Intra-strain variations of baroreflex sensitivity in young Wistar-Kyoto rats

Purpose: To compare baroreflex sensitivity among conscious rats of the same strain. Methods: Male WKY rats (eight weeks old) were studied. Cannulas were inserted into the abdominal aortic artery through the right femoral artery to measure mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR). Baroreflex gain was calculated as the ratio between variation of HR in function of the MAP variation (Delta HR/Delta MAP) tested with a depressor dose of sodium nitroprusside (SNP, 50 mu g/kg, iv) and with a pressor dose of phenylephrine (PE, 8 mu g/kg, iv). We divided the rats into four groups: 1) Low bradycardic baroreflex (LB), BG between -1 and -2 bpm/mmHg tested with PE; 2) High bradycardic baroreflex (HB), BG < -2 bpm/mmHg tested with PE; 3) Low tachycardic baroreflex (LT), BG between -1 and -2 bpm/mmHg tested with SNP and; 4) High tachycardic baroreflex (HT), BG < -2 bpm/mmHg tested with SNP. Significant differences were considered for p<0.05. Results: Approximately 82% of the rats presented reduced bradycardic reflex while 22 showed attenuated tachycardic reflex. No alterations were noted regarding basal MAP and HR, tachycardic and bradycardic peak and HR range. Conclusions: There was alteration in baroreflex sensitivity among rats of the same strain. Care should be taken when interpreting studies employing WKY as a control for the SHR.

Adenosine receptor type 2a is differently modulated by nicotine in dorsal brainstem cells of Wistar Kyoto and spontaneously hypertensive rats

Hypertension can result from neuronal network imbalance in areas of central nervous system that control blood pressure, such as the nucleus tractus solitarius (NTS). There are several neurotransmitters and neuromodulatory substances within the NTS, such as adenosine, which acts on purinoreceptors A(2a) (A(2a)R). The A(2a)R modulates neurotransmission in the NTS where its activation may induce decrease in blood pressure by different mechanisms. Nicotine is a molecule that crosses the hematoencephalic barrier and acts in several areas of central nervous system including the NTS, where it may interact with some neurotransmitter systems and contributes to the development of hypertension in subjects with genetic predisposition to this disease. In this study we first determined A(2a)R binding, protein, and mRNA expression in dorsomedial medulla oblongata of neonate normotensive (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR). Subsequently, we analyzed the modulatory effects of nicotine on A(2a)R in cell culture in order to evaluate its possible involvement in the development of hypertension. Data showed a decreased A(2a)R binding and increased protein and mRNA expression in tissue sample and culture of dorsal brainstem from SHR compared with those from WKY rats at basal conditions. Moreover, nicotine modulated A(2a)R binding, protein, and mRNA expression in cells from both strains. Interestingly, nicotine decreased A(2a)R binding and increased protein levels, as well as, induced a differential modulation in A(2a)R mRNA expression. Results give us a clue about the mechanisms involved in the modulatory effects of nicotine on A(2a)R as well as hypothesize its possible contribution to the development of hypertension. In conclusion, we demonstrated that A(2a)R of SHR cells which differ from WKY and nicotine differentially modulates A(2a)R in dorsal brainstem cells of SHR and WKY.

Transcriptome analysis of nicotine-exposed cells from the brainstem of neonate spontaneously hypertensive and Wistar Kyoto rats

In this study, the effects of nicotine on global gene expression of cultured cells from the brainstem of spontaneously hypertensive rat (SHR) and normotensive Wistar Kyoto (WKY) rats were evaluated using whole-genome oligoarrays. We found that nicotine may act differentially on the gene expression profiles of SHR and WKY. The influence of strain was present in 321 genes that were differentially expressed in SHR as compared with WKY brainstem cells independently of the nicotine treatment. A total of 146 genes had their expression altered in both strains after nicotine exposure. Interaction between nicotine treatment and the strain was observed to affect the expression of 229 genes that participate in cellular pathways related to neurotransmitter secretion, intracellular trafficking and cell communication, and are possibly involved in the phenotypic differentiation between SHR and WKY rats, including hypertension. Further characterization of their function in hypertension development is warranted. The Pharmacogenomics Journal (2010) 10, 134-160; doi:10.1038/tpj.2009.42; published online 15 September 2009

Gene Expression Profiling of Cultured Cells From Brainstem of Newborn Spontaneously Hypertensive and Wistar Kyoto Rats

The spontaneously hypertensive rat (SHR) is a good model to study several diseases such as the attention-deficit hyperactivity disorder, cardiopulmonary impairment, nephropathy, as well as hypertension, which is a multifactor disease that possibly involves alterations in gene expression in hypertensive relative to normotensive subjects. In this study, we used high-density oligoarrays to compare gene expression profiles in cultured neurons and glia from brainstem of newborn normotensive Wistar Kyoto (WKY) and SHR rats. We found 376 genes differentially expressed between SHR and WKY brainstem cells that preferentially map to 17 metabolic/signaling pathways. Some of the pathways and regulated genes identified herein are obviously related to cardiovascular regulation; in addition there are several genes differentially expressed in SHR not yet associated to hypertension, which may be attributed to other differences between SHR and WKY strains. This constitute a rich resource for the identification and characterization of novel genes associated to phenotypic differences observed in SHR relative to WKY, including hypertension. In conclusion, this study describes for the first time the gene profiling pattern of brainstem cells from SHR and WKY rats, which opens up new possibilities and strategies of investigation and possible therapeutics to hypertension, as well as for the understanding of the brain contribution to phenotypic differences between SHR and WKY rats.

Influência do protocolo agroambiental na gestão ambiental de indústrias do setor sucroenergético da microrregião de Assis/SP: um estudo de múltiplos casos

Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Administração - Doutorado da Universidade Municipal de São Caetano do Sul

Desenvolvimento de um novo protocolo de amostragem de carvão mineral

As discrepâncias nos resultados de análises de materiais informados tanto pelo produtor quanto pelo consumidor são um problema comum na maioria das indústrias. Os contratos comerciais na indústria mineral normalmente penalizam o produtor quando uma determinada caraterística do minério exceder os limites estabelecidos. As diferenças nos resultados de análise são devidas a muitas formas de erro. Contratos rígidos impõem ao minerador o emprego de um rigoroso programa de controle de qualidade e nestas situações a amostragem possui um papel fundamental. Esta tese tem por objetivo propor um novo protocolo de amostragem e preparação de amostras que garanta a representatividade desejada pelas partes, produtor e consumidor. O estudo inicia fazendo-se uma abordagem qualitativa da amostragem, sendo enfocados os conceitos de representatividade e amostragem probabilística. É feita uma apresentação dos tipos de erros existentes em um protocolo amostral e são apresentados exemplos de problemas que ocorrem devido à falta de cuidado no dimensionamento e operação de amostradores e durante o processo de preparação da amostra. A seguir, é efetuada uma abordagem quantitativa da amostragem onde é apresentado o equacionamento matemático da teoria da amostragem de Gy. Tendo em vista as diferenças de resultados que usualmente ocorrem entre laboratórios é introduzida uma metodolo gia para a verificação da equidade destas determinações através do estudo de alguns casos. A definição do novo protocolo de amostragem foi baseada na teoria da amostragem de Gy. Para tanto, foi realizado o estudo de quatro casos com a finalidade de confirmar os princípios mais importantes da teoria da amostragem Nos ensaios foram realizadas a medição do erro total da amostragem em pilha e a verificação da existência de significância estatística deste erro em relação à disposição do carvão no depósito, foi realizada a verificação da significância do erro total na amostragem mecânica probabilística, a verificação das etapas mais críticas do processo de preparação de amostras, a determinação do erro de integração dos vários tipos de carvões testados e foi verificada a aplicabilidade da análise variográfica para a determinação do erro de integração. Os resultados encontrados mostraram a validade dos conceitos empregados pela teoria da amostragem e indicaram a impropriedade das normas brasileiras de amostragem e preparação de carvão, NBR 8291 e 8292, para garantir a representatividade da caracterização de um determinado lote de carvão. É proposto um novo protocolo de amostragem de carvão mineral, o qual leva em consideração a variabilidade das partículas componentes do lote e as formas de amostragem e preparação da amostra. Conclui-se que é possível dimensionar um sistema de controle de qualidade do carvão que seja capaz de estimar a precisão desejada e que garanta a representatividade do resultado acordada entre as partes. Por fim, é sugerida a modificação das normas brasileiras existentes.

Protocolo de recuperação por retorno, coordenado, não determinístico

O uso da recuperação de processos para obter sistemas computacionais tolerantes a falhas não é um assunto novo. Entretanto, a discussão de algoritmos para a recuperação em sistemas distribuídos, notadamente aqueles que se enquadram na categoria assíncrona, ainda encontra pontos em aberto. Este é o contexto do presente trabalho. Este trabalho apresenta um novo algoritmo de recuperação por retorno, em sistemas distribuídos. O algoritmo proposto é do tipo coordenado, e seus mecanismos componentes determinam que seja classificado como um algoritmo baseado em índices (index-based coordinated). Desta forma, a tolerância a falhas é obtida através do estabelecimento de linhas de recuperação, o que possibilita um retorno consideravelmente rápido, em caso de falha. Seu desenvolvimento foi feito com o objetivo de minimizar o impacto ao desempenho do sistema, tanto quando este estiver operando livre de falhas como quando ocorrerem as falhas. Além disso, os mecanismos componentes do algoritmo foram escolhidos visando facilitar a futura tarefa de implementação. A satisfação dos objetivos decorre principalmente de uma importante característica assegurada pelos mecanismos propostos no algoritmo: o não bloqueio da aplicação, enquanto é estabelecida uma nova linha de recuperação. Esta característica, associada ao rápido retorno, oferece uma solução promissora, em termos de eficiência, para a recuperação, um vez que o impacto no desempenho tende a ser reduzido, quando o sistema encontra-se operando em ambas condições: livre de erros ou sob falha. Diferentemente da maioria dos algoritmos coordenados encontrados na literatura, o algoritmo proposto neste trabalho trata as mensagens perdidas. A partir da análise das características das aplicações, bem como dos canais de comunicação, quando estes interagem com o algoritmo de recuperação, concluiu-se que os procedimentos usados para recuperação de processos devem prever o tratamento desta categoria de mensagens. Assim, o algoritmo proposto foi incrementado com um mecanismo para tratamento das mensagens que têm o potencial de tornarem-se perdidas, em caso de retorno, ou seja, evita a existência de mensagens perdidas. Uma das decisões tomadas durante o desenvolvimento do algoritmo foi a de permitir um processamento não determinístico. Na realidade, esta escolha visou o aumento do espectro das falhas que poderiam ser tratadas pela recuperação. Tradicionalmente, a recuperação por retorno é empregada para tolerar falhas temporárias. Entretanto, a diversidade de ambiente, freqüente nos SDs, também pode ser usada para tolerar algumas falhas permanentes. Para verificar a correção do algoritmo, decidiu-se empregar um formalismo existente. Assim, a lógica temporal de Lamport (TLA) foi usada na especificação dos mecanismos do algoritmo bem como em sua demonstração de correção. O tratamento referente às mensagens perdidas, atrav´es do uso de mensagens de resposta, associado com o uso de uma lógica temporal, levou à necessidade de rever os critérios de consistência. Esta revisão gerou um conjunto de fórmulas de consistência ajustadas à existência de mensagens de diferentes classes: mensagens da aplicação e mensagens de resposta.

Implementação do protocolo TCP/IP para sistemas de intrumentação

Baseado na tecnologia de interligação de redes, este trabalho apresenta uma proposta de conexão de dois sistemas com processamento próprio com o intuito de troca de informações, utilizando a pilha de protocolos TCP/IP. Este sistema será empregado em ambientes de controle industrial, permitindo o envio de informações do servidor de dados para o cliente. Os dados são constituídos de leituras feitas em equipamentos de campo, apresentando ao cliente remoto, medições dos mais diversos tipos. Por outro lado, o cliente poderá enviar comandos aos equipamentos de campo visando o telecontrole. Como ponto de partida para a elaboração do trabalho prático, foi utilizado o ambiente de controle do sistema de potência da companhia energética do estado do Rio Grande do Sul (CEEE). Um microcomputador com um browser acessa, através de uma rede local, os equipamentos controlados, que poderão ser qualquer tipo de equipamento de campo empregado em subestações de energia elétrica, como disjuntores, transformadores ou chaves. Para permitir o acesso remoto de tais equipamentos, foi elaborado um servidor de dados constituído de um controlador de rede do tipo Ethernet e um microcontrolador de aplicação específica que se encarrega do processamento da pilha de protocolos. O controlador Ethernet utilizado é um circuito integrado dedicado comercial, que executa o tratamento dos sinais de nível físico e de enlace de dados conforme o padrão IEEE 802.2. O processador TCP/IP, enfoque principal deste trabalho, foi elaborado através da linguagem de programação C, e a seguir traduzido para o Java, que é o ponto de partida para a ferramenta SASHIMI, de geração da descrição em VHDL do microcontrolador de aplicação específica utilizado. O processador TCP/IP encarrega-se da aquisição de dados do equipamento de campo, do processamento da pilha de protocolos TCP/IP, e do gerenciamento do controlador Ethernet. A partir desta descrição VHDL, foi sintetizado o hardware do microcontrolador em um FPGA, que juntamente com o software aplicativo, também fornecido pela ferramenta utilizada, desempenha o papel de processador TCP/IP para o sistema proposto. Neste ambiente, então, o cliente localizado no centro de operação, acessa através de um browser o equipamento de campo, visando obter suas medições, bem como enviar comandos, destacando o aspecto bidirecional para a troca de dados e a facilidade de conexão de dois sistemas heterogêneos. Este sistema pretende apresentar baixo custo de aquisição e de instalação, facilidade de interconexão local ou remota e transparência ao usuário final.