e sementes, distribuídas em 38 famílias e 15 tipos de frutos. O consumo destes itens variou entre inteiros e/ou triturados. A composição bromatológica de 14 espécies de sementes e 40 de frutos demostrou que estes itens são mais energéticos do que protéicos.

Cultura in vitro de embriões e de gemas de mudas de pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke)

Este trabalho teve como objetivo o estabelecimento in vitro de embriões e de gemas de mudas de pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) livres de contaminações e de oxidação fenólica. As gemas foram obtidas da rebrota de mudas cultivadas em viveiro e os embriões a partir de sementes em diversos estágios de maturação. Para a assepsia dos explantes foram utilizados dois antibiótico (Ampicilina e Agrimicina), etanol (70%) e hipoclorito de sódio, em concentrações e tempo de exposição variando em função do tratamento. Para o controle da oxidação foram utilizados imersão em ácido ascórbico (250 mg/l) e PVP (Polivinilpirrolidona) no meio Murashige & Skoog (MS). O delineamento estatístico empregado foi o inteiramente ao acaso com tratamentos e repetições em função do tipo de explante. Foi observado 71% de sobrevivência e 53% de germinação de embriões tratados com hipoclorito de sódio (50% e 2% de cloro ativo) por 10 minutos e inoculados em meio MS contendo 20 mg/l de água de côco após 45 dias. As gemas das rebrotas de mudas tratadas com solução de Sulfato de Estreptomicina (Agrimicina) na concentração de 500 mg/l (1h) apresentaram 51% de sobrevivência. Quando submetidas ao pré-tratamento com o emprego de bomba a vácuo (180 mmHg) contendo a Agrimicina (500 mg/l), apresentaram 25% de sobrevivência.

High strain rate constitutive modeling forhistorical structures subjected to blast loading

Doctoral Thesis Civil Engineering

Utilização de gás natural comprimido em veículos pesados de passageiros

Dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica

Dynamic modelling and analysis of hydraulic forces in radial blood pumps

Dissertação de mestrado integrado em Biomedical Engineering Biomaterials, Biomechanics and Rehabilitation

Gestão e instalação de redes de sensores sem fios (domótica)

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores

Aproveitamento de energia em sistemas de abastecimento de água

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

A proteção cumulativa do design pelo Direito de Autor e pelo Direito da Propriedade Industrial: o caso especial do contrato de trabalho

Dissertação de mestrado em Direito dos Contratos e das Empresas

Desarrollo de máquina de perfusión para la conservación de órganos para trasplante. Modelo renal.

El trasplante renal es el tratamiento óptimo para personas que sufren estadios terminales de enfermedades renales, presentando una relación costo beneficio a favor del trasplante con respecto a la diálisis. El número de paciente que requieren ser trasplantado se incrementa año a año, pero este incremento no se ve acompañado con el aumento de los órganos disponibles. Según el SINTRA en nuestro país hay 5880 pacientes en lista de espera para recibir un trasplante renal, durante el 2011 se procuraron 1720 riñones con criterios clásicos. Es consecuencia de esta falta de órganos que se comenzó a utilizar órganos marginales, aquellos que no reúnen los criterios clásicos de donantes, el inconveniente que esto genera, es que los órganos a trasplantar presentan un mayor índice de daño celular y de rechazo. Diferentes estudios demostraron que la utilización de máquinas de perfusión en estos órganos mejora la sobrevida del órgano y disminuye el rechazo, algo que no se puede lograr con los métodos de conservación clásicos. El objetivo de este proyecto es: desarrollar y construir una máquina de perfusión renal de flujo continuo / pulsátil, con las innovaciones que consideramos pertinentes para la conservación de órganos con criterios extendidos. La máquina dispondrá de dos cámaras herméticas una dentro de la otra, la interior que contendrá al órgano el cual será conectado por medio de cánulas, a una bomba pulsátil con solución de Wisconsin o similar, estará rodeada de otra con líquido refrigerante bombeado desde una bomba refrigerante eléctrica portátil, estos sistema eléctricos serán a batería de larga duración. Nuestro prototipo aporta además nuevas innovaciones como son; un sistema (GPS) que permitirá conocer la ubicación precisa del dispositivo activado y poder coordinar de mejor manera el procedimiento quirúrgico, una computadora de a bordo con la que se controlará todos los sistemas y se almacenarán los parámetros estadísticos del órgano transportado, consolas y pantalla táctil para el control de los parámetros de funcionamiento, se construirá la carcasa con tecnología LRTM de fibra de vidrio inyectada la cual se está desarrollando en nuestra empresa para aplicaciones varias. Se desarrollarán piezas descartables de bajo costo, acorde a las disponibilidades económicas locales, para lograr de este modo la amplia utilización de esta máquina en todos los centros de trasplante y procuración de órganos del país.

Exercício e restrição alimentar aumentam o RNAm de proteínas do trânsito de Ca2+ miocárdico em ratos

FUNDAMENTO: Treinamento físico (TF) aumenta a sensibilidade dos hormônios tireoidianos (HT) e a expressão gênica de estruturas moleculares envolvidas no movimento intracelular de cálcio do miocárdio, enquanto a restrição alimentar (RIA) promove efeitos contrários ao TF. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da associação TF e RIA sobre os níveis plasmáticos dos HT e a produção de mRNA dos receptores HT e estruturas moleculares do movimento de cálcio do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Utilizaram-se ratos Wistar Kyoto divididos em: controle (C, n = 7), RIA (R50, n = 7), exercício físico (EX, n = 7) e exercício físico + RIA (EX50, n = 7). A RIA foi de 50% e o TF foi natação (1 hora/dia, cinco sessões/semana, 12 semanas consecutivas). Avaliaram-se as concentrações séricas de triiodotironina (T3), tiroxina (T4) e hormônio tireotrófico (TSH). O mRNA da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolamban (PLB), trocador Na+/Ca+2 (NCX), canal lento de cálcio (canal-L), rianodina (RYR), calsequestrina (CQS) e receptor de HT (TRα1 e TRβ1) do miocárdio foram avaliados por reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. RESULTADOS: RIA reduziu o T4, TSH e mRNA do TRα1 e aumentou a expressão da PLB, NCX e canal-L. TF aumentou a expressão do TRβ1, canal-L e NCX. A associação TF e RIA reduziu T4 e TSH e aumentou o mRNA do TRβ1, SERCA2a, NCX, PLB e correlação do TRβ1 com a CQS e NCX. CONCLUSÃO: Associação TF e RIA aumentou o mRNA das estruturas moleculares cálcio transiente, porém o eixo HT-receptor não parece participar da transcrição gênica dessas estruturas.

Disfunção miocárdica e alterações no trânsito de cálcio intracelular em ratos obesos

FUNDAMENTO: Vários mecanismos têm sido propostos contribuir para a disfunção cardíaca em modelos de obesidade, tais como alterações nas proteínas do trânsito de cálcio (Ca+2) e nos receptores beta-adrenérgicos. Todavia, o papel desses fatores no desenvolvimento da disfunção miocárdica induzida pela obesidade ainda não está claro. OBJETIVO: Este estudo pretende investigar se a obesidade induzida por um ciclo de dieta hipercalóricas resulta em disfunção cardíaca. Além disso, foi avaliado se essa alteração funcional em ratos obesos está relacionada com o prejuízo do trânsito de Ca+2 e do sistema beta-adrenérgico. MÉTODOS: Ratos Wistar machos, 30 dias de idade, foram alimentados com ração padrão (C) e um ciclo de cinco dietas hipercalóricas (Ob) por 15 semanas. A obesidade foi definida pelo aumento da porcentagem de gordura corporal dos ratos. A função cardíaca foi avaliada mediante análise isolada do músculo papilar do ventrículo esquerdo em condições basais e após manobras inotrópicas e lusitrópicas. RESULTADOS: Em comparação com o grupo controle, os ratos obesos apresentaram aumento da gordura corporal e intolerância a glicose. Os músculos dos ratos obesos desenvolveram valores basais semelhantes; entretanto, as respostas miocárdicas ao potencial pós-pausa e aumento de Ca+2 extracelular foram comprometidas. Não houve alterações na função cardíaca entre os grupos após a estimulação beta-adrenérgica. CONCLUSÃO: A obesidade promove disfunção cardíaca relacionada com alterações no trânsito de Ca+2 intracelular. Esse prejuízo funcional é provavelmente ocasionado pela redução da atividade da bomba de Ca+2 do retículo sarcoplasmático (SERCA2a) via Ca+2 calmodulina-quinase.

Efeitos de radiações gama do 60Co na conservação da semente do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), variedade goiano precoce

No Departamento de Agricultura e Horticultura da E. S. A. «Luiz de Queiroz», o comportamento de sementes de feijoeiro, variedade Goiano Prococe, irradiadas e conservadas em condições ambientais, foi estudado mediante a instalação periódica de testes de germinação e testes de emergência. As sementes foram submetidas a 0,0, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2 e 6,4 krad de radiações gama na bomba de Cobalto do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Os testes de laboratório constaram da observação, em nove épocas, segundo esquema fatorial, da germinação das sementes submetidas aos diversos tratamentos. O vigor das sementes foi avaliado de acordo com a velocidade de emergência das plântulas em canteiros, segundo esquema fatorial, em seis épocas. Após as análises e discussão dos resultados, chegou-se às seguintes conclusões: a) Embora tenham sido constatados efeitos imediatos das doses de irradiação utilizadas, sobre o poder germinativo, há possibilidade de melhor conservação das sementes irradiadas por período de tempo prolongado, em condições normais de ambiente. b) Dentro das dosagens empregadas, o tratamento 0,8 krad se revelou o mais favorável; os tratamentos 0,4 e 1,6 krad também podem ser recomendados. c) Testes de vigor são mais indicados para esse tipo de estudo, por serem mais rigorosos que os de germinação.