Using cilia mutants to study left-right asymmetry in zebrafish

A thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree of the Masters in Molecular Genetics and Biomedicine

Detection of Mycobacterium leprae infection in wild nine-banded armadillos (Dasypus novemcinctus) using the rapid ML Flow test

Mycobaterium leprae infection was investigated in armadillos from the State of Espírito Santo, Brazil. The ML Flow test was performed on 37 nine-banded armadillos and positive results were found in 11 (29.7%). The ML Flow test may be used to identify possible sources of Mycobaterium leprae among wild armadillos.

Comportamento dos testes sorológicos ML Flow e ELISA (PGL-I) em áreas endêmica e não endêmica de hanseníase

O ML Flow e o ELISA PGL-I são testes sorológicos que detectam anticorpos IgM contra o glicolipídio fenólico I específico do Mycobacterium leprae. Para avaliar o comportamento destes testes em áreas endêmica e não endêmica para hanseníase foram estudados 351 voluntários no Brasil e no Chile, incluindo pacientes com hanseníase, controles sadios, portadores de outras doenças infecciosas, não infecciosas e dermatoses que fazem diagnóstico diferencial com hanseníase. O ponto de corte do ELISA foi estabelecido pelo método da Curva ROC (> 0,157). Em área endêmica, o ML Flow apresentou resultados positivos em 70% dos pacientes com hanseníase; o ELISA foi positivo em 53,3%. Em área não endêmica, o ML Flow foi negativo em todos os voluntários testados; o ELISA foi positivo em 4 voluntários. O ML Flow é um ensaio mais rápido, facilmente aplicável e, portanto, mais adequado para ser utilizado na Atenção Básica; o ELISA necessita, alem de uma infra-estrutura de laboratório adequada, pessoal treinado e especializado em sua execução.

Associação do teste sorológico ML Flow com a baciloscopia

Realizou-se estudo descritivo e exploratório relacionando as covariáveis aos resultados do teste sorológico ML Flow e baciloscopia. Foram estudados 60 casos novos de hanseníase diagnosticados no Centro de Referência em Dermatologia Sanitária. Para a baciloscopia, foi utilizada a coleta de esfregaço dérmico em quatro sítios, sendo o resultado expresso pelo índice bacilocópico. O ML Flow foi registrado de modo qualitativo e semi-quantitativo. Para o estudo da concordância, foi utilizado o índice de Kappa e, para sua interpretação, os critérios de Landis e Koch. Para análise estatística foram realizados a regressão logística e o teste de Kruskal-Wallis. O ML Flow mostrou forte associação com a baciloscopia, observou-se que o aumento gradativo do índice baciloscópico foi acompanhado pelo aumento semi-quantitativo dos níveis de anticorpos medidos pelo ML Flow, tendo sido positivo em 100% dos casos com baciloscopia positiva. Os resultados deste estudo evidenciaram que o ML Flow, por estar fortemente correlacionado à bacilocopia, poderá tornar-se um valioso instrumento auxiliar na classificação e alocação dos pacientes para fins de tratamento.

A influência do teste sorológico ML Flow na classificação da hanseníase

Estudo descritivo e exploratório correlacionando o ML Flow, a baciloscopia e a classificação em paucibacilar (PB) e multibacilar (MB), envolveu 1.041 casos novos com hanseníase em 13 municípios de Minas Gerais, de outubro de 2002 a março de 2004. A concordância entre o ML Flow e a classificação pelo número de lesões cutâneas e a baciloscopia foi moderada (Kappa:0,51 e 0,48, respectivamente) e, substancial (Kappa:0,77) com a classificação final. De janeiro de 2000 a março de 2004, a proporção de casos novos MB no Estado, passou de 78,1 para 65,8%. A queda no percentual de MB foi maior nos serviços participantes da pesquisa ML Flow (73,1 para 53,3%). A diferença de PB e MB nos serviços participantes e não participantes, de janeiro a março de 2004, foi estatisticamente significativa, indicando implicação direta e benéfica no tratamento e no controle da endemia em Minas Gerais.

Fatores de risco para a soropositividade do ML Flow em pacientes com hanseníase

O diagnóstico precoce da hanseníase, a correta classificação e o estudo dos fatores de risco relacionados à soropositividade, tornam-se importantes para o tratamento do doente e controle da endemia, especialmente, quando a responsabilidade pelo atendimento desses pacientes está sendo absorvida pelos serviços de atenção básica. Estudo descritivo e exploratório utilizando regressão logística avaliou a associação das variáveis: sexo, idade, modo de detecção, número de lesões cutâneas e de nervos acometidos, grau de incapacidade, baciloscopia, com o resultado do teste sorológico ML Flow, em 1.072 casos novos com hanseníase em 13 municípios de Minas Gerais. A soropositividade (50,7%) estava estatisticamente associada aos pacientes com 15 anos ou mais de idade (OR:2,6), mais de cinco lesões cutâneas (OR:7,5), mais de um nervo acometido (OR:2,4) e com baciloscopia positiva (OR:5,5 para IB<2 e OR:191,2 para IB>2), colaborando, assim, com a classificação e o tratamento adequados dos doentes.

Sorologia rápida para hanseníase (teste ML Flow) em pacientes dimorfos classificados como paucibacilares pelo número de lesões cutâneas: uma ferramenta útil

A hanseníase ainda é doença endêmica no Brasil, com cerca de 40.000 novos casos por ano. Devido à dificuldade na realização de exames laboratoriais em campo, classifica-se a forma clínica contando-se lesões, o que pode causar subdiagnóstico de casos multibacilares e falha terapêutica. Para avaliar uma nova ferramenta para diagnóstico de hanseníase multibacilar, o teste ML Flow, foi realizado em 21/77 (27,3%) pacientes com hanseníase dimorfa (6 DV e 15 DT) não tratados, com até cinco lesões de pele, avaliados de acordo com a classificação de Ridley & Jopling (R&J). O teste ML Flow foi positivo em 14/21 (66,6%) pacientes (4 DV e 10 DT); em 7/21 (33,3%) pacientes (5 DT e 2 DV) o resultado foi negativo. A classificação da hanseníase baseada somente na contagem de lesões pode falhar em diagnosticar casos MB. O ML Flow é ferramenta útil no diagnóstico de hanseníase dimorfa com até cinco lesões cutâneas.

Soroprevalência do teste ML Flow em contatos de hanseníase de Minas Gerais

A hanseníase é um problema de saúde pública no Brasil. As ações de controle estão baseadas no diagnóstico e tratamento dos indivíduos doentes e na vigilância de seus contatos. Os testes sorológicos permitem identificar, entre os contatos, aqueles com maior risco de desenvolver hanseníase. O ML Flow foi utilizado em 2.840 contatos intradomiciliares de casos novos de hanseníase, diagnosticados entre outubro de 2002 e março de 2004, em Minas Gerais. O ML Flow foi positivo em 20,5% dos contatos de hanseníase, sendo maior nos contatos do sexo masculino (22,4%), nos maiores de 15 anos (21,7%), nos contatos de doentes multibacilares (23,9%). A chance de um contato ser soropositivo foi maior se convivia com caso multibacilar (OR=1,75), idade superior a 15 anos (OR=1,38) e sexo masculino (OR=1,25). O acompanhamento desses contatos permitirá, no futuro, avaliar o risco que a soropositividade representa no desenvolvimento de hanseníase.

Fatores associados à soropositividade do teste ML Flow em pacientes e contatos de pacientes com hanseníase menores de 18 anos

Estudo transversal em menores de 18 anos, sendo 115 casos novos de hanseníase e 1.011 contatos intradomiciliares. Determinaram-se as proporções da soropositividade do ML Flow e fatores associados ao teste positivo. Observou-se soropositividade em 21,7% dos pacientes e 19,7% dos contatos. Nos pacientes, a regressão logística indicou associação com baciloscopia positiva e número de lesões cutâneas maior que cinco. A análise por árvore de decisão mostrou associação com baciloscopia, classificação de Madri, número de nervos acometidos e idade. Nos contatos, as duas análises indicaram as mesmas associações: classificação do caso-índice, idade e tipo de serviço de saúde. As variáveis que explicaram melhor a soropositividade, em menores de 18 anos, são aquelas associadas à maior carga bacilar. Assim, o teste ML Flow poderia ser utilizado também na infância para ajudar na correta classificação dos pacientes para tratamento e na identificação dos contatos com maior risco de desenvolver hanseníase.

Uso do teste ML Flow em escolares diagnosticados com hanseníase no município de Paracatu, Minas Gerais

A detecção da hanseníase no município de Paracatu é elevada em menores de quinze anos, abrangendo cerca de 6,8/10.000 hab. em 2003 e é classificada como hiperendêmica. O estudo objetiva analisar a aplicação do teste sorológico do PGL-1 (ML Flow) em 56 de 68 pacientes escolares da rede pública, diagnosticados com hanseníase através da busca ativa de casos no município de Paracatu - MG (2004 a 2006), sendo 71%, paucibacilares. Cerca de 85,2% dos pacientes residiam na área urbana, 55,8% eram do sexo feminino e a doença predominava no grupo de 10 a 14 anos (IC95%:0,49-0,89%) e χ²=7,376, sendo que 15 (26,7%) com resultado do ML Flow positivo. Cinco pacientes tinham incapacidades do Grau 1, da forma clínica Dimorfa (40% ML Flow positivo). O percentual de casos de hanseníase entre os contatos intradomiciliares foi de 46,4%, sendo que 44,9% deles com resultado do teste do ML Flow positivo. O estudo sugere incorporar o teste ML Flow nos serviços de saúde, uma vez que o mesmo auxilia na classificação operacional da doença, controle de contatos intradomiciliares com resultado do teste positivo, visando à detecção precoce dos casos suspeitos de hanseníase.

Epidemiological pattern of leprosy in an endemic area of North-East Brazil, 1996-2005: the supporting role of a Nongovernmental Organization

In an endemic area of North-East Brazil (the town of Picos, State of Piauí), a nongovernmental organization (NGO) supported the activity against leprosy in connection with governmental health organizations and local agents. The indicators of leprosy elimination were compared over time (within Picos) and across space (Picos versus Piauí). The case detection rate, above 8 per 10,000 people in the last two years of observation, increased over time in Picos (p=0.010). This finding could be due to active detection activities rather than expanding endemicity, as suggested by the reduction in leprosy in children (p=0.053) and the decrease in the proportion of new cases with grade 2 disability (p<0.001). These indicators showed a more favorable time trend in the city than in the State, suggesting that NGO activity was supportive in the battle towards leprosy control.

Numerical modelling of compound channel flow

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - SFRH/BD/64337/2009 ; projects PTDC/ECM/70652/2006, PTDC/ECM/117660/2010 and RECI/ECM-HID/0371/2012

Fisiopatologia da microcirculação coronária e perfusão do miorcárdio : ecocardiografia de contraste do miocárdio e doppler transtorácico

RESUMO: Este trabalho tentou contribuir para a caracterização da fisiopatologia da microcirculação coronária em diferentes formas de patologia com o auxílio da ecocardiografia transtorácica. Com a aplicação da ecocardiografia Doppler transtorácica foi efectuado o estudo da reserva coronária da artéria descendente anterior e com a ecocardiografia de contraste do miocárdio foram analisados parâmetros de perfusão do miocárdio como a velocidade da microcirculação coronária, o volume de sangue miocárdico e a reserva de fluxo miocárdico. Estas técnicas foram utilizadas em diferentes situações fisiopatológicas com particular interesse na hipertrofia ventricular esquerda de diferentes etiologias como a hipertensão arterial, estenose aórtica e cardiomiopatia hipertrófica. Também na diabetes mellitus tipo 2 e na doença coronária aterosclerótica, estudámos as alterações da microcirculação coronária. Com a mesma técnica de ecocardiografia de contraste do miocárdio foi analisada a perfusão do miocárdio num modelo experimental animal sujeito a uma dieta aterogénica. Além das conclusões específicas em relação a cada um dos trabalhos efectuados há a referir como conclusões gerais a sua fácil aplicabilidade e exequibilidade em âmbito clínico, a sua reprodutibilidade e precisão. Quando comparadas com técnicas consideradas de referência mostraram resultados com significativa correlação estatística. Em todos os doentes e nos grupos controle foi possível comprovar e quantificar o gradiente de perfusão transmural em repouso e durante a acção de stress vasodilatador, relevando a importância da perfusão sub-endocárdica na função do ventrículo esquerdo. O estudo da microcirculação coronária no grupo de doentes com hipertrofia ventricular esquerda revelou que no grupo com hipertensão arterial existe disfunção da microcirculação coronária ainda antes de se observar aumento de massa do ventrículo esquerdo, e que esta disfunção é diferente em função da geometria ventricular. Nos doentes com estenose aórtica foi demonstrado que além da disfunção da microcirculação coronária, explicada pelo fenómeno de hipertrofia, existe outro componente extrínseco que depois de corrigido através de cirurgia de substituição valvular, conduziu a uma parcial normalização dos valores de reserva coronária. Na cardiomiopatia hipertrófica observou-se uma grande heterogeneidade de perfusão transmural e foi documentado, em imagens de ecocardiografia de contraste do miocárdio e após análise paramétrica, a ausência de perfusão do miocárdio na região sub-endocárdica durante o stress vasodilatador de reserva coronária diminuídos em fases precoces de evolução da doença. Foi demonstrado que a reserva coronária na DM2 em fases mais avançadas estava significativamente diminuída. Descrevemos também em doentes com DM2 e sem doença coronária angiográfica a existência de disfunção da microcirculação coronária. Durante o stress vasodilatador, observámos e documentámos neste grupo de doentes, a existência de defeitos de perfusão transitórios ou de diminuição da velocidade da microcirculação coronária. No grupo de doentes com doença coronária confirmámos o interesse da avaliação da reserva coronária após intervenção percutânea na definição de prognóstico pós EAM, em termos de recuperação funcional do ventrículo esquerdo. Em doentes com BCRE e de difícil estratificação de risco, foi possível calcular o valor de reserva coronária e estratificar o risco de doença coronária. Num modelo experimental animal demonstrámos a exequibilidade da técnica de ECM, e verificámos que nessas condições experimentais, uma sobrecarga aterogénica na dieta, ao fim de 6 semanas, comprometia severamente a reserva coronária. Estes resultados foram parcialmente reversíveis quando à dieta foi adicionada uma estatina. Estas técnicas pela sua não invasibilidade, fácil acesso, repetibilidade e inocuidade perspectivam-se de grande utilidade na caracterização de doentes com disfunção da microcirculação coronária, nas diferentes áreas de diagnóstico, terapêutica e prevenção. A possibilidade de adaptar a técnica em modelos experimentais animais também nos parece poder vir a ter grande utilidade em investigação.----------------ABSTRACT: This work is intended to be a contribution to the study of coronary microcirculation applying new echocardiographic techniques as transthoracic Doppler echocardiography of coronary arteries and myocardial contrast echocardiography. Coronary flow reserve may be assessed by transthoracic Doppler echocardiography, and important functional microcirculation parameters as microcirculation flow velocity, myocardial blood volume and myocardial flow reserve may be evaluated through myocardial contrast echocardiography. Microcirculation was analysed in different pathophysiological settings. We addressed situations with increased left ventricular mass as systemic arterial hypertension, aortic stenosis and hypertrophic cardiomyopathy. Also coronary microcirculation was studied in type 2 Diabetes and in different clinical forms of atherosclerotic coronary artery disease. Specific and detailed conclusions were withdrawn from each experimental work. In the overall it was concluded that these two techniques were important tools to easily assess specific pathophysiological information about coronary microcirculation at bed side which would be difficult to get through other techniques. When compared with gold standard techniques, similar sensibility and specificity was found. Because of their better temporal and spatial resolution it was possible to analyse the importance of transmural perfusion gradients, both in basal and during vasodilatation, and their relation to ischemia, and mechanical wall kinetics, as wall thickening and motion. Coronary microcirculation dysfunction was found in systemic arterial hypertension early evolution stages, also related to different left ventricular geometric patterns. Different etiopathogenical explanations for aortic stenosis coronary microcirculation dysfunction were analysed and compared after aortic valve replacement. Transmural myocardial perfusion heterogeneity pattern was observed in hypertrophic cardiomyopathy which was aggravated during adenosine challenge. Coronary microcirculation dysfunction was diagnosed in type 2 diabetes both with coronary artery disease and with normal angiographic coronary arteries. Dynamic transitory subendocardial perfusion defects with adenosine vasodilatation were visualized in these patients.In patients with left branch block, transthoracic Doppler echocardiography was able to suggest a coronary reserve cut-off value for risk stratification. Also it was possible with this technique to calculate coronary flow reserve and predict restenosis after PTCA Again, in an experimental animal model, applying myocardial contrast echocardiography technique it was possible to study the consequences of an atherogenic diet and statins action on the coronary microcirculation function. Because these techniques are easily performed at bed side, are harmless, use no ionizing radiation and because of their repeatability, reproducibility and accuracythey are promissory tools to assess coronary microcirculation. Both in clinic and research areas these techniques will probably have a role in clinical diagnosis, prevention and therapeutically decision.

A method to correct the flow distortion of offshore wind data using CFD simulation and experimental wind tunnel tests

The assessment of wind energy resource for the development of deep offshore wind plants requires the use of every possible source of data and, in many cases, includes data gathered at meteorological stations installed at islands, islets or even oil platforms—all structures that interfere with, and change, the flow characteristics. This work aims to contribute to the evaluation of such changes in the flow by developing a correction methodology and applying it to the case of Berlenga island, Portugal. The study is performed using computational fluid dynamic simulations (CFD) validated by wind tunnel tests. In order to simulate the incoming offshore flow with CFD models a wind profile, unknown a priori, was established using observations from two coastal wind stations and a power law wind profile was fitted to the existing data (a=0.165). The results show that the resulting horizontal wind speed at 80 m above sea level is 16% lower than the wind speed at 80 m above the island for the dominant wind direction sector.