A hybrid multi-population genetic algorithm applied to solve the multi-level capacitated lot sizing problem with backlogging

The present paper proposes a new hybrid multi-population genetic algorithm (HMPGA) as an approach to solve the multi-level capacitated lot sizing problem with backlogging. This method combines a multi-population based metaheuristic using fix-and-optimize heuristic and mathematical programming techniques. A total of four test sets from the MULTILSB (Multi-Item Lot-Sizing with Backlogging) library are solved and the results are compared with those reached by two other methods recently published. The results have shown that HMPGA had a better performance for most of the test sets solved, specially when longer computing time is given. © 2012 Elsevier Ltd.

A priori reformulations for joint rolling-horizon scheduling of materials processing and lot-sizing problem

In many production processes, a key material is prepared and then transformed into different final products. The lot sizing decisions concern not only the production of final products, but also that of material preparation in order to take account of their sequence-dependent setup costs and times. The amount of research in recent years indicates the relevance of this problem in various industrial settings. In this paper, facility location reformulation and strengthening constraints are newly applied to a previous lot-sizing model in order to improve solution quality and computing time. Three alternative metaheuristics are used to fix the setup variables, resulting in much improved performance over previous research, especially regarding the use of the metaheuristics for larger instances. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The integrated lot sizing and cutting stock problem in a furniture factory

This work studies the integrated lot sizing and cutting stock problem, where the goal is to capture the dependency that exists between two important decisions in the production process, in order to economize raw materials and also reduce production and inventory costs. The integrated lot sizing and cutting stock problem is studied in a small furniture factory that produces wardrobes, dressing tables and cupboards and the lot sizing and cutting stock decisions are taken by the production manager. A column-generation technique is used to solve a linear relaxation of the proposed model. The computational results, using real data from the factory, show that it is possible to reduce total inventory and raw material costs when integrated planning is used. © 2013 IFAC.

Avaliação do estado inflamatório em ilhotas de Langerhans de camundongos portadores do tumor sólido de Ehrlich

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Modulação imunológica in vitro de células de Langerhans e macrófagos por drogas utilizadas no manejo de reações hansênicas

As células de Langerhans (CLs) estão localizadas na epiderme e desempenham um papel chave na indução da resposta imune e da tolerância imunológica. Os macrófagos são células fagocíticas que atuam como primeira linha de defesa do organismo, e que estão envolvidos na formação de granulomas em pacientes com hanseníase. A imunopatogenia da resposta celular nos estados reacionais ainda é pouco estudada, porém, diversas evidências sugerem que as drogas prednisona, talidomida, ciclosporina e amitriptilina, utilizadas no controle das reações hansênicas, exercem seus efeitos pela modulação das funções de diferentes células imunocompetentes. O objetivo do presente estudo foi analisar a ação in vitro das drogas prednisona, talidomida, ciclosporina e amitriptilina sobre a produção de citocinas por CLs e macrófagos de camundongos BALB/c. As CLs foram isoladas, purificadas e cultivadas a partir da epiderme pela técnica de “panning” e os macrófagos foram isolados da cavidade peritoneal de camundongos BALB/c. Após 36 h de tratamento com as drogas, os níveis de TNF-, IL-12 e IL-10 foram medidos por ELISA. Prednisona, talidomida, ciclosporina e amitriptilina inibiram os níveis de TNF- produzidos pelas CLs, em ambas as concentrações, no entanto, não foi detectada alteração significativa na produção de IL-12. A produção de TNF- e de IL-12 por macrófagos peritoneais também foi diminuída após o tratamento, porém os níveis de IL-10 não foram modificados por nenhuma das drogas testadas. Nossos resultados mostram que estas drogas podem modular a resposta imune através da regulação das citocinas pró-inflamatórias TNF- e IL-12 por CLs purificadas da epiderme e por macrófagos peritoneais, indicando que as citocinas constituem importante alvo de drogas usadas no tratamento dos estados reacionais.

Análise morfológica das células de Langerhans purificadas da epiderme de camundongo Balb/c, após interação in vitro com Leishania (Viannia) brasiliensis e Leishamania (Leishmania) amazonensis

Células de Langerhans (CL) são células apresentadoras de antígenos, MHC classe II positivas, que constituem 2 a 3% de todas as células da epiderme, e que têm demonstrado serem estimuladoras de uma resposta vigorosa de linfócitos T contra Leishmania major. A leishmanionse cutânea do Novo Mundo é causada por diferentes espécies, apresentando formas clínicas diversas variando de leishmaniose cutânea difusa anérgica. Utilizando a técnica de "panning", CL da epiderme de comundongos BALB/c foram purificadas para em torno de 95% de pureza (pCL) em relação à outras células da epiderme. As CL recentemente isoladas apresentaram dentritos pequenos e delicados e os clássicos grânulos de Birbeck. Tem sido sugerido que os parasitos do subgênero Viannia e Leishmania, que são geneticamente bastante distintos, podem ter respostas espécie-específicas na resposta imune celular. Neste estudo, pCL e L. (V.) brasilienses ou L. (L.) amazonensis foram cultivadas e a morfologia das CL foi analizada após 12 ou 36 h de cultura. Utilizando a coloração de Giemsa e a microscopia eletrônica de varredura, alterações morfológicas diferentes foram detectadas nas CL após 12 h de cultivo nas duas culturas, CL e L. (V.) brasiliensis ou CL e L. (L.) amazonensis. Depois da interação com L. (V.) brasiliensis as CL tornaram-se mais dentríticas, que eram mais curtos quando comparados às CL cultivadas isoladamente. Em contraste, após a interação com L. (L.) amazonensis, as CL tornaram-se arredondadas com algumas células mostrando alguns dendritos. Além disto, verificou-se um contato íntimo entre o flagelo das prostigota com as CL, mas sem observar a fagocitose das leishmanias após 12 ou 36 h de cultivo, o que é diferente dos relatos da literatura com CL e L. major. Estes resultados sugerem que a resposta imune primária das CL contra as diferentes espécies de leishamania podem ser distintas de acordo com a espécie envolvida no processo de interação.

Leishmania (L.) amazonensis inibe a maturação e a função ativadora das células de Langerhans da pele tratadas com TNF-α e anti-CD40 in vitro

Leishmania amazonensis é um dos principais agentes etiológicos em um amplo espectro de formas clínicas da Leishmaniose Tegumentar Americana. De modo geral, a resistência frente às leishmanioses decorre do desenvolvimento de uma resposta imune celular eficiente, porém muitos estudos têm demonstrado que citocinas específicas ou combinações de citocinas podem ser fatores de resistência ou suscetibilidade à infecção por L. amazonensis. Estudos recentes sugerem a participação das células de Langerhans (LCs) nas resposta anti-Leishmania, porém os mecanismos envolvidos durante esta interação são ainda pouco estudados. Objetivos: Estudar o papel do TNF-α e anti-CD40 nas interações in vitro entre as LCs e L. amazonensis, observando o perfil de citocinas produzidas e a expressão de moléculas de superfície, bem como verificar a capacidade destas células em ativar a produção de IFN-γ e IL-4 por células do linfonodo. Metodologia: As LCs foram isoladas da epiderme de camundongos BALB/c e incubadas com promastigotas de L. amazonensis, TNF-α e/ou anti- CD40. Após 24h, as LCs foram co-cultivadas com células obtidas de linfonodos por 72h. As citocinas IL-6, IL-12, IFN-γ e IL-4 foram dosadas por ensaio imunoenzimático (ELISA) e as moléculas de superfície foram analisadas por citometria de fluxo. Resultados: Os níveis de IL- 6 e IL-12p70 produzidos pela LCs foram significativamente reduzidos após interação com L. amazonensis, mesmo após o tratamento das LCs com TNF-α ou anti-CD40. Em relação às moléculas de superfície, não houve diferença na expressão de CD207 em nenhum dos grupos, porém a presença de L. amazonensis promoveu uma redução significativa na expressão de CD40 nas LCs tratadas com TNF-α ou anti-CD40, e aumentou a expressão de CD86 em todos os grupos. Na presença de L. amazonensis, as células do linfonodo apresentaram uma produção diminuída de IFN-γ e não houve alteração na produção de IL-4. Quando cocultivadas com LCs estimuladas previamente com L. amazonensis, a produção de IFN-γ também foi reduzida, mesmo na presença dos estímulos TNF-α e/ou anti-CD40. Não foram observadas alterações significativas na produção de IL-4 pelas células do linfonodo cocultivadas nas mesmas condições experimentais. Conclusão: L. (L.) amazonensis exerce um efeito imunomodulador sobre a resposta imune mediada por LCs, inibindo a produção de IL-6 e IL-12p70 e expressão de CD40, além de impedir a ativação da produção de IFN-γ por células do linfonodo co-cultivadas com LCs, mesmo após tratamento com TNF-α e anticorpo anti-CD40.

Imunopatogenia da interação entre acrófagos e/ou células de Langerhans e Lacazia loboi

A lobomicose é uma infecção subcutânea crônica, granulomatosa, causada pela implantação traumática do fungo Lacazia loboi nos tecidos cutâneo e subcutâneo. Ocorre predominantemente na região Amazônica e atinge qualquer grupo populacional. Histologicamente, observa-se reação inflamatória crônica caracterizada por intensa histiocitose e fibroplasia, abundante número de macrófagos, células gigantes multinucleadas do tipo corpo estranho e presença de considerável número de células leveduriformes. Os macrófagos são células fagocíticas que participam do reconhecimento e da resposta a patógenos através da fagocitose, da apresentação de antígenos aos linfócitos T e da produção de citocinas. As células de Langerhans (LC) são um grupo de Células dendríticas (CD) derivadas da medula óssea situadas principalmente em uma camada suprabasal da epiderme. Estudos envolvendo a interação fungo-hospedeiro na doença de Jorge Lobo são escassos. Assim, Este estudo é um passo importante para o melhor entendimento da biologia e patogenia do L. loboi, e para o estudo da imunopatologia da interação patógeno versus hospedeiro desta doença emergente e pouco conhecida. O objetivo do presente trabalho foi analisar a interação in vitro entre macrófagos peritoneais não ativados e/ou LC, isolados de camundongos BALB/c, com L. loboi recém-isolado de pacientes com doença de Jorge Lobo, bem como determinar os índices de infecção, fagocitose e fusão, e medir a produção das citocinas TNF-α, IL-4, IL-6, IL-10 e IL-12. Os resultados demonstraram que L. loboi é fagocitado por macrófagos, mas não por LC. O índice de infecção na interação entre macrófagos e L. loboi foi semelhante à interação entre macrófagos, LC e L. loboi em todos os tempos analisados. A média do número de fungos por macrófago também foi praticamente igual entre as interações e ao longo do tempo, variando de 1,2 a 1,6 fungos/macrófagos. Não houve a formação de células gigantes em macrófagos cultivados ou LC cultivadas isoladamente e em nenhum dos co-cultivos. Não houve diferença significante na produção de IL-4, IL-2 e IL-10 nas interações estudadas. Os níveis de TNF-α diminuem ao longo do tempo na interação entre macrófagos e L. loboi, enquanto a adição de LC induz aumento da produção de TNF-α, principalmente após 48 horas. LC modulam negativamente a produção de IL-6 por macrófagos e L. loboi também inibem essa produção por macrófagos isoladamente ou em co-cultivo com LC. L. loboi estimulam significativamente a produção de IL-12 por macrófagos co-cultivados com LC, mas não em LC ou macrófagos isoladamente.

Production lot sizing and scheduling with non-triangular sequence-dependent setup times

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Reformulation and a Lagrangian heuristic for lot sizing problem on parallel machines

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Integrated cutting machine programming and lot sizing in furniture industry

In this paper a mathematical model that combines lot-sizing and cutting-stock problems applied to the furniture industry is presented. The model considers the usual decisions of the lot sizing problems, as well as operational decisions related to the cutting machine programming. Two sets of a priori generated cutting patterns are used, industry cutting patterns and a class of n-group cutting patterns. A strategy to improve the utilization of the cutting machine is also tested. An optimization package was used to solve the model and the computational results, using real data from a furniture factory, show that a small subset of n-group cutting patterns provides good results and that the cutting machine utilization can be improved by the proposed strategy.

Islet of Langerhans transplantation. A comparative study of two different methods for isolating islet cells from rat pancreas

Two different methods for isolation of islet of Langerhans on control of metabolic abnormalities of alloxan-induced diabetic rat were tested. Sixty rats were randomly assigned to four experimental groups: GI included 10 non-diabetic control rats, GII included 10 diabetic control rats, without treatment, GIII included 20 diabetic rats (10 inbred and 10 outbred rats) that received islet of Langerhans transplantation (ILT) using islet cells prepared by collagenase, and GIV included 20 diabetic rats (10 inbred and 10 outbred rats) submitted to ILT using islet cells prepared by nonenzymatic method. Clinical and laboratory parameters at beginning and 4, 7, 14, 21 and 30 days of follow-up were recorded. Outbred rats were immunosuppressed with cyclosporin A, diabetes was induced by e.v. alloxan administration, and islet cells were isolated from normal donor Lewis rats and injected into the portal vein. ILT corrected the body weight gain, polyuria, polydipsia, polyphagia, and the high levels of blood and urine glucose in 73.7% of rats treated by enzymatic method and in 64.7% of those ones treated by nonenzymatic method. However, there was no significantly difference between the two methods (P > 0.50). We did not also observe significantly difference between the two methods when ILT was performed either in inbred or outbred rats. We concluded that ILT performed by nonenzymatic method may be an alternative treatment for diabetes due to be less expensive and to have possible advantages in the isolation process.

Hybrid methods for lot sizing on parallel machines

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Depletion of Langerhans cells in the tongue from patients with advanced-stage acquired immune deficiency syndrome: relation to opportunistic infections

Aims: To quantify and compare the expression of Langerhans cells (LCs) in the tongue mucosa of AIDS patients with different opportunistic infections, and from acquired immune deficiency syndrome (AIDS) and non-AIDS patients with normal tongues, using autopsy material. Methods and results: Human leucocyte antigen D-related (HLA-DR), CD1a and CD83 antibodies were used to identify and quantify LCs by immunohistochemistry in tongue tissue of 40 AIDS patients (10 with lingual candidiasis, 10 with lingual herpes, 10 with oral hairy leukoplakia and 10 with no lesions) and 23 tongues from human immunodeficiency virus (HIV)negative control patients. Quantification was performed by means of conventional morphometry in four different regions (anterior, middle, posterior and lateral) of the tongue. The results were expressed as positive cells per area of epithelium. The AIDS patients presented a lower density of CD1a(+) cells (P < 0.001), HLA-DR (P < 0.003) and CD83 (P < 0.001) in all regions of the tongue compared to the non-AIDS control group. However, no differences in any of the markers were found when AIDS patients with different opportunistic infections were compared with AIDS patients without tongue infection. Conclusions: Advanced stage AIDS patients showed a depletion of LCs in the tongue mucosa. HIV infection induces cytopathic changes in LCs, contributing to their depletion regardless of the presence of oral infections.

Asynchronous teams for joint lot-sizing and scheduling problem in flow shops

The integrated production scheduling and lot-sizing problem in a flow shop environment consists of establishing production lot sizes and allocating machines to process them within a planning horizon in a production line with machines arranged in series. The problem considers that demands must be met without backlogging, the capacity of the machines must be respected, and machine setups are sequence-dependent and preserved between periods of the planning horizon. The objective is to determine a production schedule to minimise the setup, production and inventory costs. A mathematical model from the literature is presented, as well as procedures for obtaining feasible solutions. However, some of the procedures have difficulty in obtaining feasible solutions for large-sized problem instances. In addition, we address the problem using different versions of the Asynchronous Team (A-Team) approach. The procedures were compared with literature heuristics based on Mixed Integer Programming. The proposed A-Team procedures outperformed the literature heuristics, especially for large instances. The developed methodologies and the results obtained are presented.