Evolution of Drug Resistance: Insight on TEM β-Lactamases Structure and Activity and β-Lactam Antibiotics

Since the discovery of the first penicillin bacterial resistance to β-lactam antibiotics has spread and evolved promoting new resistances to pathogens. The most common mechanism of resistance is the production of β-lactamases that have spread thorough nature and evolve to complex phenotypes like CMT type enzymes. New antibiotics have been introduced in clinical practice, and therefore it becomes necessary a concise summary about their molecular targets, specific use and other properties. β-lactamases are still a major medical concern and they have been extensively studied and described in the scientific literature. Several authors agree that Glu166 should be the general base and Ser70 should perform the nucleophilic attack to the carbon of the carbonyl group of the β-lactam ring. Nevertheless there still is controversy on their catalytic mechanism. TEMs evolve at incredible pace presenting more complex phenotypes due to their tolerance to mutations. These mutations lead to an increasing need of novel, stronger and more specific and stable antibiotics. The present review summarizes key structural, molecular and functional aspects of ESBL, IRT and CMT TEM β-lactamases properties and up to date diagrams of the TEM variants with defined phenotype. The activity and structural characteristics of several available TEMs in the NCBI-PDB are presented, as well as the relation of the various mutated residues and their specific properties and some previously proposed catalytic mechanisms.

From the Lisbon strategy to EU2020: illusion or progress for european economies?

To be published at Krings, Bettina-J. ed. (2011), Brain Drain or Brain Gain? Changes of Work in Knowledge-based Societies, Berlin, Ed. Sigma. The author wants to thanks the comments and suggestions from Bettina Krings and Sylke Wintzer. They are not, however, responsible for the final result.

The genetic basis of morphological change in convergent evolution of natural populations: identifying candidate genes behind convergent evolution in blind cavefish astyanax mexicanus

Dissertation presented to obtain the Ph.D. degree in Biology at the Instituto de Tecnologia Química e Biológica, Universidade Nova de Lisboa.

Análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial

Para garantir que um equipamento opere com segurança e fiabilidade durante o seu ciclo de vida, desde a sua instalação ao desmantelamento, devem ser realizadas inspeções e/ou monitorizações que, dependendo dos dados recolhidos, podem implicar avaliações Fitness- For-Service (FFS) que definirão a necessidade de reparação ou alteração do equipamento ou das condições processuais. A combinação de inspeção ou monitorização com os melhores procedimentos e técnicas de avaliação atuais fazem sobressair insuficiências dos procedimentos mais antigos. Usando métodos mais avançados de avaliação, validados e suportados através de uma vasta experiência de campo, pode-se agora avaliar defeitos nos ativos (equipamentos) e determinar a adequação ao serviço com uma análise FFS. As análises FFS tornaram-se cada vez mais aceites em toda a indústria ao longo dos últimos anos. A norma API 579 - 1/ASME FFS-1: 2007 fornece diretrizes para avaliar os tipos de danos que afetam os equipamentos processuais e a norma API RP 571: 2011 descreve os mecanismos de degradação que afetam os equipamentos nas petroquímicas e refinarias, que incluem os danos por corrosão, desalinhamentos, deformações plásticas, laminações, fissuras, entre outros. Este trabalho consiste na análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial que surgiu da necessidade real de análise do equipamento no âmbito da atividade profissional do candidato. O estudo realizado a nível profissional é de grande abrangência, incluindo a inspeção do equipamento, identificação da falha ou dano, recolha e registo de dados, definição de estratégia de atuação e seleção de técnicas de avaliação da condição para posterior alteração, reparação ou desmantelamento. Na presente dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica, Ramo Construções Mecânicas, pretende-se efetuar o estudo aprofundado de uma das etapas de projeto, nomeadamente estudar a causa, avaliar a falha e implicações estruturais ou processuais devido à degradação interior do riser de uma flare, com base numa análise FFS, assumindo a operabilidade em segurança e garantindo resolutas condições de funcionamento. A presente análise FFS tem como finalidade validar ou não a integridade atual (avaliação técnica quantitativa) de modo a conhecer se o item em questão é seguro e confiável para continuar a operar em condições específicas durante um período de tempo determinado, tendo em consideração as condições verificadas no ato de inspeção e especificações de projeto, segundo os itens de verificação de segurança estabelecidos na norma EN 1990:2002/A1:2005/AC:2010 e com base na norma API 579-1/ASME FFS-1: 2007. No âmbito do presente trabalho foram realizadas as seguintes tarefas: - Identificar e analisar os mecanismos de degradação com base na norma API RP 571: 2011, face às condições processuais e geométricas que o equipamento em análise está sujeito de modo a perceber a evolução da degradação estrutural e quais as implicações na sua longevidade. - Avaliar e propor soluções de reparação e ou alterações processuais e ou geométricas do equipamento em análise de modo a permitir a continuidade em funcionamento sem afetar as condições de segurança e por conseguinte minimizar ou evitar o elevado custo económico associado a um novo equipamento e tempo de paragem processual. - Assumir limites estruturais face às condições processuais e ações externas ou adjacentes. - Garantir a segurança e qualidade da vida humana ou meio que o rodeia, do equipamento, das instalações, das infraestruturas envolventes e evitar o colapso económico, quer por motivos processuais, quer indeminizações ou agravamento do prémio do seguro. Verificou-se que os resultados serão a base para as alterações inerentes, tais como reforço estrutural, alteração da geometria do defletor, ajuste no tensionamento dos cabos e controlo da espessura mínima, de modo a alargar o período de vida útil da flare com segurança.

Caracterização e Planeamento Urbano da Zona de Intervenção Prioritária da Cidade do Porto pela Porto Vivo, SRU

O presente relatório de estágio descreve as atividades realizadas durante o período do estágio curricular, com a duração de 6 meses, na empresa Porto Vivo, SRU – Sociedade de Reabilitação Urbana da Baixa Portuense S.A. Inicialmente efetua-se uma descrição da empresa, indicando a missão, os objetivos e alguns dos seus projetos realizados ou em realização. De seguida e com o intuito de compreender a área em que Porto Vivo, SRU atua, é realizado um enquadramento demográfico e geográfico da zona de intervenção prioritária da cidade do Porto. As atividades realizadas, nomeadamente os levantamentos da dinâmica imobiliária, das unidades de alojamento, do edificado e ainda o acompanhamento de vistorias ao estado de conservação dos edifícios, são descritas destacando-se os objetivos e todos os procedimentos necessários á sua execução. Com base nas duas primeiras atividades, realizou-se um estudo de forma a compreender a relação de desenvolvimento do estado de conservação das edificações com a dinâmica imobiliária. Por último é desenvolvido um caso de estudo onde se analisa a evolução do quarteirão Carlos Alberto, descrevendo todas as fases do seu processo de reabilitação. Menciona-se a estratégia implementada pela Porto Vivo, SRU e de que forma é que esta influencia a execução do projeto de reabilitação.

A go-to-market strategy for vertebral metrics

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

O controlo da tuberculose em Portugal : uma apreciação crítica epidemiológica gl

RESUMO - Com tanto ruído informativo e peças de informação incompletas e descontextualizadas, relativos ao controlo da tuberculose em Portugal, a chegarem ao cidadão e aos profissionais de saúde, não é fácil que eles disponham do conhecimento necessário ao desempenho dos respectivos papéis nesse controlo. O presente artigo pretende contribuir para um ganho real em conhecimento quanto (1) ao progresso no controlo da tuberculose em Portugal, enquadrado na evolução desse controlo noutras regiões pertinentes, e (2) aos aspectos do conhecimento disponível e da intervenção na população portuguesa que suscitem especial atenção, para melhoria no futuro imediato. Tem como estratégia integrar, e elevar ao nível de conhecimento, a informação disponibilizada nas fontes mais credíveis e pertinentes, valorizada no contexto da validade das mesmas fontes e da coerência dos diversos componentes. Relata o resultado de um exercício independente de apreciação crítica, com uma perspectiva epidemiológica. São observados: a situação actual, sobretudo a relativa aos anos de 2006 e 2007, e o desempenho do Programa Nacional de Controlo da Tuberculose (PNT), ambos relativizados à evolução recente e ao panorama internacional. O exercício de observação e revisão independentes baseia-se numa selecção de informação oficial e segue o mesmo método de abordagem que a O.M.S. faz nos seus relatórios anuais, à semelhança de outros exercícios já antes realizados. O controlo da tuberculose tem prosseguido a sua tímida, mas firme, evolução favorável, aproximando-se do nível já conseguido nos países seus vizinhos da Europa Ocidental. Em 2007, Portugal contribuiu para os 9 milhões de casos novos anuais, estimados no mundo, com 2916 casos notificados. A este número corresponde a taxa de incidência notificada de 25,7 por 100 000 habitantes e uma redução de 14% em relação ao ano anterior. Esta evolução afigura-se animadora, ainda que seja desejável um impacte mais acentuado do PNT, conforme é de esperar considerando o grau de desenvolvimento do País. A taxa de detecção de casos novos estimada é elevada e continua uma das melhores da Europa Ocidental — o que desfavorece artificialmente a imagem notificada do País, relativamente aos países com pior capacidade de detecção. A taxa de sucesso terapêutico melhorou de novo, situando- -se acima da meta de 85% preconizada pela O.M.S, para um bom controlo da tuberculose. Uma das consequências importantes é que se consegue um melhor aproveitamento da detecção habitualmente alcançada. O conhecimento no seu conjunto aponta para que o grau de controlo possa e deva realmente ser melhorado, sendo imperiosa a discriminação positiva das áreas geográficas e dos grupos populacionais em que tende a concentrar-se a emergência de maior número de casos e de resistências aos medicamentos. Deverão assim ser reforçados selectivamente tanto os meios de detecção e de intervenção clínica, como a qualidade da organização local da intervenção, para o cumprimento efectivo da estratégia DOTS. Enquanto programa vertical que atravessa os diversos níveis do sistema de cuidados de saúde, o desempenho do PNT sofre os efeitos das atribulações desses serviços, sobretudo os de cuidados primários, funcionando como uma «situação-marcadora» quanto ao desempenho do sistema de saúde. A evidência é de que é nesta primeira linha de cuidados que se decide o sucesso na detecção e no tratamento dos casos de tuberculose, reflectindo-se também aí o grau de desenvolvimento social e os comportamentos das populações, por sua vez determinantes do risco de doença e do sucesso terapêutico. ------------------- ABSTRACT - It is not easy that both the citizen and health professionals get enabled with the required knowledge, in order do play the corresponding roles in the control of tuberculosis, considering all the information noise and incomplete, out of context information pieces about the subject, that reach them. This paper is envisaging to contribute for a real gain in knowledge, regarding: (1) the progress in tuberculosis control in Portugal, framed by the evolution of such control in other pertinent regions and (2) the available knowledge and intervention aspects in the Portuguese population that require a special attention, for improvement. The article’s strategy is to integrate, and raise to a knowledge level, information provided by the most accredited and pertinent sources, interpreted as a function of the validity context of the same sources and of the coherence of the several components. Two aspects are observed: the current situation, in particular concerning years 2006 and 2007, and the performance of the National Programme for the Tuberculosis Control (PNT), both made relative to the recent evolution and to the international panorama. This independent observation and revision exercise is based on a selection of official information and follows the same approach that the World Health Organization (W.H.O.) uses in its annual reports, like other similar exercises previously undertaken. The control of tuberculosis is evolving in a shy, but firm, fashion, getting closer to the level already attained by the neighbor countries, in Western Europe. Portugal has contributed with 2916 new notified cases, to the 9 million annual cases estimated in the world, in 2007. This number corresponds to an incidence rate, for notified cases, of 25.7 per 100000 population, and to a reduction of 14% in one year. Such evolution seems encouraging, although a greater impact of PNT is desirable, as expected in relation to the degree of the Country development. Estimated new cases detection rate is high and keeps being one of the best in Western Europe — and this artificially disadvantages the notified image of the Country, as compared with other countries having a worst detection capacity. Treatment success rate has improved again and it is above the 85% target proposed by W.H.O., so that a good control of the disease is achieved. One of the important consequences is a better use of the attained detection. Altogether, knowledge suggests that the degree of control can and must be in fact better; and that a positive discrimination of geographic areas and population groups, in which a greater number of new cases and drug resistances tend to concentrate, is mandatory. Therefore, either clinical detection and intervention resources, or the quality of the local intervention organization have to be reinforced, if a total fulfillment of DOTS strategy is to be obtained. As a vertical programme that crosses the several levels of the health care system, PNT performance suffers the effects of services tribulations, mainly primary care, thus acting as a «markersituation » as to this system performance. Evidence shows that it is in this first line of care that success in both detection and treatment of tuberculosis cases is decided; and that this level also reveals the degree of social developmen

Backside-surface imprinting as a new strategy to generate specific plastic antibody materials

A backside protein-surface imprinting process is presented herein as a novel way to generate specific synthetic antibody materials. The template is covalently bonded to a carboxylated-PVC supporting film previously cast on gold, let to interact with charged monomers and surrounded next by another thick polymer. This polymer is then covalently attached to a transducing element and the backside of this structure (supporting film plus template) is removed as a regular “tape”. The new sensing layer is exposed after the full template removal, showing a high density of re-binding positions, as evidenced by SEM. To ensure that the templates have been efficiently removed, this re-binding layer was cleaned further with a proteolytic enzyme and solution washout. The final material was named MAPS, as in the back-side reading of SPAM, because it acts as a back-side imprinting of this recent approach. It was able to generate, for the first time, a specific response to a complex biomolecule from a synthetic material. Non-imprinted materials (NIMs) were also produced as blank and were used as a control of the imprinting process. All chemical modifications were followed by electrochemical techniques. This was done on a supporting film and transducing element of both MAPS and NIM. Only the MAPS-based device responded to oxLDL and the sensing layer was insensitive to other serum proteins, such as myoglobin and haemoglobin. Linear behaviour between log(C, μg mL−1) versus charged tranfer resistance (RCT, Ω) was observed by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Calibrations made in Fetal Calf Serum (FCS) were linear from 2.5 to 12.5 μg mL−1 (RCT = 946.12 × log C + 1590.7) with an R-squared of 0.9966. Overall, these were promising results towards the design of materials acting close to the natural antibodies and applied to practical use of clinical interest.

Evolution of genotypes of Group A streptococci from colonization and infection

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Biologia

Clinical characteristics and evolution of syphilis in 24 HIV+ individuals in Rio de Janeiro, Brazil

A total of 24 patients with syphilis and HIV infection were treated from January 1997 to March 2003 at the Infectious Dermatology Outpatient Clinic of the Evandro Chagas Clinical Research Institute, Oswaldo Cruz Foundation, Rio de Janeiro, Brazil. The caseload consisted of 20 males (83.3%) and four females (16.7%), with a mean age of 38.04 years and mean T CD4+ count of 389.5 cells/mL. Syphilis was diagnosed as secondary in 16 (62.5%) patients, late latent in eight (33.3%), and tertiary in one (4.2%). Manifestations of secondary syphilis were palmar and plantar erythematopapulous cutaneous lesions in nine (37.5%), papulous exanthema in four (16.7%), patchy alopecia in 3 (12.5%) and osteochondritis in one patient (4.2%). Tertiary syphilis was characterized by verrucous lesions. Neurosyphilis was diagnosed in four patients (16.7%), with headache as the only manifestation in two patients. Drugs used in treatment included benzathine penicillin, ceftriaxone, erythromycin, and crystalline penicillin. Cure was achieved in 18 patients (75%). Five patients (20.8%) were retreated, three of whom presented a history of re-exposure. This study confirms the importance of establishing the diagnosis of neurosyphilis in patients with HIV infection, in addition to performing follow-up on treatment for syphilis.

Abdominal angiostrongyliasis: a case with severe evolution

A case of acute abdomen disease caused by abdominal angiostrongyliasis is reported. A 42-year-old otherwise healthy patient presented with a complaint of nine days of abdominal pain, constipation, disury, fever and right iliac fossa palpable mass. Exploratory laparotomy was performed. After surgical treatment the patient presented serious complications.

Is mental practice an effective adjunct therapeutic strategy for upper limb motor restoration after stroke? A systematic review and meta- analysis

Stroke is one of the most common conditions requiring rehabilitation, and its motor impairments are a major cause of permanent disability. Hemiparesis is observed by 80% of the patients after acute stroke. Neuroimaging studies showed that real and imagined movements have similarities regarding brain activation, supplying evidence that those similarities are based on the same process. Within this context, the combination of mental practice (MP) with physical and occupational therapy appears to be a natural complement based on neurorehabilitation concepts. Our study seeks to investigate if MP for stroke rehabilitation of upper limbs is an effective adjunct therapy. PubMed (Medline), ISI knowledge (Institute for Scientific Information) and SciELO (Scientific Electronic Library) were terminated on 20 February 2015. Data were collected on variables as follows: sample size, type of supervision, configuration of mental practice, setting the physical practice (intensity, number of sets and repetitions, duration of contractions, rest interval between sets, weekly and total duration), measures of sensorimotor deficits used in the main studies and significant results. Random effects models were used that take into account the variance within and between studies. Seven articles were selected. As there was no statistically significant difference between the two groups (MP vs control), showed a - 0.6 (95% CI: -1.27 to 0.04), for upper limb motor restoration after stroke. The present meta-analysis concluded that MP is not effective as adjunct therapeutic strategy for upper limb motor restoration after stroke.

Indications of carbapenem resistance evolution through heteroresistance as an intermediate stage in Acinetobacter baumannii after carbapenem administration

We describe an in vivo evolution of an antimicrobial profile from susceptibility to full-resistance to carbapenems, with heteroresistance as an intermediate stage, in an Acinetobacter baumannii strain. Heteroresistance was characterized by the growth of sub-populations within the susceptibility halo in both disk-diffusion and Etest. PCRs for the main A. baumannii carbapenemases were negative. The exact resistance mechanism, diagnostic methods and clinical relevance of heteroresistance in A. baumannii warrant further investigations. This is the first description of such phenomenon in vivo and the second report of heteroresistance to carbapenems in A. baumannii.

PIASA: A power and interference aware resource management strategy for heterogeneous workloads in cloud data centers

Cloud data centers have been progressively adopted in different scenarios, as reflected in the execution of heterogeneous applications with diverse workloads and diverse quality of service (QoS) requirements. Virtual machine (VM) technology eases resource management in physical servers and helps cloud providers achieve goals such as optimization of energy consumption. However, the performance of an application running inside a VM is not guaranteed due to the interference among co-hosted workloads sharing the same physical resources. Moreover, the different types of co-hosted applications with diverse QoS requirements as well as the dynamic behavior of the cloud makes efficient provisioning of resources even more difficult and a challenging problem in cloud data centers. In this paper, we address the problem of resource allocation within a data center that runs different types of application workloads, particularly CPU- and network-intensive applications. To address these challenges, we propose an interference- and power-aware management mechanism that combines a performance deviation estimator and a scheduling algorithm to guide the resource allocation in virtualized environments. We conduct simulations by injecting synthetic workloads whose characteristics follow the last version of the Google Cloud tracelogs. The results indicate that our performance-enforcing strategy is able to fulfill contracted SLAs of real-world environments while reducing energy costs by as much as 21%.