Genetic regulatory mechanisms by means of extended interactive Petri nets

In our work we have chosen to integrate formalism for knowledge representation with formalism for process representation as a way to specify and regulate the overall activity of a multi-cellular agent. The result of this approach is XP,N, another formalism, wherein a distributed system can be modeled as a collection of interrelated sub-nets sharing a common explicit control structure. Each sub-net represents a system of asynchronous concurrent threads modeled by a set of transitions. XP,N combines local state and control with interaction and hierarchy to achieve a high-level abstraction and to model the complex relationships between all the components of a distributed system. Viewed as a tool XP,N provides a carefully devised conflict resolution strategy that intentionally mimics the genetic regulatory mechanism used in an organic cell to select the next genes to process.

Construction of an innocuous Salmonella phage

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Volume ventricular esquerdo crítico na estenose aórtica no primeiro ano de vida: sua importância na seleção de pacientes candidatos à correção univentricular pós-valvotomia

OBJETIVO: Análise do volume diastólico final ventricular esquerdo crítico, definido como o menor volume aceitável para a manutenção do débito cardíaco, na seleção de pacientes com estenose aórtica pós-valvotomia, candidatos à correção univentricular. MÉTODOS: Estudo retrospectivo em 21 pacientes com estenose aórtica, durante o primeiro ano de vida, e 232 compilados da literatura. Arbitraram-se como normais os valores do volume diastólico final (VDF) de 20 a 60 ml/m2. Foi comparado o VDF dos grupos que foram ao óbito com aqueles que sobreviveram. Procurou-se, também, estabelecer uma correlação da idade e volume ventricular, na época da valvotomia, entre os grupos. Por fim, determinou-se o VDF esquerdo crítico, obtido através de uma relação teórica entre o VDF esquerdo e freqüência cardíaca para diferentes frações de ejeção e determinados índices cardíacos (IC): 2.000 e 2.500 ml/min/m2. RESULTADOS: Para valores do VDF <20ml/m2 e >60 ml/m2, houve significância estatística entre os mortos e os sobreviventes (p<0,0001). Entretanto, na faixa entre 20 e 60 ml/m2, esta significância foi menor (p=0,0309). Também ocorreu uma maior incidência de óbito naqueles, com apresentação na primeira semana de vida. Para um IC de 2.500 ml/min/m2 e uma freqüência cardíaca de 140 bpm, o VDF crítico será de 26 ml/m2 se a fração de ejeção (FE) do ventrículo esquerdo for de 0,70 e de 44,5 ml/m2, se a FE for de 0,40. CONCLUSÃO: A análise do volume ventricular esquerdo crítico pode adicionar mais um parâmetro na indicação da correção univentricular em pacientes com estenose aórtica pós-valvotomia, durante o primeiro ano de vida.

Remodelação miocárdica na sobrecarga crônica de pressão ou de volume no coração de ratos

OBJETIVO: Comparar as alterações estruturais cardíacas em modelos experimentais de sobrecarga de pressão e de volume. MÉTODOS: Foram analisados ratos com hipertensão renovascular (HRV, n = 8), normotensos com sobrecarga de volume por fístula aortocava (FAV, n = 10) e animais controles (CONT, n = 8). Após quatro semanas, registrou-se a pressão arterial caudal (PAS) e obtiveram-se os pesos dos ventrículos direito (PVD) e esquerdo (PVE). Em cortes histológicos, foram medidas as áreas seccionais dos miócitos (AM), a espessura da parede do VE (E), o diâmetro da cavidade (DVE), a relação E/DVE, e a fração de colágeno (CVF). As comparações foram feitas pela ANOVA e teste de Tukey para nível de significância de 5%. RESULTADOS: A PAS (mmHg) foi maior no grupo HRV (HRV = 187 ± 22; CONT = 125 ± 10; FAV = 122 ± 6, p < 0,05). A hipertrofia do VE foi observada nos grupos HRV e FAV. O grupo FAV apresentou aumento significante do DVE, comparado ao CONT e HRV. As espessuras absoluta e normalizada da parede ventricular foram semelhantes entre os grupos. Houve aumento significante do CVF no grupo HRV em relação aos grupos CONT e FAV. CONCLUSÃO: A sobrecarga de volume causa padrão distinto de remodelação cardíaca, quando comparada com aquela decorrente da hipertensão arterial, sugerindo que as implicações funcionais de cada padrão não são intercambiáveis.

Valor prognóstico do índice do volume do átrio esquerdo em pacientes em hemodiálise

OBJETIVO: Avaliar o valor prognóstico do índice do volume do átrio esquerdo (IVAE) no curso clínico dos pacientes de hemodiálise (HD), comparando com parâmetros clínicos e ecocardiográficos previamente estabelecidos. MÉTODOS: Foram realizadas ecocardiografias em 118 pacientes de HD, que foram acompanhados por 19 ± 8 meses. O desfecho pesquisado foi composto de mortalidade geral e eventos cardiovasculares não-fatais. O valor prognóstico independente do IVAE foi testado pela análise multivariada de Cox. RESULTADOS: O IVAE e outros parâmetros clínicos e ecocardiográficos foram preditores do prognóstico na análise univariada. Na análise multivariada, o IVAE foi preditor independente do prognóstico (hazard ratio, 1,03 por ml/ m²; intervalo de confiança de 95%, 1,01 a 1,05; p=0,014) e adicionou informação incremental ao modelo contendo preditores tradicionais de risco cardiovascular, como massa ventricular esquerda, fração de ejeção e variáveis clínicas (p=0,02). CONCLUSÃO: O IVAE é preditor independente do prognóstico em pacientes de HD, provendo informação incremental aos dados clínicos e Doppler ecocardiográficos tradicionais.

Valor prognóstico da fração de volume de colágeno na cardiomiopatia hipertrófica

FUNDAMENTO: Na cardiomiopatia hipertrófica (CMH), a fibrose miocárdica intersticial é uma importante alteração histológica que tem sido associada com morte súbita e evolução para dilatação. OBJETIVO: Avaliar, prospectivamente, o valor prognóstico da fração de colágeno na CMH. MÉTODOS:Biópsia endomiocárdica do ventrículo direito foi realizada com sucesso em 21 pacientes sintomáticos com CMH. A fração de volume de colágeno (FVC) miocárdico foi determinada por histologia. A FVC também foi determinada em fragmentos de nove corações normais de indivíduos falecidos por causas não-cardíacas. Os pacientes foram divididos em grupos supra e infra-medianos em relação à FVC, sendo comparadas as características clínico-ecocardiográficas e as curvas de sobrevida. RESULTADOS: Entre os pacientes, a FVC variou de 1,86% a 29,9%, mediana 6,19%; nos corações normais, de 0,13% a 1,46%, mediana 0,36% (p<0,0001 entre CMH e controle). Não foram observadas correlações significativas entre FVC e medidas ecocardiográficas basais. Pacientes com FVC<6,19% e FVC>6,19% foram comparados e não foram observadas diferenças basais. Entretanto, após um período de seguimento médio de 110 meses, quatro mortes ocorreram (duas súbitas, duas por insuficiência cardíaca) no grupo com FVC maior, enquanto os pacientes do grupo com FVC menor estavam vivos ao final do período (p=0,02). CONCLUSÃO:Pela primeira vez, a fibrose miocárdica foi prospectivamente associada a um pior prognóstico em pacientes com CMH. Esforços devem ser direcionados para quantificação da fibrose miocárdica na CMH, assumindo que a associação com o prognóstico pode auxiliar na estratificação de risco para implante de desfibrilador e na prescrição de fármacos potencialmente reparadores miocárdicos.

Participación de las células supresoras mieloides (CSM) y T regulatorias (Treg) en el control de la infección con Trypanosoma cruzi y el desarrollo de la patología inflamatoria asociada a la infeccion. Role of Myeloid-Derived Suppressor Cells and regulatory T cells in the control of T. cruzi infection and the infection-associated pathology.

La infección de mamíferos con el T. cruzi resulta en diferentes alteraciones inmunológicas que permiten la persistencia crónica del parásito y destrucción inflamatoria progresiva del tejido cardiaco, nervioso y hepático. Los mecanismos responsables de la patología de la enfermedad de Chagas han sido materia de intensa investigación habiéndose propuesto que el daño producido en esta enfermedad puede ser consecuencia de la respuesta inflamatoria del individuo infectado y/o de una acción directa del parásito sobre los tejidos del hospedador. El propósito del presente proyecto es estudiar comparativamente, en dos cepas de ratones con diferente susceptibilidad a la infección y desarrollo de patología, la participación y los mecanismos efectores de las células supresoras mieloides (CSM) y las celulas T regulatorias inducidas por la infección experimental con Trypanosoma cruzi en el control de la infección con este protozoario y en el desarrollo de la patología hepática siendo los objetivos especificos desarrolar: - Investigar la generación y/o reclutamiento de células de CSM en bazo e hígado de ratones infectados con Trypanosoma cruzi y su contribución a la desigual susceptibilidad a la infección y respuesta inmune desarrollada en las cepas de ratones BALB/c y C57BL/6; - Investigar la capacidad de las CSM inducidas por la infección con T. cruzi en bazo e hígado de ratones de ambas cepas para suprimir la respuesta de células T in vitro e indagar sobre los mecanismos de supresión utilizados; - Investigar la generación y/o reclutamiento de células Treg durante la infección experimental con Trypanosoma cruzi, su participación en la desigual susceptibilidad a la infección y respuesta inmune desarrollada en ambas cepas de ratones y los mecanismos de supresión utilizados. - Analizar en tejido hepático o leucocitos infiltrantes la presencia de COX2, PGE2, MMP2 y 9, IL1b, IL6, IDO, IL10 y GM-CSF capaces de inducir la expansión de las CSM; - Dilucidar si la administración del ligando para TLR2 (Pam3CyS) previo a la infección de ratones C57BL/6 (en los cuales se detecta un menor número de CSM) es capaz de modular la respuesta inflamatoria y el daño hepático a través de la inducción de CSM y/o T reg en hígado y bazo. La comprension de los eventos celulares y moleculares que regulan la producción de citoquinas pro- y anti-inflamatorias y otros mediadores, así como el papel de los receptores de la inmunidad innata durante la infección con T. cruzi contribuirá a responder interrogantes que son claves para el diseño de nuevas estrategias de intervención inmune tendientes a preservar los mecanismos de defensa del huésped. Two nonexclusive mechanisms have been proposed to explain the Chagas’s disease pathology: 1) The pathology of the disease seems to be consequence of the inflammatory response triggered for the parasite; or 2) The damage is produced by the parasite direct effect. Recently, we reported that TLR2, TLR4 and TLR9 (innate immune response receptors) are differentially modulated in injured livers from BALB/c (lesser liver pathology) and C57BL/6 (elevated liver pathology) mice during Trypanosoma cruzi infection. The aim of our proposal is the study of role of Myeloid-Derived Suppressor Cells (MDSC) and regulatory T cells in the control of T. cruzi infection and the infection-associated pathology. Our specific aims are: -To study the induction or recruitment of MDSC in splenn and liver of BALB/c and C57BL/6 mice and their relationship with the differential susceptibility and immune response observed in these both mice strains; - To determine the ability and the mechanisms used by the T. cruzi-induced MDSC to suppress the T cell proliferative response; -To study the induction or recruitment of Treg in liver of BALB/c and C57BL/6 mice and their relationship with the differential susceptibility and immune response observed in these both mice strains; -To analize in liver tissue or tissue infiltrating lymphocytes the activation of COX2, PGE2, MMP2 y 9, IL1b, IL6, IDO, IL10 y GM-CSF known to promote the development of MDSC; -To determine whether the treatment with Pam3CyS (TLR2 ligand) is able to modulate the liver inflammatory respose and damage througth the induction of MDSC or Treg.

Avaliação angiográfica do volume de placa e eventos cardiovasculares após implante de stents coronarianos

FUNDAMENTO: O volume de placa (VP) está relacionado a eventos cardiovasculares maiores (ECVM) após o implante de stents coronarianos. OBJETIVO: Avaliar a associação entre o VP antes do procedimento avaliado por angiografia e desfechos clínicos. MÉTODOS: Trata-se de estudo de coorte prospectivo incluindo pacientes submetidos a implante de stents coronarianos em um centro de referência. O VP antes do implante do stent foi avaliado pela fórmula descrita por Giugliano (Am J Cardiol 2005; 95:173): VP = À X (comprimento da lesão) X [(diâmetro do vaso/2)² - (diâmetro luminal mínimo/2)²]. Os ECVM foram registrados no seguimento clínico de um ano e análise de regressão linear múltipla foi realizada para identificar os preditores de eventos. RESULTADOS: A amostra estudada consistiu em 824 pacientes, com idade média de 60 ± 11 anos, sendo 70,0% do gênero masculino. O diabete melito estava presente em 21,0% e o comprometimento triarterial em 12,0%. O diâmetro médio de referência foi de 3,3 ± 3,2 mm, a média do comprimento da lesão foi de 10,2 ± 4,7 mm e a média da estenose residual foi de 1,0% ± 12,0%. Os pacientes com ECVM apresentaram VP maior do que aqueles sem eventos (92,84 ± 42,85 vs 85 ± 46,85; p = 0,03). Outras variáveis associadas com ECVM na análise univariada foram comprometimento triarterial, IAM, diâmetro do vaso e comprimento da lesão tratada. O VP manteve a associação significativa com ECVM após ajuste para as variáveis descritas e diabete melito. CONCLUSÃO: O volume da placa do ateroma antes do implante do stent foi maior nos pacientes que apresentaram ECVM no seguimento clínico em um ano, independentemente de outros preditores de eventos.

Dispersão da onda P e índice de volume do átrio esquerdo como preditores na insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Estudos demonstram que a dispersão da onda P (DP) e o índice de volume do átrio esquerdo (Aesc) são preditores de eventos cardiovasculares (EC). OBJETIVO: Verificar o valor prognóstico da dispersão da onda P e do Aesc para a ocorrência de EC em pacientes com insuficiência cardíaca. MÉTODOS: Estudo longitudinal e prospectivo com 78 pacientes consecutivos com idade média de 47,2 anos, sendo 52 homens, estáveis com insuficiência cardíaca, submetidos à avaliação clínica, aos exames de eletrocardiograma e ao ecocardiograma, com seguimento de 26,5 meses. RESULTADOS: As médias das variáveis foram: 50 ms DP e 35,5 ml/m² Aesc. Considerando-se DP > 40 ms e como referência Aesc > 28 ml/m², o valor preditivo positivo da DP foi de 87,5% e o negativo de 76,9%. Durante o seguimento, 21 pacientes apresentaram EC. Houve associação entre as medidas do átrio esquerdo, os volumes do ventrículo esquerdo e a fração de ejeção e EC. Não houve associação entre a DP e EC. Pela análise multivariada, o átrio esquerdo e o Aesc foram preditores de eventos (p = 0,00 e 0,02). Pela curva de operação característica para a variável estável EC, foram obtidas as áreas de 0,80 e 0,69 para Aesc (p = 0,00) e Aesc > 28 ml/m² (p = 0,01). As curvas de sobrevida (Kaplan-Meier) livre daqueles eventos para Aesc > 28 ml/m² e para a etiologia chagásica demonstraram razão de chance de 14,4 (p = 0,00) e de 3,2 (p = 0,03). Não houve diferença de evolução entre pacientes com insuficiência cardíaca isquêmica e não isquêmica. CONCLUSÃO: DP não esteve correlacionada a EC. Aesc foi um preditor independente de EC e os chagásicos apresentaram pior evolução.