An��lise da influ��ncia da utiliza����o de biocombust��vel num motor de combust��o interna por compress��o: desempenho, emiss��es de gases de escape e part��culas totais em suspens��o

Disserta����o apresentada na Faculdade de C��ncias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obten����o do grau de Mestre em Bioenergia

Mitochondria are the main source and one of the targets of Pb (lead)-induced oxidative stress in the yeast Saccharomyces cerevisiae

The yeast Saccharomyces cerevisiae is a useful model organism for studying lead (Pb) toxicity. Yeast cells of a laboratory S. cerevisiae strain (WT strain) were incubated with Pb concentrations up to 1,000 ��mol/l for 3 h. Cells exposed to Pb lost proliferation capacity without damage to the cell membrane, and they accumulated intracellular superoxide anion (O2 .���) and hydrogen peroxide (H2O2). The involvement of the mitochondrial electron transport chain (ETC) in the generation of reactive oxygen species (ROS) induced by Pb was evaluated. For this purpose, an isogenic derivative ��0 strain, lacking mitochondrial DNA, was used. The ��0 strain, without respiratory competence, displayed a lower intracellular ROS accumulation and a higher resistance to Pb compared to the WT strain. The kinetic study of ROS generation in yeast cells exposed to Pb showed that the production of O2 .��� precedes the accumulation of H2O2, which is compatible with the leakage of electrons from the mitochondrial ETC. Yeast cells exposed to Pb displayed mutations at the mitochondrial DNA level. This is most likely a consequence of oxidative stress. In conclusion, mitochondria are an important source of Pb-induced ROS and, simultaneously, one of the targets of its toxicity.

Syngas production by water electrolysis: preliminary tests on methane production

Master Thesis to obtain the Master degree in Chemical Engineering - Branch Chemical Processes

Destruction of the tar present in syngas by combustion in porous media

The cleaning of syngas is one of the most important challenges in the development of technologies based on gasification of biomass. Tar is an undesired byproduct because, once condensed, it can cause fouling and plugging and damage the downstream equipment. Thermochemical methods for tar destruction, which include catalytic cracking and thermal cracking, are intrinsically attractive because they are energetically efficient and no movable parts are required nor byproducts are produced. The main difficulty with these methods is the tendency for tar to polymerize at high temperatures. An alternative to tar removal is the complete combustion of the syngas in a porous burner directly as it leaves the particle capture system. In this context, the main aim of this study is to evaluate the destruction of the tar present in the syngas from biomass gasification by combustion in porous media. A gas mixture was used to emulate the syngas, which included toluene as a tar surrogate. Initially, CHEMKIN was used to assess the potential of the proposed solution. The calculations revealed the complete destruction of the tar surrogate for a wide range of operating conditions and indicated that the most important reactions in the toluene conversion are C6H5CH3 + OH <-> C6H5CH2 + H2O, C6H5CH3 + OH <-> C6H4CH3 + H2O, and C6H5CH3 + O <-> OC6H4CH3 + H and that the formation of toluene can occur through C6H5CH2 + H <-> C6H5CH3. Subsequently, experimental tests were performed in a porous burner fired with pure methane and syngas for two equivalence ratios and three flow velocities. In these tests, the toluene concentration in the syngas varied from 50 to 200 g/Nm(3). In line with the CHEMKIN calculations, the results revealed that toluene was almost completely destroyed for all tested conditions and that the process did not affect the performance of the porous burner regarding the emissions of CO, hydrocarbons, and NOx.

Cartografia de zonamento geot��cnico no apoio ao planeamento e valoriza����o da explora����o do georrecurso: o caso do maci��o rochoso da Curvi�� (Joane)

Este trabalho centra-se no estudo do aproveitamento expect��vel do maci��o rochoso da pedreira da Curvi�� N.o 2 (Joane, Vila Nova de Famalic��o, no N Portugal), atrav��s da obten����o de um bloco unit��rio tipo que forne��a indica����es para a explora����o do recurso geol��gico para fins industriais e/ou ornamentais. Desta forma, investiga-se se num dado limite de zona geot��cnica do maci��o rochoso e propicio a obten����o de blocos com dimens��o, avaliados apos o processo de transforma����o, nomeadamente, para enrocamento em obras mar��timas ou balastro em obras ferrovi��rias. Foram seleccionados diversos afloramentos, tendo-se recorrido a t��cnica de amostragem linear as superf��cies expostas do maci��o. Esta t��cnica e uma das formas mais expeditas de coligir dados geol��gico-geot��cnicos relativos as descontinuidades. Procedeu-se, ainda, a um tratamento estat��stico das descontinuidades, bem como dos par��metros geol��gico-geot��cnicos e geomec��nicos a estas associadas, propostos pela Sociedade Internacional de Mec��nica das Rochas (ISRM). Todos os dados foram representados cartograficamente numa base apoiada pelos Sistemas de Informa����o Geogr��fica (SIG) e utilizadas as ferramentas de geologia estrutural, analise morfotect��nica, modela����o digital de terreno e cartografia de zonamento geot��cnico. O zonamento geot��cnico do maci��o gran��tico foi realizado sempre em estreita liga����o com o conhecimento das caracter��sticas do maci��o ���in situ���. Pretende-se que esta metodologia contribua para um melhor conhecimento da compartimenta����o dos maci��os rochosos em geral e, em particular, do modelo geot��cnico comportamental do maci��o rochoso da Curvi�� N.o2.

Repercuss��es cr��nicas nas vias a��reas da hiper��xia neonatal : modelo experimental

RESUMO: O objectivo deste trabalho foi avaliar se a exposi����o cr��nica neonatal �� hiper��xia mo-derada induz altera����es funcionais e estruturais persistentes nas vias a��reas. Desenvolveu-se um modelo animal, no rato, a partir do qual se retiraram implica����es para a compreens��o das repercuss��es cr��nicas da hiper��xia neonatal sobre as vias a��reas de displasia broncopulmonar (DBP), em duas fases distintas: imediatamente ap��s a exposi-����o neonatal a 50%O2 (grupo 50%O2) e ap��s tr��s semanas de recupera����o em ar ambiente (grupo 50%O2+Ar).Compararam-se os resultados da resposta do m��sculo liso de traqueia (MLT) �� esti-mula����o in vitro com metacolina e salbutamol e avaliaram-se as altera����es quantitativas da ��rea de MLT, bem como as altera����es qualitativas da estrutura da traqueia. Demonstrou-se que a exposi����o a 50% de oxig��nio n��o tinha repercuss��es imediatas sobre a resposta in vitro do MLT �� estimula����o colin��rgica, mas que induzia um aumento do relaxamento em resposta ao salbutamol. A contractilidade do MLT em resposta �� estimula-����o com metacolina no grupo 50%O2+Ar foi significativamente superior �� do grupo de con-trolo da mesma idade e tamb��m superior �� observada no grupo 50%O2, enquanto que a resposta ao salbutamol se voltou a aproximar dos valores de controlo ap��s a recupera����o em norm��xia. N��o se observaram diferen��as estatisticamente significativas na ��rea de MLT entre os grupos experimental e de controlo, o que se deve provavelmente ao n��mero reduzido de amostras avaliadas e �� variabilidade deste par��metro no grupo de controlo; contudo, verifi-cou-se um aumento m��dio de 15% imediatamente ap��s a exposi����o �� hiper��xia que persis-tiu ap��s o per��odo de recupera����o.As altera����es qualitativas sobre a arquitectura da traqueia, avaliadas por microscopia ��ptica, revelaram no grupo 50%O2 aumentos da espessura da matriz extracelular e da den-sidade de mast��citos desgranulados na submucosa e advent��cia vizinhas do MLT, sem outras altera����es relativamente ao grupo de controlo com 15 dias. As altera����es da matriz extrace-lular foram revers��veis ap��s a recupera����o em ar ambiente. A densidade de mast��citos per-maneceu superior �� do grupo de controlo de 36 dias de idade, apresentando-se em maior contiguidade com o MLT relativamente ao grupo 50%O2. Em s��ntese, demonstrou-se que a hiper��xia neonatal cr��nica em n��veis moderados in-duz altera����es da resposta contr��ctil do MLT e da estrutura da traqueia que podem ter ex-press��o funcional ap��s a exposi����o ter cessado. Assim, o contributo original do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo animal que permite avaliar os mecanismos pelos quais a hiper��xia �� capaz de induzir, isoladamente, altera����es cr��nicas da contracti-lidade, do relaxamento do ML e da estrutura das vias a��reas que podem ser respons��veis pela HRB persistente em doentes sujeitos a oxigenioterapia neonatal.-------------ABSTRACT: The aim of this work was to evaluate whether chronic neonatal exposure to hyperoxia in-duces persistent structural and functional airway changes. An animal model was developed, using neonatal rats, in order to understand the chronic effects of neonatal hyperoxia on the airways, in bronchopulmonary dysplasia, in two distinct phases: immediately after neonatal exposure to 50%O2 (50%O2 group) and after three weeks of recovery at ambient air (50%O2+Ar group).The results from the tracheal smooth muscle (TSM) response to in vitro stimulation with metacholine and salbutamol were compared and quantitative changes in TSM area, as well as qualitative changes in tracheal structure were evaluated. It was demonstrated that while exposure to 50% oxygen had no immediate effects on in vitro TSM response to cholinergic stimulation, it induced an increase in relaxation as a result of salbutamol administration. TSM contractility as a result of methacholine administration in the 50%O2 + Ar group was significantly higher than that of the same-age control group, and also higher than the one observed in the 50%O2 group, whereas the response to salbutamol admini-stration was once again closer to the control values after recovery in normoxia. There were no statistically significant differences in the TSM area between the experi-mental and control groups, which is most likely due to the reduced number of samples evalu-ated and to the variability of this parameter in the control group. However, there was an aver-age increase of 15% immediately after exposure to hyperoxia, which persisted after the recov-ery period. Qualitative changes in tracheal architecture, evaluated by optic microscopy, revealed that the 50%O2 group suffered an increase in the thickness of the extracellular matrix and degranu-lated mast cell density in the submucosa and adventitia adjacent to the TSM, without further changes when compared with the control group at 15 days of age. The changes in extracellular matrix were reversible after recovery in ambient air. Mast cell density remained higher than that of the control group at 36 days of age, and more contiguous to TSM than the 50%O2 group. In conclusion, it has been demonstrated that moderate levels of chronic neonatal hyperoxia in-duce changes in TSM contractile response and tracheal structure, which may be functionally ex-pressed after discontinuation of exposure. Therefore, the original contribution of the present work was the development of an animal model which allows the evaluation of the mechanisms through which hyperoxia alone can induce chronic changes in contractility and relaxation of SM and also in airway structure that can be responsible for the persistent airway hyperrespon-siveness found in patients who were submited to neonatal oxygen therapy.

Anemia de c��lulas falciformes na idade pedi��trica : contribui����o para o estudo das suas principais complica����es e indicadores de progn��stico

RESMO: Introdu����o: A anemia de c��lulas falciformes doen��a heredit��ria, com repercuss��o multi-org��nica, tem grande variabilidade na sua express��o cl��nica. Da�� o interesse do estudo de indicadores de progn��stico. A investiga����o realizada foi precedida de um resumo hist��rico incidindo sobre a compreens��o de aspectos fundamentais da doen��a ao longo dos tempos. Na primeira parte do estudo e ap��s revis��o bibliogr��fica, foram referidos dados da fisiopatologia como base para os estudos que integram a presente disserta����o. Abordou-se o estado da arte relativamente ��s complica����es, aos indicadores de progn��stico e �� terap��utica utilizada. Objectivos: Constitu��ram objectivos deste estudo realizado numa amostra populacional representativa: identificar as les��es a n��vel dos sistemas cardio-respirat��rio e nervoso central, avaliando-se as respectivas repercuss��es; avaliar a presen��a de indicadores de progn��stico entre as vari��veis seleccionadas; estudar a efic��cia e toxicidade da HU nos doentes com as formas graves da ACF. Para a prossecu����o destes objectivos foram delineados para al��m do estudo global tr��s estudos espec��ficos: Estudo 1- repercuss��o no sistema cardio-respirat��rio; Estudo 2- repercuss��o no sistema nervoso central; Estudo 3- terap��utica com hidroxiureia. Doentes e m��todos: Procedeu-se a um estudo prospectivo e multi-institucional durante um per��odo de tr��s anos tendo-se seleccionado para a amostra, e de acordo com crit��rios pr��-definidos, 30 doentes com ACF na fase est��vel da doen��a, com idades compreendidas entre os sete e os 18 anos, todos de origem africana �� excep����o de um caucasiano. O diagn��stico baseou-se em t��cnicas de electroforese e estudo molecular que definiu o genotipo da doen��a e a presen��a da delec����o da ���-talass��mia assim como os haplotipos da amostra populacional. Foram utilizadas diferentes metodologias para avaliar a exist��ncia de les��o pulmonar e cerebral. Atrav��s do estudo estat��stico foram seleccionadas diversas vari��veis como hipot��ticos indicadores de progn��stico. Estudo 1. Para determinar a exist��ncia de les��o a n��vel pulmonar usaram-se duas metodologias diferentes, a avalia����o da fun����o pulmonar com estudo da satura����o da Hb em O2 no sangue arterial e a tomografia computadorizada de alta resolu����o. Estudou-se tamb��m a poss��vel disfun����o card��aca como repercuss��o da les��o pulmonar, atrav��s do ecocardiograma, e os indicadores de progn��stico com significado estat��stico para a les��o encontrada. Estudo 2. O desenho deste estudo foi sobrepon��vel ao anterior, mas com metodologia adequada para o SNC. Procedeu-se ao estudo das les��es cerebrais por meio de exames imagiol��gicos, (RMN-CE e DTC) e de testes psicol��gicos. Correlacionaram-se as tr��s metodologias utilizadas e a import��ncia de cada uma para a decis��o de atitudes terap��uticas preventivas. Estudo 3. Consistiu num estudo aberto prospectivo n��o controlado com nove crian��as e adolescentes com formas graves de ACF, com o objectivo de avaliar a efic��cia da terap��utica com hidroxiureia, durante um per��odo de 24 meses. Todos os doentes completaram no m��nimo 15 meses de terap��utica, com uma dose final m��dia de 19���4 mg/K/dia. Resultados globais: Durante o per��odo anterior �� investiga����o caracterizou-se a amostra populacional estudada quanto ao fenotipo gen��tico, cl��nico e hematol��gico de acordo com os crit��rios utilizados por outros investigadores. Verificou-se: predom��nio do haplotipo Bantu na forma homozig��tica em 53% dos doentes; n��mero total de EVO ���3/ano em 87,5% dos doentes; crises de sequestra����o em 18,75%; dactilites no primeiro ano de vida em 31,2%; quadro de s��psis grave apenas num doente; crises de hiper-hem��lise em 50%; e STA em 59,38% dos doentes. Quanto ao fenotipo hematol��gico evidenciaram-se como factores de risco reticulocitose (13,1x103/���l) e hiperbilirrubin��mia (2,5 mg/dl) e como factores de bom progn��stico a presen��a de delec����o de um gene da ���-talass��mia em 46,9% dos doentes e valor m��dio de Hb 8,1 g/dl. Resultados dos estudos parcelares: Estudo 1. Deste estudo infere-se que a DPR ligeira foi diagnosticada em 70% dos doentes, uma vez que as altera����es da difus��o n��o foram estatisticamente significativas, o estudo dos gases no sangue n��o evidenciaram resultados anormais e a TCAR evidenciou altera����es em 43,3% dos doentes. Apenas num doente se verificou doen��a pulmonar obstrutiva relacionada com maior n��mero da STA.O estudo da disfun����o card��aca encontrada em 86,7% dos doentes n��o reflecte a repercuss��o da DPR a n��vel card��aco, podendo estar associada ��s altera����es fisiopatol��gicas da pr��pria anemia cr��nica. Encontraram-se indicadores de progn��stico hematol��gicos e cl��nicos. Entre os primeiros, valores de Hb ���8,5 g/dl e de HbF ���13% foram considerados indicadores de bom progn��stico para a les��o pulmonar. Em rela����o aos par��metros cl��nicos, as STA n��o foram consideradas indicadoras de progn��stico para a DPR ao contr��rio do que se verificou com o n��mero de EVO. Pela an��lise dos par��metros gen��ticos e socio-econ��micos provou-se a aus��ncia de rela����o estatisticamente significativa com les��o pulmonar. Estudo 2. Pela RMN-CE foram diagnosticados ES em 33,3% com uma localiza����o preferencial na subst��ncia branca profunda em 26,6% dos doentes. Relativamente aos par��metros hematol��gicos seleccionados, o valor m��dio da HbF 8,6% constitu��u um indicador de bom progn��stico para o aparecimento de ES, enquanto o valor m��dio de leuc��citos 12.39x103/��l foi considerado um indicador de mau progn��stico. No estudo do DTC apenas um doente apresentou aumento da velocidade do fluxo cerebral na ACM igual a 196 cm/segundos, associado a vasculopatia grave. Os testes psicol��gicos alterados em 80% dos doentes mostraram ser o m��todo mais sens��vel para detectar altera����es do neurodesenvolvimento, mas sem correla����o com os ES em 10% dos doentes. Real��a-se a baixa percentagem de DTC patol��gicos encontrados neste estudo em rela����o ao n��mero elevado de ES e de testes psicol��gicos alterados, n��o se verificando concord��ncia entre os tr��s exames. Dos indicadores de progn��stico estudados a ���-talass��mia foi considerada um factor de protec����o para o coeficiente de intelig��ncia da escala de Wechsler. Em rela����o a par��metros cl��nicos estudados os doentes com maior n��mero de EVO, tem em m��dia valores inferiores nos testes psicol��gicos. Estudo 3. Neste estudo verificou-se que o valor m��dio da HbF aumentou significativamente de 7,0��4% para 13,7��5,3% (p=0,028) ao fim de 15 meses de terap��utica com hidroxiureia. Clinicamente todos os doentes responderam significativamente com uma redu����o de 80% no n��mero de EVO, 69% no n��mero de internamentos, 76% no n��mero de dias de hospitaliza����o e 67% no n��mero de transfus��es. Deste modo comprovou-se n��o s�� a efic��cia desta terap��utica neste grupo pedi��trico como tamb��m a falta de efeitos secund��rios significativos. Considera-se a necessidade de estudos mais prolongados e em grande s��ries, para com seguran��a se usar a HU antes que a les��o org��nica se estabele��a, portanto logo nos primeiros anos de vida. Conclus��o: Na amostra populacional estudada foram evidenciadas les��es pulmonares e cerebrais na grande maioria dos doentes que condicionaram a sua qualidade de vida. Foram identificados indicadores de progn��stico que poder��o eventualmente ditar medidas terap��uticas precoces com o objectivo de diminuir a morbilidade e a mortalidade neste grupo et��rio. Demonstrou-se que a terap��utica com a HU foi eficaz e bem tolerada----------ABSTRACT: Background: Sickle cell anemia (SCA), a hereditary disease characterized by pain and lifetime multi-organic lesion, is a challenge for all that work with carriers of this disease. The clinical expression variability of SCA is a constant reality and a problem to be solved in the current world of investigation, for which the knowledge of prognostic indicators responsible for the different aspects of clinical evolution diversity wiil be an added value. The study is preceded by a historical summary of the most important factors in the evolution of SCA, which are in themselves, an incentive for future research. In the first part of the study, after an extensive bibliographical revision, physiopathology data is referred to in general and specifically regarding the target organs, that constituted the base for the studies presented in the dissertation. The state of the art for the complications to be studied, the choice of prognostic indicators and the therapeutics application, were approached for the renewed interest in the theme. Aims: In regard to the investigation, the objective was to study the lesions in the most affected organs of a chosen pediatric group, to investigate prognostic indicators for lung and cerebral lesions and to evaluate the protective effect of hydroxyurea in children with severe outcomes. Patients and methods: A prospective and multi-institutional study was carried out during a three-year period, February 1998 to March 2001, with children and adolescents followed up at a Immunohematology Outpatient Clinic of Dona Estef��nia's Hospital, Lisbon. Based in predefined criteria, 30 children with SCA were selected in a stable phase of the disease, aged from seven to 18 years old, all of whom were of African origin with exception of one who was Caucasian. The diagnosis was based on electrophoresis techniques and molecular study that allowed to define the genotype, the presence of deletional alpha-thalassemia as well as haplotypes in the population. Different methodologies were used to evaluate the existence of lung and cerebral lesion. Statistical study of the different variables selected the prognostic indicators. In Study 1, to determine the existence of lung lesion two different methodologies were used: pulmonar function study with arterial blood gases determination; and high resolution computerized tomography. Heart dysfunction as a repercussion of lung lesion was also studied through echocardiography, and prognostic indicators were statistically significant for lesions found. The design of Study 2 was similar to Study 1, but with the appropriate methodology for CNS. After neurological examination, which was normal in all patients (control group), cerebral lesions were studied with imagiologic exams (MRN-CE and TCD) and psychological tests. These three methodologies were correlated and the importance of each one in the decision of the therapeutic profilactic attitudes. Study 3 consisted of a controlled prospective open study in children with severe forms of SCA, with the aim of the evaluating therapeutic effectiveness of hydroxyurea, during a period of 24 months. Results: In the global overall study preceding the Studies 1,2 and 3, there were a prevalence of haplotype Bantu (53%) and other risk factors, namely the number of VOC (87,5%), sequestration crisis (18,75%), dactilytis in first year of life(31,2%), hyperhemolysis crisis (50%) and ATC in more than half of the patients (59,38%). This group of bad prognostic indicators, associated with the population of the lower class according to the Graffar scale, demonstrates the importance of primary health care services, information provided to the children and their relatives, as well as the interest in prophylactic therapeutics, specific screening and prenatal diagnosis. Study 1. It was evident from this study that slight RPD was diagnosed in 70% of the patients, because alterations of the diffusion had no statistical significance and arterial blood gases determinations were normal. Only one patient had restrictive lung disease related with numerous ACS. However ACS was not considered a prognostic indicator for RPD, contrary to the number of EVO. HRTC revealed discreet fibrotic lines that could be related with slight RPD, but the lack of correlation of these two exams (33%) supports the value of lung function tests for precocious diagnosis of RPD. Heart dysfunction was found in 86,7% of patients, does not reflect the repercussion of RPD, but with the physiopathology of chronic anemia. Hematologic and clinical prognostic indicators were found. Good prognostic indicators for the non-evolution of RPD with average Hb values of ��� 8,5 g/dl and average HbF values of ���13%, respectively. The genetic and social-economic factors had no statistical significance; nevertheless, they were more prevalent among Bantu haplotype (53,3%) in patients with RPD. Study 2. RMN-CE detected SI in 33,3% of the patients, with preferential location in deep white substance in 26,6% and in front lobe in 20%. This distribution can be related to structural aspects of the brain and with the high sensibility of this organ to hypoxia. From the hematological parameters selected, average HbF value 8,6% and average leucocyte count 12.39x103/��l were prognostic indicators with different meaning to SI. The increase in the total bilirubin related to hyperhemolysis clinically explains the genesis of SI In the TCD study, only one patient had increased cerebral flow speed >196 cm/sec in CMA, which corresponded to serious vasculopathy in AngioMR. This patient never present previously neurological symptoms and had several hyperhemolysis crisis and VOC as risk factors. Low percentage of pathological TCD in this study, in relation to the high number of SI and altered tests, although without correlation among the three exams, is probably attributed to factors related to the methodology, aspects of cerebral physiopathology or perhaps a sign of good prognostic if the duration of study had not been so short. TCD should be used as a screening method in the age groups with higher risk of AVC and should never be considered separately in prophylactic therapeutics indication. Psychological tests were the most sensitive method to detect neurodevelopment impairment; in 80% of patients the neuropsychologics tests were altered, but without correlation with SI (10%). Since SI can become evident during the first two years of life and develop with time, the first psychological tests should be carried out between 3 and 5 years of age to timely be referred to special education and stimulation programs. Prognostic indicators to psychological tests were also found: alpha-thalassemia was found to be a protection factor of the IQ, just as other hematologic factors (hematocrit, MGCV and erythrocytes count). In relation to clinical parameters, although without statistical significance, patients with larger number of VOC had average lower scores versus the average in tests, except in TP. Results from different studies were conclusive as to the type of lesion found and the importance of prognostic indicators. Study 3. All the patients completed a minimum of 15 months therapeutic treatment with the final average daily dose of 19��4 mg/kg/day. The average value of the fetal hemoglobin increased significantly from 7,0��3,9% to 13,7��5,3% (p=0.028). The HbF average values increased from 6% to 15% after 15 months of therapeutic treatment. Clinically there was a reduction of 80% in the number of VOE , 69% in the number of hospitalization, 76% in the number of days of hospitalization and 67% in the number of transfusions. Once again the effectiveness of this treatment in this pediatric group, as well as the lack of any significant secondary effects, was evident. The study confirms the need for further detailed research in order to safely effect the appropriate treatment prior to the development of organic lesions, which ideally should be in the first year of life. Conclusions: These results allow us to clarify the importance of either pulmonary lesions or either nervous central system impairment among patients, children and adolescents, with sickle cell anemia. These lesions were demonstrated in most of the patients studied compromising their quality of life and the mortality. The treatment with HU is proved to be effective and having low toxicity.

S��ndrome de apneia hipopneia obstrutiva do sono e ��xido n��trico : que rela����o ?

RESUMO: A s��ndrome de apneia hipopneia obstrutiva do sono (SAHOS), pela sua preval��ncia e consequ��ncias cl��nicas, nomeadamente as de natureza cardiovascular, �� actualmente considerada um problema de sa��de p��blica. A patog��nese da doen��a cardiovascular na SAHOS n��o est�� ainda completamente estabelecida, mas parece ser multifactorial, envolvendo diversos mecanismos que incluem a hiperactividade do sistema nervoso simp��tico, a disfun����o endotelial, a activa����o selectiva de vias inflamat��rias, o stress oxidativo vascular e a disfun����o metab��lica. A terap��utica com CPAP diminui grandemente o risco de eventos cardiovasculares fatais e n��o fatais. O CPAP est�� inequivocamente indicado para o tratamento da SAHOS grave, no entanto, n��o �� consensual a sua utiliza����o nos doentes com SAHOS ligeira/moderada sem hipersonol��ncia diurna associada. Tendo em conta este facto, �� fundamental que as indica����es terap��uticas do CPAP nestes doentes tenham uma rela����o custo-efic��cia favor��vel. Assim, dado o posicionamento do estado da arte relativamente ao estudo da disfun����o endotelial e da activa����o do sistema nervoso simp��tico estar centrada maioritariamente nos doentes com SAHOS grave, desenvolvemos este estudo com o objectivo de comparar os n��veis plasm��ticos de nitratos, os n��veis de catecolaminas urin��rias e os valores de press��o arterial nos doentes com SAHOS ligeira/moderada e grave e avaliar a resposta destes par��metros ao tratamento com CPAP durante um m��s. Realiz��mos um estudo prospectivo, incidindo sobre uma popula����o de 67 doentes do sexo masculino com o diagn��stico de SAHOS (36 com SAHOS ligeira/moderada e 31com SAHOS grave). O protocolo consistia em 3 visitas: antes da terap��utica com CPAP (visita 1), uma semana ap��s CPAP (visita 2) e um m��s ap��s CPAP (visita 3). Nas visitas 1 e 3, eram submetidos a tr��s colheitas de sangue ��s 11 pm, 4 am e 7 am para doseamento dos nitratos plasm��ticos e na visita 2 apenas ��s 7 am. Nas visitas 1 e 3 era tamb��m efectuada uma colheita de urina de 24 horas para o doseamento das catecolaminas urin��rias e eram submetidos a uma monitoriza����o ambulat��ria da press��o arterial de 24 horas (MAPA). Foi ainda estudado um grupo controlo de 30 indiv��duos do sexo masculino n��o fumadores sem patologia conhecida e sem evid��ncia de SAHOS. Antes da terap��utica com CPAP, verificou-se uma diminui����o significativa dos n��veis de nitratos ao longo da noite quer nos doentes com SAHOS ligeira/moderada, quer nos doentes com SAHOS grave. No entanto, esta redu����o diferia nos 2 grupos de doentes, sendo significativamente superior nos doentes com SAHOS grave (27,6��20,1% vs 16,5��18,5%; p<0,05). Ap��s um m��s de tratamento com CPAP, verificou-se um aumento significativo dos valores de nitratos plasm��ticos apenas nos doentes com SAHOS grave, mantendo-se os n��veis de nitratos elevados ao longo da noite, j�� n��o existindo o decr��scimo desses valores ao longo da mesma. Os valores de noradrenalina basais eram significativamente superiores nos doentes com SAHOS grave comparativamente com os doentes com SAHOS ligeira/moderada (73,9��30,1��g/24h vs 48,5��19,91��g/24h; p<0,05). Ap��s um m��s de terap��utica com CPAP, apenas se verificou uma redu����o significativa nos valores da noradrenalina nos doentes com SAHOS grave (73,9��30,1��g/24h para 55,4��21,8 ��g/24h; p<0,05). Os doentes com SAHOS grave apresentaram valores de press��o arterial mais elevados do que os doentes com SAHOS ligeira/moderada, nomeadamente no que diz respeito aos valores de press��o arterial m��dia, sist��lica m��dia de 24 horas, diurna e nocturna e diast��lica m��dia de 24 horas, diurna e nocturna. Ap��s um m��s de terap��utica com CPAP, verificou-se uma redu����o significativa dos valores tensionais apenas nos doentescom SAHOS grave, para a press��o m��dia (-2,32+5,0; p=0,005), para a sist��lica m��dia de 24 horas (-4,0+7,9mmHg; p=0,009), para a press��o sist��lica diurna (-4,3+8,8mmHg; p=0,01), para a press��o sist��lica nocturna (-5,1+9,0mmHg; p=0,005), para a press��o diast��lica m��dia de 24 horas (-2,7+5,8mmHg; p=0,016), para a press��o diast��lica diurna (-3,2+6,3mmHg; p=0,009) e para a press��o diast��lica nocturna (-2,5+7,0mmHg; p=0,04). Os n��veis tensionais dos doentes com SAHOS grave ap��s CPAP atingiram valores semelhantes aos dos doentes com SAHOS ligeira/moderada, relativamente a todos os par��metros avaliados no MAPA. Este estudo demonstrou que antes do tratamento com CPAP, existe uma redu����o dos n��veis de nitratos ao longo da noite n��o s�� nos doentes com SAHOS grave mas tamb��m nos doentes com SAHOS ligeira/moderada. No entanto, a terap��utica com CPAP leva a um aumento significativo dos valores de nitratos plasm��ticos apenas nos doentes com SAHOS grave, mantendo-se os n��veis de nitratos elevados ao longo da noite, j�� n��o existindo o decr��scimo desses valores ao longo da mesma. O tratamento com CPAP durante um m��s, apenas reduz os n��veis de noradrenalina urin��ria e os valores de press��o arterial nos doentes com SAHOS grave.------------ ABSTRACT: In severe obstructive sleep apnea (OSA) reduced circulating nitrate, increased levels of urinary norepinephrine (U-NE) and changes in systemic blood pressure (BP) have been described and are reverted by Continuous Positive Airway Pressure (CPAP). However, the consequences of mild/moderate OSA on these parameters and the CPAP effect upon them are not well known. We aimed to: 1) compare the levels of plasma nitrate (NOx) and U-NE of mild/moderate and severe male OSA patients 2) compare BP in these patient groups; and 3) determine whether CPAP improves sympathetic dysfunction, nitrate deficiency and BP in these patients. This prospective study was carried out in 67 consecutive OSA patients (36 mild/moderate and 31 severe patients) and NOx (11 pm, 4 am, 7 am), 24-h U-NE and ambulatory blood pressure monitoring were obtained before and after 4 weeks of CPAP. Baseline: NOx levels showed a significant decrease (p<0.001) during the night in both groups of patients. The U-NE and BP were significantly higher in the severe group. Post CPAP: After one month of CPAP, there was a significant increase of NOx, a reduction of U-NE and BP only in severe patients. This study shows that in contrast to severe OSA patients, those with mild/moderate OSA, which have lower values of BP and U-NE at baseline, do not benefit from a 4 weeks CPAP treatment as measured by plasma nitrate, 24-h U-NE levels and BP.

Functional significance of adenosine in carotid body chemosensory activity in control and chronically hypoxic animals��

ABSTRACT: Carotid bodies (CB) are peripheral chemoreceptor organs sensing changes in arterial blood O2, CO2 and pH levels. Hypoxia and acidosis or hypercapnia activates CB chemoreceptor cells, which respond by releasing neurotransmitters in order to increase the action potential frequency in their sensory nerve, the carotid sinus nerve (CSN). CSN activity is integrated in the brainstem to induce a fan of cardiorespiratory reflex responses, aimed at normalising the altered blood gases. Exogenously applied adenosine (Ado) increases CSN chemosensory activity inducing hyperventilation through activation of A2 receptors. The importance of the effects of adenosine in chemoreception was reinforced by data obtained in humans, in which the intravenous infusion of Ado causes hyperventilation and dyspnoea, an effect that has been attributed to the activation of CB because Ado does not cross blood-brain barrier and because the ventilatory effects are higher the closer to the CB it is injected. The present work was performed in order to establish the functional significance of adenosine in chemoreception at the carotid body in control and chronically hypoxic rats. To achieve this objective we investigated: 1) The release of adenosine from a rat carotid body in vitro preparation in response to moderate hypoxia and the specificity of this release. We also investigated the metabolic pathways of adenosine production and release in the organ in normoxia and hypoxia; 2) The modulation of adenosine/ATP release from rat carotid body chemoreceptor cells by nicotinic ACh receptors; 3) The effects of caffeine on peripheral control of breathing and the identity of the adenosine receptors involved in adenosine and caffeine effects on carotid body chemoreceptors; 4) The interactions between dopamine D2 receptors and adenosine A2B receptors that modulate the release of catecholamines (CA) from the rat carotid body; 5) The effect of chronic caffeine intake i.e. the continuous blockage of adenosine receptors thereby simulating a caffeine dependence, on the carotid body function in control and chronically hypoxic rats. The methodologies used in this work included: molecular biology techniques (e.g. immunocytochemistry and western-blot), biochemical techniques (e.g. neurotransmitter quantification by HPLC, bioluminescence and radioisotopic methods), electrophysiological techniques (e.g. action potential recordings) and ventilatory recordings using whole-body plethysmography. It was observed that: 1) CB chemoreceptor sensitivity to hypoxia could be related to its low threshold for the release of adenosine because moderate acute hypoxia (10% O2) increased adenosine concentrations released from the CB by 44% but was not a strong enough stimulus to evoke adenosine release from superior cervical ganglia and arterial tissue; 2) Acetylcholine (ACh) modulates the release of adenosine/5���-adenosine triphosphate (ATP) from CB in moderate hypoxia through the activation of nicotinic receptors with ��4 and ��2 receptor subunits, suggesting that the excitatory role of ACh in chemosensory activity includes indirect activation of purinergic receptors by adenosine and ATP, which strongly supports the hypothesis that ATP/adenosine are important mediators in chemotransduction; 3) adenosine increases the release of CA from rat CB chemoreceptor cells via A2B receptors; 4) the inhibitory effects of caffeine on CB chemoreceptors are mediated by antagonism of postsynaptic A2A and presynaptic A2B adenosine receptors indicating that chemosensory activity elicited by hypoxia is controlled by adenosine; 5) The release of CA from rat CB chemoreceptor cells is modulated by adenosine through an antagonistic interaction between A2B and D2 receptors, for the first time herein described; 6) chronic caffeine treatment did not significantly alter the basal function of CB in normoxic rats assessed as the dynamics of their neurotransmitters, dopamine, ATP and adenosine, and the CSN chemosensory activity. In contrast, the responses to hypoxia in these animals were facilitated by chronic caffeine intake because it increased the ventilatory response, slightly increased CSN chemosensory activity and increased dopamine (DA) and ATP release; 7) In comparison with normoxic rats, chronically hypoxic rats exhibited an increase in several parameters: ventilatory hypoxic response; basal and hypoxic CSN activity; tyrosine hydroxylase expression, CA content, synthesis and release; basal and hypoxic adenosine release; and in contrast a normal basal release and diminished hypoxia-induced ATP release; 8) Finally, in contrast to chronically hypoxic rats, chronic caffeine treatment did not alter the basal CSN chemosensory activity. Nevertheless, the responses to mild and intense hypoxia, and hypercapnia, were diminished. This inhibitory effect of chronic caffeine in CB output is compensated by central mechanisms, as the minute ventilation parameter in basal conditions and in response to acute hypoxic challenges remained unaltered in rats exposed to chronic hypoxia. We can conclude that adenosine both in acute and chronically hypoxic conditions have an excitatory role in the CB chemosensory activity, acting directly on adenosine A2A receptors present postsynaptically in CSN, and acting presynaptically via A2B receptors controlling the release of dopamine in chemoreceptor cells. We suggest that A2B -D2 adenosine / dopamine interactions at the CB could explain the increase in CA metabolism caused by chronic ingestion of caffeine during chronic hypoxia. It was also concluded that adenosine facilitates CB sensitisation to chronic hypoxia although this effect is further compensated at the central nervous system.-------- RESUMO: Os corpos carot��deos (CB) s��o pequenos org��os emparelhados localizados na bifurca����o da art��ria car��tida comum. Estes ��rg��os s��o sens��veis a varia����es na PaO2, PaCO2, pH e temperatura sendo respons��veis pela hiperventila����o que ocorre em resposta �� hip��xia, contribuindo tamb��m para a hiperventila����o que acompanha a acidose metab��lica e respirat��ria. As c��lulas quimiorreceptoras (tipo I ou gl��micas) do corpo carot��deo respondem ��s varia����es de gases arteriais libertando neurotransmissores que activam as termina����es sensitivas do nervo do seio carot��deo (CSN) conduzindo a informa����o ao centro respirat��rio central. Est�� ainda por esclarecer qual o neurotransmissor (ou os neurotransmissores) respons��vel pela sinaliza����o hip��xica no corpo carot��deo. A adenosina �� um neurotransmissor excitat��rio no CB que aumenta a actividade el��ctrica do CSN induzindo a hiperventila����o atrav��s da activa����o de receptores A2. A import��ncia destes efeitos da adenosina na quimiorrecep����o, descritos em ratos e gatos, foi refor��ada por resultados obtidos em volunt��rios saud��veis onde a infus��o intravenosa de adenosina em induz hiperventila����o e dispneia, efeito atribu��do a uma activa����o do CB uma vez que a adenosina n��o atravessa a barreira hemato-encef��lica e o efeito �� quanto maior quanto mais perto do CB for a administra����o de adenosina. O presente trabalho foi realizado com o objectivo de esclarecer qual o significado funcional da adenosina na quimiorrecep����o no CB em animais controlo e em animais submetidos a hipoxia cr��nica mantida. Para alcan��ar este objectivo investigou-se: 1) o efeito da hip��xia moderada sobre a liberta����o de adenosina numa prepara����o in vitro de CB e a especificidade desta mesma liberta����o comparativamente com outros tecidos n��o quimiossensitivos, assim como as vias metab��licas de produ����o e liberta����o de adenosina no CB em normoxia e hip��xia; 2) a modula����o da liberta����o de adenosina/ATP das c��lulas quimiorreceptoras do CB por receptores nicot��nicos de ACh; 3) os efeitos da cafe��na no controlo perif��rico da ventila����o e a identidade dos receptores de adenosina envolvidos nos efeitos da adenosina e da cafe��na nos quimiorreceptores do CB; 4) as interac����es entre os receptores D2 de dopamina e os receptores A2B de adenosina que modulam a liberta����o de catecolaminas (CA) no CB de rato e; 5) o efeito da ingest��o cr��nica de cafe��na, isto ��, o cont��nuo bloqueio e dos receptores de adenosina, simulando assim o consumo cr��nico da cafe��na, tal como ocorre na popula����o humana mundial e principalmente no ocidente, na fun����o do corpo carot��deo em ratos controlo e em ratos submetidos a hipoxia cr��nica. Os m��todos utilizados neste trabalho inclu��ram: t��cnicas de biologia molecular como imunocitoqu��mica e western-blot; t��cnicas bioqu��micas, tais como a quantifica����o de neurotransmissores por HPLC, bioluminesc��ncia e m��todos radioisot��picos; t��cnicas electrofisiol��gicas como o registro de potenciais el��ctricos do nervo do seio carot��deo in vitro; e registros ventilat��rios in vivo em animais n��o anestesiados e em livre movimento (pletismografia). Observou-se que: 1) a especificidade dos quimiorreceptores do CB como sensores de O2 est�� correlacionada com o baixo limiar de liberta����o de adenosina em resposta �� hip��xia dado que a liberta����o de adenosina do CB aumenta 44% em resposta a uma hip��xia moderada (10% O2), que no entanto n��o �� um est��mulo suficientemente intenso para evocar a liberta����o de adenosina do g��nglio cervical superior ou do tecido arterial. Observou-se tamb��m que aproximadamente 40% da adenosina libertada pelo CB prov��m do catabolismo extracelular do ATP quer em norm��xia quer em hip��xia moderada, sendo que PO2 reduzidas induzem a liberta����o de adenosina via activa����o do sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) a ACh modula a liberta����o de adenosina /ATP do CB em resposta �� hipoxia moderada sugerindo que o papel excitat��rio da ACh na actividade quimiossensora inclui a activa����o indirecta de receptores purin��rgicos pela adenosina e ATP, indicando que a adenosina e o ATP poderiam actuar como mediadores importantes no processo de quimiotransduc����o uma vez que: a) a activa����o dos receptores nicot��nicos de ACh no CB em norm��xia estimula a liberta����o de adenosina (max 36%) provindo aparentemente da degrada����o extracelular do ATP. b) a caracteriza����o farmacol��gica dos receptores nicot��nicos de ACh envolvidos na estimula����o da liberta����o de adenosina do CB revelou que os receptores nicot��nicos de ACh envolvidos s��o constitu��dos por subunidades ��4��2. 3) a adenosina modula a liberta����o de catecolaminas das c��lulas quimiorreceptoras do CB atrav��s de receptores de adenosina A2B dado que: a)a cafe��na, um antagonista n��o selectivo dos receptores de adenosina, inibiu a liberta����o de CA quer em norm��xia quer em resposta a est��mulos de baixa intensidade sendo ineficaz na liberta����o induzida por est��mulos de intensidade superior; b) o DPCPX e do MRS1754 mimetizaram os efeitos da cafe��na no CB sendo o SCH58621 incapaz de induzir a liberta����o de CA indicando que os efeitos da cafe��na seriam mediados por receptores A2B de adenosina cuja presen��a nas c��lulas quimiorreceptoras do CB demonstramos por imunocitoqu��mica. 4) a aplica����o aguda de cafe��na inibiu em 52% a actividade quimiossensora do CSN induzida pela hip��xia sendo este efeito mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A p��s-sin��pticos e A2B pr��-sin��pticos indicando que a actividade quimiossensora induzida pela hip��xia �� controlada pela adenosina. 5) existe uma interac����o entre os receptores A2B e D2 que controla a liberta����o de CA do corpo carot��deo de rato uma vez que: a) os antagonistas dos receptores D2, domperidona e haloperidol, aumentaram a liberta����o basal e evocada de CA das c��lulas quimiorreceptoras confirmando a presen��a de autorreceptores D2 no CB de rato que controlam a liberta����o de CA atrav��s de um mecanismo de feed-back negativo. b) o sulpiride, um antagonista dos receptores D2, aumentou a liberta����o de CA das c��lulas quimiorreceptoras revertendo o efeito inibit��rio da cafe��na sobre esta mesma liberta����o; c) a propilnorapomorfina, um agonista D2 inibiu a liberta����o basal e evocada de CA sendo este efeito revertido pela NECA, um agonista dos receptores A2B. O facto de a NECA potenciar o efeito do haloperidol na liberta����o de CA sugere que a interac����o entre os receptores D2 e A2B poderia tamb��m ocorrer ao n��vel de segundos mensageiros, como o cAMP. 6) a ingest��o cr��nica de cafe��na em ratos controlo (norm��xicos) n��o alterou significativamente a fun����o basal do CB medida como a din��mica dos seus neurotransmissores, dopamina, ATP e adenosina e como actividade quimiossensora do CSN. Contrariamente aos efeitos basais, a ingest��o cr��nica de cafe��na facilitou a resposta �� hip��xia, dado que aumentou o efeito no volume minuto respirat��rioapresentando-se tamb��m uma clara tend��ncia para aumentar a actividade quimiossensora do CSN e aumentar a liberta����o de ATP e dopamina.7) ap��s um per��odo de 15 dias de hip��xia cr��nica era evidente o fen��meno de aclimatiza����o dado que as respostas ventilat��rias �� hip��xia se encontram aumentadas, assim como a actividade quimiossensora do CSN basal e induzida pela hip��xia. As altera����es observadas no metabolismo da dopamina, assim como na liberta����o basal de dopamina e de adenosina poderiam contribuir para a aclimatiza����o durante a hipoxia cr��nica. A liberta����o aumentada de adenosina em resposta �� hip��xia aguda em ratos hip��xicos cr��nicos sugere um papel da adenosina na manuten����o/aumento das respostas ventilat��rias �� hip��xia aguda durante a hip��xia cr��nica. Observou-se tamb��m que a liberta����o de ATP induzida pela hip��xia aguda se encontra diminu��da em hip��xia cr��nica, contudo a ingest��o cr��nica de cafe��na reverteu este efeito para valores similares aos valores controlo, sugerindo que a adenosina possa modular a liberta����o de ATP em hip��xia cr��nica. 8) a ingest��o cr��nica de cafe��na em ratos hip��xicos cr��nicos induziu o aumento do metabolismo de CA no CB, medido como express��o de tirosina hidroxilase, conte��do, s��ntese e liberta����o de CA. 9) a ingest��o cr��nica de cafe��na n��o provocou quaisquer altera����es na actividade quimiossensora do CSN em ratos hip��xicos cr��nicos no entanto, as respostas do CSN �� hip��xia aguda intensa e moderada e �� hipercapnia encontram-se diminu��das. Este efeito inibit��rio que prov��m da ingest��o cr��nica de cafe��na parece ser compensado ao n��vel dos quimiorreceptores centrais dado que os par��metros ventilat��rios em condi����es basais e em resposta �� hipoxia aguda n��o se encontram modificados em ratos expostos durante 15 dias a uma atmosfera hip��xica. Resumindo podemos assim concluir que a adenosina quer em situa����es de hipoxia aguda quer em condi����es de hipoxia cr��nica tem um papel excitat��rio na actividade quimiossensora do CB actuando directamente nos receptores A2A presentes p��s-sinapticamente no CSN, assim como facilitando a liberta����o de dopamina pr��-sinapticamente via receptores A2B presentes nas c��lulas quimiorreceptoras. A interac����o negativa entre os receptores A2B e D2 observadas nas c��lulas quimiorreceptoras do CB poderia explicar o aumento do metabolismo de CA observado ap��s a ingest��o cr��nica de cafe��na em animais hip��xicos. Conclui-se ainda que durante a aclimatiza����o �� hip��xia a ac����o inibit��ria da cafe��na, em termos de resposta ventilat��ria, mediada pelos quimiorreceptores perif��ricos �� compensada pelos efeitos excitat��rios desta xantina ao n��vel do quimiorreceptores centrais.------- RESUMEN Los cuerpos carot��deos (CB) son ��rganos emparejados que est��n localizados en la bifurcaci��n de la arteria car��tida com��n. Estos ��rganos son sensibles a variaciones en la PaO2, en la PaCO2, pH y temperatura siendo responsables de la hiperventilaci��n que ocurre en respuesta a la hipoxia, contribuyendo tambi��n a la hiperventilaci��n que acompa��a a la acidosis metab��lica y respiratoria. Las c��lulas quimiorreceptoras (tipo I o gl��micas) del cuerpo carot��deo responden a las variaciones de gases arteriales liberando neurotransmissores que activan las terminaciones sensitivas del nervio del seno carot��deo (CSN) llevando la informaci��n al centro respiratorio central. Todav��a esta por clarificar cual el neurotransmisor (o neurotransmisores) responsable por la se��alizaci��n hip��xica en el CB. La adenosina es un neurotransmisor excitat��rio en el CB ya que aumenta la actividad del CSN e induce la hiperventilaci��n a trav��s de la activaci��n de receptores de adenosina del subtipo A2. La importancia de estos efectos de la adenosina en la quimiorrecepci��n, descritos en ratas y gatos, ha sido fuertemente reforzada por resultados obtenidos en voluntarios sanos en los que la infusi��n intravenosa de adenosina induce hiperventilaci��n y dispnea, efectos est��s que han sido atribuidos a una activaci��n del CB ya que la adenosina no cruza la barrera hemato-encefalica y el efecto es tanto m��s grande cuanto m��s cercana del CB es la administraci��n. Este trabajo ha sido realizado con el objetivo de investigar cual el significado funcional de la adenosina en la quimiorrecepci��n en el CB en animales controlo y en animales sometidos a hipoxia cr��nica sostenida. Para alcanzar este objetivo se ha estudiado: 1) el efecto de la hipoxia moderada en la liberaci��n de adenosina en una preparaci��n in vitro de CB y la especificidad de esta liberaci��n en comparaci��n con otros tejidos no-quimiosensitivos, as�� como las v��as metab��licas de producci��n y liberaci��n de adenosina del ��rgano en normoxia y hipoxia; 2) la modulaci��n de la liberaci��n de adenosina/ATP de las c��lulas quimiorreceptoras del CB por receptores nicot��nicos de ACh; 3) los efectos de la cafe��na en el controlo perif��rico de la ventilaci��n y la identidad de los receptores de adenosina involucrados en los efectos de la adenosina y cafe��na en los quimiorreceptores del CB; 4) las interacciones entre los receptores D2 de dopamina y los receptores A2B de adenosina que modulan la liberaci��n de catecolaminas (CA) en el CB de rata y; 5) el efecto de la ingesti��n cr��nica de cafe��na, es decir, el bloqueo sostenido de los receptores de adenosina, simulando la dependencia de cafe��na observada en la populaci��n mundial del occidente, en la funci��n del CB en ratas controlo y sometidas a hipoxia cr��nica sostenida. Los m��todos utilizados en este trabajo incluir��n: t��cnicas de biolog��a molecular como imunocitoqu��mica y western-blot; t��cnicas bioqu��micas, tales como la cuantificaci��n de neurotransmissores por HPLC, bioluminescencia y m��todos radioisot��picos; t��cnicas electrofisiol��gicas como el registro de potenciales el��ctricos del nervio do seno carot��deo in vitro; y registros ventilat��rios in vivo en animales no anestesiados y en libre movimiento (pletismografia). Se observ�� que: 1) la sensibilidad de los quimiorreceptores de CB esta correlacionada con un bajo umbral de liberaci��n de adenosina en respuesta a la hipoxia ya que en respuesta a una hipoxia moderada (10% O2) la liberaci��n de adenosina en el CB aumenta un 44%, sin embargo esta PaO2 no es un estimulo suficientemente fuerte para inducir la liberaci��n de adenosina del ganglio cervical superior o del tejido arterial; se observ�� tambi��n que aproximadamente 40% de la adenosina liberada del CB proviene del catabolismo extracelular del ATP en normoxia y en hipoxia moderada, y que bajas PO2 inducen la liberaci��n de adenosina v��a activaci��n del sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) la ACh modula la liberaci��n de adenosina /ATP del CB en respuesta a la hip��xia moderada lo que sugiere que el papel excitat��rio de la ACh en la actividad quimiosensora incluye la activaci��n indirecta de receptores purin��rgicos por la adenosina y el ATP, indicando que la adenosina y el ATP pueden actuar como mediadores importantes en el proceso de quimiotransducci��n ya que: a) la activaci��n de los receptores nicot��nicos de ACh en el CB en normoxia estimula la liberaci��n de adenosina (max 36%) que aparentemente proviene de la degradaci��n extracelular del ATP. Se observ�� tambi��n que este aumento de adenosina en el CB en hipoxia ha sido antagonizado parcialmente por antagonistas de estos mismos receptores; b) la caracterizaci��n farmacol��gica de los receptores nicot��nicos de ACh involucrados en la estimulaci��n de la liberaci��n de adenosina del CB ha revelado que los receptores nicot��nicos de ACh involucrados son constituidos por sub-unidades ��4��2. 3) la adenosina modula la liberaci��n de CA de las c��lulas quimiorreceptoras del CB a trav��s de receptores de adenosina A2B ya que: a) la cafe��na, un antagonista no selectivo de los receptores de adenosina, ha inhibido la liberaci��n de CA en normoxia y en respuesta a est��mulos de baja intensidad siendo ineficaz en la liberaci��n inducida por est��mulos de intensidad superior; b) el DPCPX y el MRS1754 ha mimetizado los efectos de la cafe��na en el CB y el SCH58621 ha sido incapaz de inducir la liberaci��n de CA lo que sugiere que los efectos de la cafe��na son mediados por receptores A2B de adenosina que est��n localizados pr��-sinapticamente en las c��lulas quimiorreceptoras del CB. 4) la aplicaci��n aguda de cafe��na ha inhibido en 52% la actividad quimiosensora del CSN inducida por la hipoxia siendo este efecto mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A p��s-sin��pticos y A2B pr��-sin��pticos lo que indica que la actividad quimiosensora inducida por la hipoxia es controlada por la adenosina. 5) existe una interacci��n entre los receptores A2B y D2 que controla la liberaci��n de CA del CB de rata ya que: a) el sulpiride, un antagonista de los receptores D2, ha aumentado la liberaci��n de CA de las c��lulas quimiorreceptoras revertiendo el efecto inhibitorio de la cafe��na sobre esta misma liberaci��n; b) los antagonistas de los receptores D2, domperidona y haloperidol, han aumentado la liberaci��n basal e evocada de CA de las c��lulas quimiorreceptoras confirmando la presencia de autorreceptores D2 en el CB de rata que controlan la liberaci��n de CA a trav��s de un mecanismo de feed-back negativo; c) la propilnorapomorfina, un agonista D2, ha inhibido la liberaci��n basal e evocada de CA sendo este efecto revertido por la NECA, un agonista de los receptores A2B. Ya que la NECA potencia el efecto del haloperidol en la liberaci��n de CA la interacci��n entre los D2 y A2B puede tambi��n ocurrir al nivel de segundos mensajeros, como el cAMP. 6) la ingesti��n cr��nica de cafe��na en ratas controlo (norm��xicas) no ha cambiado significativamente la funci��n basal del CB medida como la din��mica de sus neurotransmisores, dopamina, ATP y adenosina y como actividad quimiosensora del CSN. Al rev��s de lo que pasa con los efectos b��sales, la ingesti��n cr��nica de cafe��na facilit�� la respuesta a la hip��xia, ya que ha aumentado la respuesta ventilat��ria medida como volumen minuto presentando tambi��n una clara tendencia para aumentar la actividad quimiosensora del CSN y aumentar la liberaci��n de ATP y dopamina. 7. Despu��s de un per��odo de 15 d��as de hipoxia cr��nica se puede observar el fen��meno de climatizaci��n ya que las respuestas ventilat��rias a la hipoxia est��n aumentadas, as�� como la actividad quimiosensora del CSN basal e inducida por la hipoxia. Los cambios observados en el metabolismo de la dopamina, as�� como en la liberaci��n basal de dopamina y de adenosina podr��an contribuir para la climatizaci��n en hipoxia cr��nica. El aumento en la liberaci��n de adenosina en respuesta a la hipoxia aguda en ratas sometidas a hipoxia cr��nica sugiere un papel para la adenosina en el mantenimiento/aumento de las respuestas ventilat��rias a la hipoxia aguda en hipoxia cr��nica sostenida. Se ha observado tambi��n que la liberaci��n de ATP inducida por la hipoxia aguda est�� disminuida en hipoxia cr��nica y que la ingesti��n cr��nica de cafe��na reverte este efecto para valores similares a los valores controlo, sugiriendo que la adenosina podr��a modular la liberaci��n de ATP en hipoxia cr��nica. 8. la ingesti��n cr��nica de cafe��na ha inducido el aumento del metabolismo de CA en el CB en ratas hip��xicas cr��nicas, medido como expresi��n de la tirosina hidroxilase, contenido, s��ntesis y liberaci��n de CA. 9. la ingesti��n cr��nica de cafe��na no ha inducido cambios en la actividad quimiosensora del CSN en ratas hip��xicas cr��nicas sin embargo las respuestas do CSN a una hipoxia intensa y moderada y a la hipercapnia est��n disminuidas. Este efecto inhibitorio que es debido a la ingesti��n cr��nica de cafe��na es compensado al nivel de los quimiorreceptores centrales ya que los par��metros ventilat��rios en condiciones b��sales y en respuesta a la hipoxia aguda no est��n modificados en ratas expuestas durante 15 d��as a una atm��sfera hip��xica. Resumiendo se puede concluir que la adenosina en situaciones de hipoxia aguda as�� como en hipoxia cr��nica tiene un papel excitat��rio en la actividad quimiosensora del CB actuando directamente en los receptores A2A localizados p��s-sinapticamente en el CSN, as�� como controlando la liberaci��n de dopamina pr��-sinaptica v��a receptores A2B localizados en las c��lulas quimiorreceptoras. Las interacciones entre los receptores A2B y D2 observadas en las c��lulas quimiorreceptoras del CB podr��an explicar el aumento del metabolismo de CA observado despu��s de la ingesti��n cr��nica de cafe��na en animales hip��xicos. Por fin, pero no menos importante se puede concluir que durante la climatizaci��n a la hipoxia la acci��n inhibitoria de la cafe��na, medida como respuesta ventilat��ria, mediada por los quimiorreceptores perif��ricos es compensada por los efectos excitat��rios de esta xantina al nivel de los quimiorreceptores centrales.

Association between dairy product intake and abdominal obesity in Azorean adolescents

BACKGROUND: Some studies have reported an inverse association between dairy product (DP) consumption and weight or fat mass loss. OBJECTIVES: The objective of our study was to assess the association between DP intake and abdominal obesity (AO) among Azorean adolescents. SUBJECTS/METHODS: This study was a cross-sectional analysis. A total of 903 adolescents (370 boys) aged 15--16 years was evaluated. Anthropometric measurements were collected (weight, height and waist circumference (WC)) and McCarthy���s cut-points were used to categorize WC. AO was defined when WC was X90th percentile. Adolescent food intake was assessed using a self-administered semiquantitative food frequency questionnaire and DP intake was categorized in o2 and X2 servings/day. Data were analyzed separately for girls and boys, and logistical regression was used to estimate the association between DPs and AO adjusting for potential confounders. RESULTS: The prevalence of AO was 54.9% (boys: 32.1% and girls: 70.7%, Po0.001). For boys and girls, DP consumption was 2.3��1.9 and 2.1��1.6 servings/day (P��0.185), respectively. In both genders, the proportion of adolescents with WC o90th percentile was higher among individuals who reported a dairy intake of X2 servings/day compared with those with an intake o2 servings/day (boys: 71% vs 65% and girls: 36% vs 24%, Po0.05). After adjustments for confounders, two or more DP servings per day were a negative predictor of AO (odds ratio, 0.217; 95% confidence interval, 0.075 -- 0.633) only in boys. CONCLUSION: We found a protective association between DP intake and AO only in boys.

Modelling of the kinetics of municipal solid waste composting in full-scale mechanical-biological treatment plants

A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Sanitary Engineering in the Faculty of Sciences and Technology of the New University of Lisbon

Produ����o de SCO (Single Cell Oil) para biodiesel a partir da microalga Chlorella protothecoides em diversos bioreactores com troca simbi��tica de correntes gasosas

Disserta����o para obten����o do Grau de Mestre em Biotecnologia

Desenvolvimento de membranas para aplica����o em c��lulas de combust��vel a alta temperatura

Disserta����o para obten����o do grau de Mestre em Engenharia Qu��mica e Bioqu��mica

Aplica����o de biofilmes de quitosano e de atmosfera modificada na conserva����o de p��ra Rocha de 4�� Gama

Disserta����o para obten����o do Grau de Mestre em Tecnologia e Seguran��a Alimentar na ��rea de especializa����o de Qualidade Alimentar

Characterization of Nitric Oxide Reductase (NOR) from pseudomonas nautica, a study on biologic nitric oxide reduction

Dissertation submitted to obtain the phD degree in Biochemistry, specialty in Physical- Biochemistry, by the Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia from the Universidade Nova de Lisboa