O2/CO2-sensitive cyclic AMP-signalling pathway in peripheral chemoreceptors

RESUMO: O corpo carotídeo (CB) é um pequeno órgão sensível a variações na PaO2, PaCO2 e pH. As células tipo I (células glómicas) do corpo carotídeo, as unidades sensoriais deste órgão, libertam neurotransmissores em resposta às variações dos gases arteriais. Estes neurotransmissores atuam quer em recetores pré-sinápticos, localizados nas células tipo I, quer em recetores póssinápticos, localizados nas terminações do nervo do seio carotídeo, ou em ambos. A activação dos recetores pré-sinápticos modula a atividade do corpo carotídeo, enquanto que, a activação dos recetores pós-sinápticos, de carater excitatório, desencadeia um aumento da frequência de descarga das fibras do CSN, com subsequente despolarização dos neurónios do gânglio petroso, e posterior despolarização de um grupo específico de neurónios do centro respiratório central, desencadeando, como resposta final, hiperventilação. Estes recetores pré- e pós-sinápticos podem ser classificados em ionotrópicos ou metabotrópicos, estando os últimos acoplados a adenilatos ciclases transmembranares (tmAC). O mecanismo exato pelo qual as variações dos gases arteriais são detetadas pelo CB não se encontra ainda completamente elucidado, mas tem sido sugerido que alterações nos níveis de cAMP estejam associadas ao mecanismo de deteção de variações de O2 e CO2. Os níveis de cAMP podem ser regulados através da sua via de síntese, mediada por dois tipos de adenilatos ciclases: tmAC sensível aos eurotransmissores e adenilato ciclase solúvel (sAC)sensível a variações de HCO3/CO2, e pela sua via de degradação mediada por fosfodiesterases. A via de degradação do cAMP pode ser manipulada farmacologicamente, funcionando enquanto alvo terapêutico para o tratamento de patologias do foro respiratório (e.g. asma, hipertensão pulmonar, doença pulmonar obstructiva crónica e apneia do sono), que induzem um aumento da actividade do CB.O trabalho descrito nesta dissertação partiu da hipótese de que a actividade do CB é manipulada por fármacos, que interferem com a via de sinalização do cAMP, tendo sido nosso objectivo geral, investigar o papel do cAMP na quimiotransdução do CB de rato, e determinar se a actividade dos enzimas responsáveis pela via de sinalização do cAMP é ou não regulada por variações de O2/CO2. Assim, a relevância deste trabalho é a de estudar e identificar possíveis alvos moleculares (sAC, isoformas de tmAC e PDE) com potencial para serem usados no tratamento de patologias relacionadas com o controlo respiratório. A primeira parte do presente trabalho, centrou-se na caracterização farmacológica da PDE4 no CB e em tecidos não quimiorecetores (e.g. gânglio cervical superior e artérias carótidas), e na observação do efeito de hipóxia aguda na acumulação dos níveis de cAMP, induzidos pelos inibidores de PDE, nestes tecidos. A quantificação de cAMP foi efectuada por técnica imunoenzimática (EIA), tendo sido elaboradas curvas de dose-resposta para os efeitos de inibidores, não específicos (IBMX) e específicos para a PDE2 e PDE4 (EHNA, Rolipram e Ro 20-1724), nos níveis de cAMP acumulados, em situações de normóxia (20%O2/5%CO2) e hipóxia (5%O2/5%CO2). A caracterização das PDE no gânglio cervical superior foi aprofundada, utilizando-se a técnica de transferência de energia de ressonância por fluorescência (FRET) em culturas primárias de neurónios, na presença de inibidores não específicos (IBMX) e específicos para a PDE3 e PDE4 (milrinone e rolipram, respetivamente). Foram igualmente estudadas, através de RT-qPCR, as alterações na expressão de PDE3A-B e PDE4A-D, no gânglio cervical superior, em resposta a diferentes percentagens de oxigénio. Na segunda parte do trabalho investigou-se a via de síntese do cAMP no CB em resposta a variações na concentração de HCO3/CO2. Em concreto, o protocolo experimental centrou-se na caracterização da sAC, dado que a sua actividade é regulada por variações de HCO3/CO2. A caracterização da expressão e regulação da sAC, em resposta a variações de HCO3/CO2 ,foi efectuada no CB e em tecidos não quimioreceptores periféricos (e.g. gânglio cervical superior, petroso e nodoso) por qRT-PCR. A actividade deste enzima foi caracterizada indirectamente através da quantificação dos níveis de cAMP (quantificação por EIA), induzidos por diferentes concentrações de HCO3/CO2, na presença de MDL-12,33-A, um inibidore da tmAC. A expressão das isoformas da tmAC no CB e gânglio petroso foi determinada por RT-qPCR. Adicionalmente, estudámos a contribuição relativa da tmAC e sAC no mecanismo de sensibilidade ao CO2 no CB. Para o efeito foram estudadas as alterações: 1) nos níveis de cAMP (quantificado por EIA) na presença de diferentes concentrações de HCO3/CO2 e ao longo do tempo (5-30 min); 2) na ativação da proteína cinase A (PKA, FRET baseado em sensores) em células tipo I do CB; e 3) na frequência de descarga do CSN (registos) na presença e ausência de ativadores e inibidores da sAC,tmAC e PKA. Por último, foi caracterizada a expressão e actividade da sAC nos quimioreceptors centrais (locus ceruleus, rafe e medula ventro-lateral) através de técnicas de RT-qPCR e EIA. A expressão das isoformas da tmAC foi aprofundada no locus coeruleus através de RT-qPCR. Por fim, comparámos a contribuição da tmAC e sAC nos níveis de cAMP no locus coeruleus em condições de normocapnia e hipercapnia.O nosso trabalho teve os seguintes resultados principais: 1) PDE4 está funcional no corpo carotídeo, artérias carótidas e gânglio cervical superior de rato, embora a PDE2 só se encontre funcional neste último; 2) Os efeitos dos inibidores de PDE nos níveis de acumulação de cAMP foram exacerbados em situações de hipóxia aguda no CB e artérias carótidas, mas foram atenuados no gânglio cervical superior; 3) No gânglio cervical superior, diferentes tipos de células apresentaram uma caracterização específica de PDEs, sugerindo uma subpopulação de células neste gânglio com funções fisiológicas distintas; 4) Embora todas as isoformas de PDE4 e PDE3 estivessem presentes no gânglio, a PDE3a, PDE4b e a PDE4d foram as isoformas mais expressas. Por outro lado, incubações de gânglio cervical superior, em diferentes percentagens de oxigénio, não alteraram (não regularam) significativamente a expressão das diferentes isoformas de PDE neste órgão; 5) a sAC encontra-se expressa e funcional no CB e nos quimiorecetores centrais estudados (locus coeruleus, rafe e medula ventrolateral). A sAC apresenta maior expressão no CB comparativamente aos restantes orgãos estudados, exceptuando os testículos, orgão controlo. Variações de HCO3/CO2 de 0/0 para 24/5 aumentaram os níveis de cAMP no CB e quimiorecetores centrais, tendo sido o aumento mais significativo observado no CB. Concentrações acima dos 24mM HCO3/5%CO2 não induziram alterações nos níveis de cAMP, sugerindo que a actividade da sAC se encontra saturada em condições fisiológicas (normocapnia) e que este enzima não desempenha qualquer papel na deteção de situações de hipercapnia; 6) No CB, a expressão das isoformas tmAC1, tmAC4, tmAC6 e tmAC9 é mais elevada comparativamente à expressão da sAC; 7) Utilizamos diferentes inibidores da tmAC (MDL 12-330A, 500μM, 2’5’-ddADO, 30-300μM, SQ 22536, 200μM) e da sAC (KH7, 10-100μM) para estudar a contribuição relativa destes enzimas na acumulação do cAMP no CB. Tanto a tmAC como a sAC contribuem para a acumulação dos níveis de cAMP em condições de hipercapnia. Contudo, existe um maior efeito destes inibidores nas condições de 12 mM HCO3/2.5%CO2 do que em condições de normocapnia e hipercapnia, sugerindo um papel relevante destes enzimas na atividade do CB em situações de hipocapnia; 8) Não se observaram variações nos níveis de cAMP em resposta a diferentes concentrações de HCO3/CO2 ao longo do tempo (5-30 min). O efeito inibitório induzido por ddADO e KH7 foi sobreponível após 5 ou 30 minutos de incubação em todas as concentrações de HCO3/CO2 estudadas; 9) Por último, verificou-se um aumento na frequência da descarga do nervo do seio carotídeo entre as condições de normocapnia e hipercapnia acídica. Ao contrário do KH7 (10μM), o 2’5’-ddADO reduziu significativamente a frequência de descarga do nervo, quer em condições de normocapnia quer de hipercapnia acídica. Contudo, não se verificou aumento na frequência de descarga do nervo entre normocapnia e hipercapnia isohídrica, sugerindo que a sensibilidade à hipercapnia no CB é mediada por variações de pH. Em conclusão, os resultados decorrentes deste trabalho permitiram demonstrar que, embora os enzimas que medeiam a via de sinalização do cAMP possam ser bons alvos terapêuticos em condições particulares, a sua actividade não é específica para o CB. Os resultados sugerem ainda que o cAMP não é um mediador específico da transdução à hipercapnia neste orgão. Contudo, os nossos resultados demonstraram que os níveis de cAMP são mais elevados em condições fisiológicas, o que sugere que o cAMP possa ter uma função homeostática neste orgão. Por último, o presente trabalho demonstrou que os aumentos de cAMP descritos por outros em condições de hipercapnia, não são observáveis quando o pH se encontra controlado. ------------------ ABSTRACT: The work presented in this dissertation was aimed to establish how specific is cAMP-signaling pathways in the CB mainly in different CO2 conditions and how O2 concentrations alter/drives the manipulation of cAMP signaling in the CB. The experimental studies included in this thesis sought to investigate the role of cAMP in the rat CB chemotransduction mechanisms and to determine whether the enzymes that participate in cAMP signal transduction in the CB are regulated by O2/CO2. We characterized the enzymes involved in the cAMP-signaling pathway in the CB (sAC, tmAC, PDE) under different O2/CO2 conditions. Our results demonstrated that many of these enzymes are involved in CO2/O2 sensing and while they may be useful in treating conditions with alterations in CO2/O2 sensing,they will not be specific to chemoreception within the CB: 1) PDE4 is ubiquitously expressed in CB and non-chemoreceptor related tissues and their affinity to inhibitors change with O2 tensions in both CB and carotid arteries, and 2) sAC and tmAC are expressed in peripheral and central chemo- and non-chemoreceptor tissues and their effect on cAMP levels do not change between normocapnic and isohydric hypercapnic conditions. Our results provide evidence against a specific role of cAMP as a mediator for O2 and CO2 chemotransduction in the rat CB and emphasized the role of pH in CO2 sensitivity of the CB. Furthermore, our results demonstrate that cAMP levels are maintained higher under physiological conditions, supporting recent finding from our lab, which all together suggests that cAMP has a homeostatic function in this organ.

Organizational culture influence on information quality - use of business intelligence systems relationship: portuguese context

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Mobilie Banking adoption: a novel in the portuguese context

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

The integration of online advertising: The effects of source expertise and certainty level of the message on consumer involvement and persuasion in the context of user-generated advertising

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

A new opportunity for human resources management to create value: Shaping a new business paradigm in the context of the Portuguese hotel industry

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Glucantime resistant Leishmania promastigotes are sensitive to pentostam

Growth inhibition in vitro tests were used to study the susceptibility to pentostam of different Leishmania strains involved in cutaneous and mucocutaneos leishmaniasis - one glucantime sensitive strain, three naturally glucantime resistant strains and one glucantime resistant line developed by in vitro drug exposure. Contrasting with the high degree , of glucantime resistance, all strains were sensitive to pentostam. These differences suggest that there is some relationship between chemical structure and in vitro activity for these antimonial compounds. These data justify a clinical re-evaluation to compare therapeutic efficacy of glucantime and pentostam in the treatment of leishmaniasis.

Developing clinical trials in the portuguese family medicine : challenges and opportunities in the European context

RESUMO: Introdução: A hipótese colocada nesta tese é a de que poderia haver um número bastante mais elevado de ensaios clínicos na medicina familiar portuguesa se os obstáculos fossem removidos e as oportunidades exploradas de modo adequado. Contexto: Em Portugal existe uma nova geração de Médicos de Família que está a assumir postos de trabalho um pouco por todo o país e que é aceite como sendo a mais bem preparada geração de sempre. Métodos: Busca na MEDLINE. Leitura de artigos na única publicação científica dedicada à Medicina Geral e Familiar – RPMGF. Consulta em livros portugueses de política da saúde e acerca do Plano Nacional de Saúde. O INFARMED foi contactado e relatórios seus sobre ensaios clínicos foram analisados. Os Médicos de Família portugueses foram contactados e convidados a responder a questionários. Além disso, quinze personalidades da Medicina Portuguesa foram chamadas a sugerir soluções. Resultados: De acordo com dados do INFARMED, de 2006 a 2011 houve apenas quatro centros de saúde envolvidos em ensaios clínicos. Em Portugal: Existe um número pouco significativo de ensaios académicos; Praticamente não há infraestruturas de suporte ou treino; Os registos clínicos eletrónicos são usados de forma ineficiente; a investigação é fracamente ligada às carreiras médicas; há isolamento interno e externo; a já complexa regulamentação da União Europeia é complicada ainda mais; há um subfinanciamento da Investigação Clínica. Os Médicos de Família portugueses estão disponíveis para participar ativamente numa mudança. Discussão: Com os presentes resultados o diagnóstico para a presente situação é claramente negativo. Felizmente existem muito boas oportunidades para melhorar. Conclusão/Recomendações: Tempo, dinheiro e apoio têm de ser fornecidos aos Médicos de Família portugueses. É nesse sentido que são fornecidas vinte recomendações para obter uma verdadeira mudança no panorama dos Ensaios Clínicos na Medicina Familiar portuguesa.-------------ABSTRACT: Introduction: The hypothesis of this thesis is that there could be a much greater number of Clinical Trials in Portuguese Family Medicine if obstacles were removed and opportunities explored properly. Background: In Portugal there is a new generation of Family Doctors that is assuming permanent positions all over the country and is accepted to be the most well prepared generation ever. Methods: Search on MEDLINE. Relevant articles were also identified in the only jornal dedicated to Portuguese Family Medicine, RPMGF. A search was made on Portuguese health policy textbooks and national health plan policy. INFARMED was also contacted and their reports about Clinical Trials were analysed. Portuguese Family Doctors themselves were contacted and invited to answer questionnaires. Besides that, fifteen key opinion leaders related to Portuguese Medicine were approached for solutions. Results: According to INFARMED data, from 2006 to 2011 there were only four health centres involved in clinical trials. In Portugal there is: A negligible number of academic trials; almost no support infrastructures or training; inefficiently used electronic health records; a research weakly linked to medical careers; an uninformed isolation internally and externally; an already complex European Union regulation that is compounded even more; Scarce funding for clinical research. Portuguese Family Doctors are keen to actively participate in a change. Discussion: With the present results the diagnosis for the current situation is clearly negative. Fortunately there are very good opportunities to improve. Conclusion/Recommendations: Time, money and support must be given to Portuguese Family Doctors. In this context, twenty recommendations are provided intending to promote a true change in Portuguese Family Medicine Clinical Trials panorama.

Context classification for service robots

This dissertation presents a solution for environment sensing using sensor fusion techniques and a context/environment classification of the surroundings in a service robot, so it could change his behavior according to the different rea-soning outputs. As an example, if a robot knows he is outdoors, in a field environment, there can be a sandy ground, in which it should slow down. Contrariwise in indoor environments, that situation is statistically unlikely to happen (sandy ground). This simple assumption denotes the importance of context-aware in automated guided vehicles.

Pedestrian Priority Zones in the Context of Urban Mobility and Valorization of Public Space

The second half of the XX century was marked by a great increase in the number of people living in cities. Urban agglomerations became poles of attraction for migration flows and these phenomena, coupled with growing car-ownership rates, resulted in the fact that modern transport systems are characterized by large number of users and traffic modes. The necessity to organize these complex systems and to provide space for different traffic modes changed the way cities look. Urban areas had to cope with traffic flows, and as a result nowadays typical street pattern consists of a road for motorized vehicles, a cycle lane (in some cases), pavement for pedestrians, parking and a range of crucial signage to facilitate navigation and make mobility more secure. However, this type of street organization may not be desirable in certain areas, more specifically, in the city centers. Downtown areas have always been places where economic, leisure, social and other types of facilities are concentrated, not surprisingly, they often attract large number of people and this frequently results in traffic jams, air and noise pollution, thus creating unpleasant environment. Besides, excessive traffic signage in central locations can harm the image and perception of a place, this relates in particular to historical centers with architectural heritage.

Rethinking the Portuguese banking sector in a post-crisis context

As the financial crisis hit the Portuguese banks, the profitability of the whole sector squeezed to historical minimums. Reinventing the banking business model in the post-crisis context is an overriding issue to achieve sustainable profits and a low cost-to-income ratio. We propose banks to adopt a true multichannel approach, proceeding to a branch network reformatting and a relocation of services to online channels; adopt a true customer-centric approach and reduce the product and services portfolio complexity; finally, industrialize operations and rationalize the structure. With these measures in place, Portuguese banks will become leaner and more efficient, aspiring to a cost-to-income ratio below 45%.

How Does Cultural Context Stimulate Creativity: A study of African Musicians in Lisbon, Portugal

The 21st century bodes an interesting time for companies and individuals alike with an increased focus on using creativity as a way to stimulate innovation to create competitive advantage. Several studies have looked at how creativity is stimulated within a corporate environment or how creativity is stimulated by people in a specific place. This study aimed to look at how the contextual environment fosters creativity in individuals and groups. With the increase in popularity of African and world music In Europe over the last ten years it was decided that the context of Lisbon, Portugal be used with a specific focus on African musicians living there and working in the Lisbon music scene. It became apparent themes of Creative crossovers, Geographical Location, a dynamic environment, Entrepreneurial encouragement and the presence of open-minded and flexible individual were involved in Lisbon’s ability to foster and empower creative individuals.

Evaluation of mechanical soft-abrasive blasting and chemical cleaning methods on alkyd-paint graffiti made on carbonate stones

In the context of this dissertation several studies were developed resulting in submission and publication “Evaluation of mechanical soft-abrasive blasting and chemical cleaning methods on alkyd-paint graffiti made on calcareous stones” to Journal of Cultural Heritage. (http://dx.doi.org/10.101 /j.culher.2014.10.004)

Dynamic delta hedging of autocallables under a discrete rebalancing context

This work tests different delta hedging strategies for two products issued by Banco de Investimento Global in 2012. The work studies the behaviour of the delta and gamma of autocallables and their impact on the results when delta hedging with different rebalancing periods. Given its discontinuous payoff and path dependency, it is suggested the hedging portfolio is rebalanced on a daily basis to better follow market changes. Moreover, a mixed strategy is analysed where time to maturity is used as a criterion to change the rebalancing frequency.

The effectiveness of the “Processo Especial de Revitalização” as an instrument of corporate restructuring in the context of the current economic crisis

This work project intends to evaluate the effectiveness of the Portuguese Government’s strategy to promote the orderly deleveraging of the corporate sector in the context of the current economic crisis. The recommendations of the Troika and the commitments assumed under the Memorandum of Understanding signed by the Government in 2011 required the creation of formal processes to avoid disorderly deleveraging. Conclusions and recommendations were drawn based on past experiences of large-scale corporate restructuring strategies in other countries and on the analysis of financial and statistical data on companies applying for “Programa Especial de Revitalização”.

Importance of decision-making in a purchasing context – DPS Case Study

This work project has the objective of exploring the importance of making good decisions on supplier selection, so that the purchasing department can contribute to the success of a company. For that it is presented a short bibliography review of the latest insights that were found relevant, on the subjects of purchasing, technology, outsourcing, supplier selection and decision-making techniques. For a better understating on how to deal with a decision-making situation, a case study is also presented: Digital Printing Solutions (DPS) is a Portuguese company that provides complete and integrated printing solutions and has been planning to contract a software supplier. DPS has no formal supplier-selection model and it has to choose between 2 suppliers. The case study was solved using the M-MACBETH software. I have found that complex decisions-making situations can be easily overcome by using the M-MACBETH decision model. Moreover, the usage of a model, instead of decision that follows no formal procedure, provides the decision maker with insights that can be useful to negotiate with the supplier.