Selenium Distribution in the Human Retina

Selenium is known to occur in the enzyme, glutathione peroxidase, and plays an important role as an antioxidant. The objective of this investigation was to determine if amounts of selenium are selectively accumulated in different regions of the retina or uniformly distributed with eccentricity. 20 human retinas were analyzed for selenium. 18 of these were sectioned into a disc and two concentric annuli centered on the fovea using trephines having diameters of 3, 11, and 21 mm. The sections had areas of7.1, 93, and 343 mm2, respectively. Corresponding sections of these retinas were combined and analyzed together in sets of n = 5 and n = 11. For two donors, the whole retina of one eye was analyzed for selenium and the other retina was sectioned for analysis as described above. Selenium was determined using atomic fluorescence spectroscopy after digestion of the retinal tissues in nitric acid. The two whole retinas were found to have an average of 0.89 ± 0.49 pmoles/mm2 of selenium as compared to the companion which had 0.84 ± 0.28 pmoles/mm2 as determined from the sum of the selenium amounts measured in the individual sections. The inner, medial, and outer portions of these two sectioned retinas were found to contain an average of5.28 ± 1.1, 1.28 ± 0.44, 0.63 ± 0.22 pmoles/mm2, respectively. The five retinas that were sectioned and pooled for analysis were found to have average amounts of3.64, 1.26, and 0.56 pmoles/mm2 • The 11-sectioned retinas were found to have 1.16, 0.61, and 0.38 pmoles/mm2 respectively in the same three sections. This limited data set indicates that selenium is not uniformly distributed within the human retina but rather concentrated to a greater extent within the macula. If confirmed, these data would support the hypothesis that selenium may be an important antioxidant involved in protection of the macula from radical oxidants.

Caracterización de un modelo murino de glaucoma: implicación funcional de la señalización del receptor P2X7 en procesos neurodegenerativos de la retina

El glaucoma es una de las causas más comunes de discapacidad visual y una de las enfermedades neurodegenerativas oculares más frecuentes de pérdida irreversible de visión. La afectación originada en la retina se caracteriza por la degeneración de las células ganglionares y la pérdida de axones. La presión intraocular es un factor de riesgo importante en el glaucoma, entre otros factores, implicando mecanismos bioquímicos que desencadenan la muerte de las células ganglionares. El ratón DBA/2J es un modelo de hipertensión ocular y de degeneración de las células ganglionares de la retina (CGR). Las características principales de éste son la dispersión del pigmento del iris (IPD) y la atrofia del estroma del iris (ISA) que conducen a la patogénesis del glaucoma. Los mecanismos bioquímicos que comprometen al sistema purinérgico en procesos patológicos como la degeneración glaucomatosa han sido estudiados en los últimos años, siendo de gran relevancia como posibles dianas farmacológicas para el tratamiento de diferentes neuropatías. Los receptores P2X comprenden una familia de siete canales iónicos de membrana activados por ligando (P2X1-7) que se activan por el ATP extracelular (ATPe). En particular, los receptores P2X7 podrían estar involucrados en la regulación de la transmisión sináptica y la muerte neuronal en la retina. Además, la excitotoxicidad mediada por ATP a través de la activación del receptor P2X7 sugiere su posible implicación en la degeneración neuronal y la pérdida de la función visual en las retinas glaucomatosas. Tan importante como la presencia de este receptor purinérgico es estudiar los niveles de ATP extracelular de la retina, así como evaluar los cambios en la expresión del transportador de nucleótidos vesicular (VNUT) y los niveles de ecto-nucleotidasa (E-NPP1) en este modelo murino de glaucoma durante el desarrollo de la enfermedad...

Enhancing the Visualization of the Peripheral Retina with Wide Field-of-View Optical Coherence Tomography

The goal of my Ph.D. thesis is to enhance the visualization of the peripheral retina using wide-field optical coherence tomography (OCT) in a clinical setting.

OCT has gain widespread adoption in clinical ophthalmology due to its ability to visualize the diseases of the macula and central retina in three-dimensions, however, clinical OCT has a limited field-of-view of 300. There has been increasing interest to obtain high-resolution images outside of this narrow field-of-view, because three-dimensional imaging of the peripheral retina may prove to be important in the early detection of neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's and dementia, and the monitoring of known ocular diseases, such as diabetic retinopathy, retinal vein occlusions, and choroid masses.

Before attempting to build a wide-field OCT system, we need to better understand the peripheral optics of the human eye. Shack-Hartmann wavefront sensors are commonly used tools for measuring the optical imperfections of the eye, but their acquisition speed is limited by their underlying camera hardware. The first aim of my thesis research is to create a fast method of ocular wavefront sensing such that we can measure the wavefront aberrations at numerous points across a wide visual field. In order to address aim one, we will develop a sparse Zernike reconstruction technique (SPARZER) that will enable Shack-Hartmann wavefront sensors to use as little as 1/10th of the data that would normally be required for an accurate wavefront reading. If less data needs to be acquired, then we can increase the speed at which wavefronts can be recorded.

For my second aim, we will create a sophisticated optical model that reproduces the measured aberrations of the human eye. If we know how the average eye's optics distort light, then we can engineer ophthalmic imaging systems that preemptively cancel inherent ocular aberrations. This invention will help the retinal imaging community to design systems that are capable of acquiring high resolution images across a wide visual field. The proposed model eye is also of interest to the field of vision science as it aids in the study of how anatomy affects visual performance in the peripheral retina.

Using the optical model from aim two, we will design and reduce to practice a clinical OCT system that is capable of imaging a large (800) field-of-view with enhanced visualization of the peripheral retina. A key aspect of this third and final aim is to make the imaging system compatible with standard clinical practices. To this end, we will incorporate sensorless adaptive optics in order to correct the inter- and intra- patient variability in ophthalmic aberrations. Sensorless adaptive optics will improve both the brightness (signal) and clarity (resolution) of features in the peripheral retina without affecting the size of the imaging system.

The proposed work should not only be a noteworthy contribution to the ophthalmic and engineering communities, but it should strengthen our existing collaborations with the Duke Eye Center by advancing their capability to diagnose pathologies of the peripheral retinal.

Diabetes Impairs the Aldehyde Detoxifying Capacity of the Retina

Purpose: We studied whether the accumulation of advanced lipoxidation end-products (ALEs) in the diabetic retina is linked to the impairment of lipid aldehyde detoxification mechanisms.

Methods: Retinas were collected from nondiabetic and diabetic rats and processed for conventional and quantitative RT-PCR (qRT-PCR), Western blotting, immunohistochemistry, and aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity assays. The effect of the ALDH1a1 inhibitor, NCT-501, on ALE accumulation and cell viability in cultured Müller glia also was investigated.

Results: The rat retina expressed a range of lipid aldehyde detoxifying ALDH and aldo-keto reductase (AKR) genes. In diabetes, mRNA levels were reduced for 5 of 9 transcripts tested. These findings contrasted with those in the lens and cornea where many of these enzymes were upregulated. We have reported previously accumulation of the acrolein (ACR)-derived ALE, FDP-lysine, in retinal Müller glia during diabetes. In the present study, we show that the main ACR-detoxifying ALDH and AKR genes expressed in the retina, namely, ALDH1a1, ALDH2, and AKR1b1, are principally localized to Müller glia. Diabetes-induced FDP-lysine accumulation in Müller glia was associated with a reduction in ALDH1a1 mRNA and protein expression in whole retina and a decrease in ALDH1a1-immunoreactivity specifically within these cells. No such changes were detected for ALDH2 or AKR1b1. Activity of ALDH was suppressed in the diabetic retina and blockade of ALDH1a1 in cultured Müller glia triggered FDP-lysine accumulation and reduced cell viability.

Conclusions: These findings suggest that downregulation of ALDH and AKR enzymes, particularly ALDH1a1, may contribute ALE accumulation in the diabetic retina.

Tratamento Endovascular de Patologia da Aorta Torácica: Experiência Institucional

Introdução: O tratamento endovascular da aorta torácica (TEVAR) é uma modalidade terapêutica emergente que tem vindo a revolucionar a abordagem de diferentes tipos de patologia da aorta na sua localização torácica. Objetivos: Avaliação da experiência institucional do serviço de angiologia e cirurgia vascular. Métodos: Análise retrospetiva da série consecutiva de todos os doentes com patologia da aorta torácica e/ou toracoabdominal submetidos a TEVAR na nossa instituição. Foram excluídos aqueles com uso concomitante de endopróteses fenestradas/ramificadas abdominais. Resultados: Desde abril de 2005 até abril de 2014, 79 doentes foram submetidos a TEVAR, com idade média de 66 ± 12,83 anos (máx: 86; mín: 14). As indicações incluíram: 46 aneurismas (58%), 17 dissecções aórticas clássicas tipo B (22%), 13 no contexto de outras síndromes aórticas agudas (16%), 2 por ateroembolismo (3%) e um por fístula aortoesofágica (1%). Na patologia aneurismática, a distribuição anatómica da doença foi a seguinte: 5 na aorta ascendente e arco aórtico (11%), 35 na aorta torácica descendente (76%) e 6 toracoabdominal (13%). O diâmetro médio das dilatações aneurimáticas foi de 69,64 mm (máx: 150 mm). A rotura foi uma apresentação da patologia em 21,5% dos doentes (n = 17); 20,9% dos doentes tinham antecedentes de cirurgia aórtica prévia. A dissecção aórtica tipo B complicada foi a segunda indicação mais comum, sendo de apresentação aguda em 13 (76%) e crónica em 4 (24%). As complicações na base da intervenção foram dilatação aneurismática em 35% (n = 6), malperfusão com isquemia de órgão alvo 47% (n = 8), desconhecida em 18% (n = 3). Foi realizada extensão distal com stent descoberto (Petticoat) em 9 casos (41,2%) e foram realizados procedimentos adjuvantes em 18% (stenting renal n = 2; stenting ilíaco n = 1). Dentro das outras síndromes aórticas agudas, o TEVAR foi realizado no contexto de úlcera aórtica penetrante (n = 4), hematoma intramural (n = 4) e os restantes por rotura/pseudoaneurisma (n = 5). As endopróteses utilizadas foram: 32 Valiant Medtronic®, 15 TAG Gore®, 25 Zenith TX2 Cook®, 2 Zenith TX1 Cook®, uma Relay Plus®, 3 Talent Medtronic® e outras em 1%. A mediana de dias de cuidados intensivos foi 2 (intervalo 0-42) e a mediana de suporte tranfusional foi de 2 UCE. A taxa de mortalidade aos 30 dias ou intra-hospital foi de 18% (n = 14). Atendendo ao timing da cirurgia, a taxa de mortalidade aferida nos casos electivos foi de 8% (4/50) e nos urgentes atinge os 35% (10/29). Intraoperatoriamente foram tratadas 7 complicações relacionadas com vaso de acesso membro, 2 casos de dissecção aórtica iatrogénica, um caso de trombose arterial inferior e um endoleak tipo IA. A taxa de reintervenções foi de 17%, com as seguintes indicações: 9 endoleaks, 2 isquemias mesentéricas e 2 fístulas aortoesofágicas. Conclusões: A série apresentada traduz uma experiência institucional favorável com resultados reprodutíveis e que o TEVAR é um procedimento seguro e eficaz para o tratamento de diferentes patologias da aorta torácica, quando comparado com o tratamento cirúrgico aberto.

Development and regeneration of neuronal circuits in the vertebrate retina

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08

Variação sazonal e influência de fatores meteorológicos na incidência de descolamentos regmatógenos da retina na zona centro de Portugal e na Madeira

Objetivos: Analisar a variação sazonal e a influência de fatores meteorológicos na incidência a 5 anos de descolamento regmatógeno da retina (DRR), na região centro do país e região autónoma da Madeira (RAM). Métodos: Série de casos consecutiva, retrospetiva e multicêntrica. Incluíram-se doentes submetidos a cirurgia de DRR no Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra e Hospital Doutor Nélio Mendonça entre Janeiro’10 e Dezembro’14. A seleção de casos foi feita através codificação ICD-9-CM e os critérios de inclusão foram: 1)idade ≥18 anos; 2)DRR de novo; 3)reparação cirúrgica do DRR. Consideraram-se critérios de exclusão: 1)DR tracional, exsudativo ou misto; 2)DR antigo ou re-descolamento; 3)soluções de continuidade ou lesões regmatógenas tratadas apenas com laser. Os dados meteorológicos diários das estações de Coimbra, Leiria, Aveiro, Viseu, Guarda, Castelo Branco e Funchal, foram utilizados na análise estatística. Resultados: Foram incluídos 1013 olhos (914 da região centro e 99 da RAM), com idade média 61,84±14,00 anos. Através de um modelo cronológico de regressão linear constatou-se a presença de sazonalidade com picos nos meses de Maio e Setembro. A temperatura média apresentou uma associação marginalmente significativa com a incidência de DRR num modelo biológico de regressão linear considerando os mais fortes preditores de DRR da amostra. Conclusões: Os nossos resultados demonstram que a incidência de DRR se associa a um padrão sazonal significativo que parece ser explicado pela temperatura. Este estudo alerta para a necessidade de um eficaz planeamento em saúde que deverá passar por uma gestão harmoniosa de recursos humanos em épocas de maior incidência.

Determinación de la eficacia de la profilaxis antibiótica en pacientes con heridas limpias y limpias contaminadas, servicio de cirugía general, Hospital Vicente Corral Moscoso Cuenca-Ecuador 2007: estudio a realizarse en patologia biliar, apendicular y herniaria

Determinar la prevalencia de infección del sitio de la herida quirúrgica y factores asociados en pacientes que acudieron al Centro Quirúrgico del hospital Vicente Corral Moscoso, de la ciudad de Cuenca, en el 2007-2008.Se realizó un estudio transversal; en un universo de 385 pacientes. Los datos se obtuvieron por entrevista directa y se analizaron con el software Excel y Epi-Info. Resultados. La prevalencia de infección del sitio de la herida quirúrgica fue del 10.6(IC 959.03-12.17). La mayoría fueron de sexo femenino; la edad varió entre los 16 y 87 años. La asociación entre infección del sitio de la herida quirúrgica con cirugía de emergencia proporcionó una p=0.019 (IC 95de la RP 1.10 - 3.99); con cirugía convencional p= 0.778 (IC 95de RP 0.61-1.95); con herida limpia p= 0.238 (IC 95de RP 0.10 - 1.55); con la utilización de cefazolina p= 0.023 (IC 95de la RP 0.09-0.94) y con el tiempo quirúrgico menos de una hora p= 0.000 (IC 95de RP 0.01-0.32). Conclusión, la prevalencia de infección del sitio de la herida quirúrgica fue del 10.6(IC 959.03-12.17). La cirugía de emergencia fue factor de riesgo para infección del sitio de la herida quirúrgica y la cefazolina, utilizado como antibiótico profiláctico, y el tiempo quirúrgico, menos de una hora, fueron factores de protección

Maculopatia cupuliforme ou dome-shaped macula

Introdução A maculopatia cupuliforme é uma identidade clínica recentemente descrita, caracterizada por uma convexidade da área macular, associada a diferenças regionais da espessura da esclerótica em míopes. Material e Métodos Mulher de 64 anos que recorreu ao serviço de urgência por queixa de baixa acuidade visual em ambos os olhos com agravamento nos últimos meses. Referia antecedentes oftalmológicos de miopia (-5,25 dioptrias) e DMI exsudativa, tendo realizado 20 injecções de anti-angiogénico, sem melhora. Apresentava acuidade visual de 2/10 no OD e 1/10 no OE, sem alterações de relevo no segmento anterior. Á fundoscopia destacavam-se alterações pigmentares na região macular, sem drusa ou hemorragia em ambos os olhos. Realizou OCT que evidenciou a presença de líquido subretinianano subfoveolar, sem tracção vítreo-macular mas associado a convexidade das camadas da retina. A angiografia fluoresceinica não revelou pontos de extravasamento de contraste sugestivos de membrana neovascular activa nem coriorretinopatia serosa central. Resultados Com base nos achados do OCT macular e após exclusão de outras hipóteses estabeleceu-se o diagnóstico de maculopatia cupuliforme. Após 3 meses houve remissão espontânea do edema subretiniano no OD. Conclusão Para o diagnóstico da maculopatia cupuliforme, o OCT spectral-domain é essencial, sendo característico observar-se uma convexidade da área macular, em pelo menos um eixo (scan vertical ou horizontal) e daí a importância da realização sistemática dos 2 scans. Uma complicação associada à maculopatia cupuliforme é o descolamento seroso da retina, para o qual não existe, até ao momento, um tratamento eficaz, apesar de relatos de remissão espontânea. Este caso ilustra a importância do conhecimento desta patologia e do seu diagnóstico diferencial.

Variação sazonal e influência de fatores meteorológicos na incidência de descolamentos regmatógenos da retina na zona centro de Portugal e na Madeira

Objetivos: Analisar a variação sazonal e a influência de fatores meteorológicos na incidência a 5 anos de descolamento regmatógeno da retina (DRR), na região centro do país e região autónoma da Madeira (RAM). Métodos: Série de casos consecutiva, retrospetiva e multicêntrica. Incluíram-se doentes submetidos a cirurgia de DRR no Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra e Hospital Doutor Nélio Mendonça entre Janeiro’10 e Dezembro’14. A seleção de casos foi feita através codificação ICD-9-CM e os critérios de inclusão foram: 1)idade ≥18 anos; 2)DRR de novo; 3)reparação cirúrgica do DRR. Consideraram-se critérios de exclusão: 1)DR tracional, exsudativo ou misto; 2)DR antigo ou re-descolamento; 3)soluções de continuidade ou lesões regmatógenas tratadas apenas com laser. Os dados meteorológicos diários das estações de Coimbra, Leiria, Aveiro, Viseu, Guarda, Castelo Branco e Funchal, foram utilizados na análise estatística. Resultados: Foram incluídos 1013 olhos (914 da região centro e 99 da RAM), com idade média 61,84±14,00 anos. Através de um modelo cronológico de regressão linear constatou-se a presença de sazonalidade com picos nos meses de Maio e Setembro. A temperatura média apresentou uma associação marginalmente significativa com a incidência de DRR num modelo biológico de regressão linear considerando os mais fortes preditores de DRR da amostra. Conclusões: Os nossos resultados demonstram que a incidência de DRR se associa a um padrão sazonal significativo que parece ser explicado pela temperatura. Este estudo alerta para a necessidade de um eficaz planeamento em saúde que deverá passar por uma gestão harmoniosa de recursos humanos em épocas de maior incidência.

Dissecting signaling pathways that control glia migration in the developing Drosophila retina

The function of a complex nervous system relies on an intricate interaction between neurons and glial cells. However, as glial cells are generally born distant from the place where they settle, molecular cues are important to direct their migration. Glial cell migration is important in both normal development and disease, thus current research in the laboratory has been focused on dissecting regulatory events underlying that crucial process. With this purpose, the Drosophila eye imaginal disc has been used as a model. In response to neuronal photoreceptor differentiation, glial cells migrate from the CNS into the eye disc where they act to correctly wrap axons. To ensure proper development, attractive and repulsive signals must coordinate glial cell migration. Importantly, one of these signals is Bnl, a Fibroblast Growth Factor (FGF) ligand expressed by retinal progenitor cells that was suggested to act as a non-autonomous negative regulator of excessive glial cell migration (overmigration) by binding and activating the Btl receptor expressed by glial cells. Through the experimental results described in chapter 3 we gained a detailed insight into the function of bnl in eye disc growth, photoreceptor development, and glia migration. Interestingly, we did not find a direct correlation between the defects on the ongoing photoreceptors and the glia overmigration phenotype; however, bnl knockdown caused apoptosis of eye progenitor cells what was strongly correlated with glia migration defects. Glia overmigration due to Bnl down-regulation in eye progenitor cells was rescued by inhibiting the pro-apoptotic genes or caspases activity, as well as, by depleting JNK or Dp53 function in retinal progenitor cells. Thus, we suggest a cross-talk between those developmental signals in the control of glia migration at a distance. Importantly, these results suggest that Bnl does not control glial migration in the eye disc exclusively through its ability to bind and activate its receptor Btl in glial cells. We also discuss possible biological roles for the glia overmigration in the bnl knockdown background. Previous results in the lab showed an interaction between dMyc, a master regulator of tissue growth, and Dpp, a Transforming Growth Factor-β important for retinal patterning and for accurate glia migration into the eye disc. Thus, we became interested in understanding putative relationships between Bnl and dMyc. In chapter 4, we show that they positively cooperate in order to ensure proper development of the eye disc. This work highlights the importance of the FGF signaling in eye disc development and reveals a signaling network where a range of extra- and intra-cellular signals cooperate to non-autonomously control glial cell migration. Therefore, such inter-relations could be important in other Drosophila cellular contexts, as well as in vertebrate tissue development.

Estatuto socioeconomico, saúde e patologia mental na adolescência

Dissertação de mestrado apresentada ao ISPA - Instituto Universitário

Patologia da vagina em ressonância magnética

A ressonância magnética é um método excelente e cada vez é mais indicado na avaliação de alterações da vagina, em virtude da sua capacidade de avaliação multiplanar e alto contraste tecidual. A RM é usada no estadiamento de tumores da vagina e detecção de recidivas. Também é útil na caracterização de malformações congénitas. Neste artigo descrevemos as características em ressonância magnética das diferentes patologias congénitas e adquiridas da vagina.