An Excess of Risk-Increasing Low-Frequency Variants Can Be a Signal of Polygenic Inheritance in Complex Diseases

In most complex diseases, much of the heritability remains unaccounted for by common variants. It has been postulated that lower-frequency variants contribute to the remaining heritability. Here, we describe a method to test for polygenic inheritance from lower-frequency variants by using GWAS summary association statistics. We explored scenarios with many causal low-frequency variants and showed that there is more power to detect risk variants than to detect protective variants, resulting in an increase in the ratio of detected risk to protective variants (R/P ratio). Such an excess can also occur if risk variants are present and kept at lower frequencies because of negative selection. The R/P ratio can be falsely elevated because of reasons unrelated to polygenic inheritance, such as uneven sample sizes or asymmetric population stratification, so precautions to correct for these confounders are essential. We tested our method on published GWAS results and observed a strong signal in some diseases (schizophrenia and type 2 diabetes) but not others. We also explored the shared genetic component in overlapping phenotypes related to inflammatory bowel disease (Crohn disease [CD] and ulcerative colitis [UC]) and diabetic nephropathy (macroalbuminuria and end-stage renal disease [ESRD]). Although the signal was still present when both CD and UC were jointly analyzed, the signal was lost when macroalbuminuria and ESRD were jointly analyzed, suggesting that these phenotypes should best be studied separately. Thus, our method may also help guide the design of future genetic studies of various traits and diseases.

Small RNAs from plants, bacteria and fungi within the order Hypocreales are ubiquitous in human plasma

Background

The human microbiome plays a significant role in maintaining normal physiology. Changes in its composition have been associated with bowel disease, metabolic disorders and atherosclerosis. Sequences of microbial origin have been observed within small RNA sequencing data obtained from blood samples. The aim of this study was to characterise the microbiome from which these sequences are derived.

Abundant non-human small RNA sequences were identified in plasma and plasma exosomal samples. Assembly of these short sequences into longer contigs was the pivotal novel step in ascertaining their origin by BLAST searches. Most reads mapped to rRNA sequences. The taxonomic profiles of the microbes detected were very consistent between individuals but distinct from microbiomes reported at other sites. The majority of bacterial reads were from the phylum Proteobacteria, whilst for 5 of 6 individuals over 90% of the more abundant fungal reads were from the phylum Ascomycota; of these over 90% were from the order Hypocreales. Many contigs were from plants, presumably of dietary origin.  In addition, extremely abundant small RNAs derived from human Y RNAs were detected.

A characteristic profile of a subset of the human microbiome can be obtained by sequencing small RNAs present in the blood. The source and functions of these molecules remain to be determined, but the specific profiles are likely to reflect health status. The potential to provide biomarkers of diet and for the diagnosis and prognosis of human disease is immense.

Release of β-galactosidase from poloxamine/α-cyclodextrin hydrogels

All mammals lose their ability to produce lactase (β-galactosidase), the enzyme that cleaves lactose into galactose and glucose, after weaning. The prevalence of lactase deficiency (LD) spans from 2 to 15% among northern Europeans, to nearly 100% among Asians. Following lactose consumption, people with LD often experience gastrointestinal symptoms such as abdominal pain, bowel distension, cramps and flatulence, or even systemic problems such as headache, loss of concentration and muscle pain. These symptoms vary depending on the amount of lactose ingested, type of food and degree of intolerance. Although those affected can avoid the uptake of dairy products, in doing so, they lose a readily available source of calcium and protein. In this work, gels obtained by complexation of Tetronic 90R4 with α-cyclodextrin loaded with β-galactosidase are proposed as a way to administer the enzyme immediately before or with the lactose-containing meal. Both molecules are biocompatible, can form gels in situ, and show sustained erosion kinetics in aqueous media. The complex was characterized by FTIR that evidenced an inclusion complex between the polyethylene oxide block and α-cyclodextrin. The release profiles of β-galactosidase from two different matrices (gels and tablets) of the in situ hydrogels have been obtained. The influence of the percentage of Tetronic in media of different pH was evaluated. No differences were observed regarding the release rate from the gel matrices at pH 6 (t50 = 105 min). However, in the case of the tablets, the kinetics were faster and they released a greater amount of 90R4 (25%, t50 = 40–50 min). Also, the amount of enzyme released was higher for mixtures with 25% Tetronic. Using suitable mathematical models, the corresponding kinetic parameters have been calculated. In all cases, the release data fit quite well to the Peppas–Sahlin model equation, indicating that the release of β-galactosidase is governed by a combination of diffusion and erosion processes. It has been observed that the diffusion mechanism prevails over erosion during the first 50 minutes, followed by continued release of the enzyme due to the disintegration of the matrix.

A population-based study of adverse physical effects following prostate cancer treatments: Results from the PiCTure (Prostate cancer treatment – your experience) study

Background:

Men and clinicians need reliable population based information when making decisions about investigation and treatment of prostate cancer. In the absence of clearly preferred treatments, differences in outcomes become more important.

Aim:

To investigate rates of adverse physical effects among prostate cancer survivors 2-15 years post diagnosis by treatment, and estimate population burden.

Methods:

A cross sectional, postal survey to 6,559 survivors (all ages) diagnosed with primary, invasive prostate cancer (ICD10-C61), identified in Northern Ireland and the Republic of Ireland via cancer registries. Questions included symptoms at diagnosis, treatments received and adverse physical effects (impotence, urinary incontinence, bowel problems, breast changes, libido loss, hot flashes, fatigue) experienced ‘ever’ and ‘current’ i.e. at questionnaire completion. Physical effect levels were weighted by age, country and time since diagnosis for all prostate cancer survivors. Bonferroni corrections were applied to account for multiple comparisons.

Results:

Adjusted response rate 54%, (n=3,348). 75% reported at least one current physical effect (90% ever), with 29% reporting at least three. These varied by treatment. Current impotence was reported by 76% post-prostatectomy, 64% post-external beam radiotherapy with hormone therapy, with average for all survivors of 57%. Urinary incontinence (overall current level: 16%) was highest post-prostatectomy (current 28%, ever 70%). 42% of brachytherapy patients reported no current adverse physical effects; however 43% reported current impotence and 8% current incontinence. Current hot flashes (41%), breast changes (18%) and fatigue (28%) were reported more commonly by patients on hormone therapy.

Conclusions:

This study provides evidence that adverse physical effects following prostate cancer represent a significant public health burden; an estimated 1.6% of men over 45 is a prostate cancer survivor with a current adverse physical effect. This information should facilitate investigation and treatment decision-making and follow-up care of patients.

Patient-reported 'ever had' and 'current' long term physical symptoms following prostate cancer treatments

OBJECTIVE: To document prostate cancer patient reported 'ever experienced' and 'current' prevalence of disease specific physical symptoms stratified by primary treatment received.
PATIENTS: 3,348 prostate cancer survivors 2-15 years post diagnosis.
METHODS: Cross-sectional, postal survey of 6,559 survivors diagnosed 2-15 years ago with primary, invasive PCa (ICD10-C61) identified via national, population based cancer registries in Northern Ireland and Republic of Ireland. Questions included symptoms at diagnosis, primary treatments and physical symptoms (impotence/urinary incontinence/bowel problems/breast changes/loss of libido/hot flashes/fatigue) experienced 'ever' and at questionnaire completion ("current"). Symptom proportions were weighted by age, country and time since diagnosis. Bonferroni corrections were applied for multiple comparisons.
RESULTS: Adjusted response rate 54%; 75% reported at least one 'current' physical symptom ('ever':90%), with 29% reporting at least three. Prevalence varied by treatment; overall 57% reported current impotence; this was highest following radical prostatectomy (RP)76% followed by external beam radiotherapy with concurrent hormone therapy (HT); 64%. Urinary incontinence (overall 'current' 16%) was highest following RP ('current'28%, 'ever'70%). While 42% of brachytherapy patients reported no 'current' symptoms; 43% reported 'current' impotence and 8% 'current' incontinence. 'Current' hot flashes (41%), breast changes (18%) and fatigue (28%) were reported more often by patients on HT.
CONCLUSION: Symptoms following prostate cancer are common, often multiple, persist long-term and vary by treatment. They represent a significant health burden. An estimated 1.6% of men over 45 is a prostate cancer survivor currently experiencing an adverse physical symptom. Recognition and treatment of physical symptoms should be prioritised in patient follow-up. This information should facilitate men and clinicians when deciding about treatment as differences in survival between radical treatments is minimal.

Long-term health-related quality of life of prostate cancer survivors varies by primary treatment. Results from the PiCTure (Prostate Cancer Treatment, your experience) study

PURPOSE: Men are living longer with prostate cancer. In a two-country study, we investigated the health-related quality of life (HRQoL) of prostate cancer survivors up to 18 years post-diagnosis.

METHODS: Postal questionnaires were administered in 2012 to 6559 prostate cancer (ICD10 C61) survivors 2-18 years post-diagnosis, identified through population-based cancer registries in Ireland. HRQoL was measured using QLQ-C30 and QLQ-PR25. HRQoL, functional and symptom scores were compared by primary treatment(s) using multiple linear regression.

RESULTS: Fifty-four percent responded (n = 3348). After controlling for socio-demographic and clinical factors, global HRQoL varied significantly by primary treatment (p < 0.001); compared to radical prostatectomy (RP), survivors who received androgen deprivation therapy alone (ADT; p < 0.001) or external beam radiotherapy (EBRT) without concurrent ADT (p = 0.001) had significantly lower global HRQoL. The global HRQoL of men who received brachytherapy (p = 0.157), EBRT with concurrent ADT (p = 0.940) or active surveillance/watchful waiting (p = 0.388) was not significantly different from men treated with RP. There were statistically and clinically significant differences in general (fatigue, pain, dyspnoea, appetite loss, constipation, diarrhoea, financial difficulties) and disease-specific symptoms (sexual, urinary, bowel, ADT) by primary treatment. Fatigue and insomnia scores were high for survivors in all treatment groups.

CONCLUSIONS: Prostate cancer survivors' long-term HRQoL varied with primary treatment.

IMPLICATIONS OF CANCER SURVIVORS: Population-based information regarding statistically and clinically significant treatment effects on long-term global HRQoL, symptom burden and functionality should be provided during treatment decision-making. Screening for symptoms and utilising interventions during long-term follow-up may improve survivors' HRQoL.

FOXP3+ regulatory T-cell counts correlate with histological response in Crohn's colitis treated with infliximab

Crohn's disease is a chronic inflammatory bowel disease of unknown aetiology. Mucosal inflammatory dysregulation is likely important, with increased production of pro-inflammatory cytokines, including tumour necrosis factor alpha (TNFα). The chimeric monoclonal antibody, infliximab, inhibits TNFα and promotes intestinal mucosal healing. Despite this, many patients still require surgical intervention. Patients who have undergone colonic resection post-infliximab therapy, show markedly variable morphological response to treatment. FOXP3+ CD4+ regulatory T-cells have been shown to have a protective role in autoimmune/inflammatory diseases and their sequestration to the bowel is found in those treated with infliximab. We examined the immunohistochemical profile of lymphoid aggregates in tissue sections from post-infliximab Crohn's colitis resection specimens, classified as morphological responders or non-responders, defined in relation to the absence/presence of mucosal ulceration and active inflammation, and a control group. Results indicated no significant diffences in CD68-positive cell counts but increased FOXP3-positive (P = 0.02) and CD4-positive (P = 0.05) cell counts in responders versus non-responders. Untreated control scores were similar to non-responders. Although based on small study numbers, our results suggest an association between upregulation of FOXP3+/CD4+ regulatory T-cells and morphological response to infliximab therapy. This represents a possible quantitative methodology for monitoring therapeutic response to infliximab therapy, based on immunohistochemical evaluation of endoscopic biopsy specimens.

Sector analysis provides additional spatial information on the permanent prostate brachytherapy learning curve

PURPOSE: To evaluate the permanent prostate brachytherapy (PPB) learning curve using postimplant multisector dosimetric analysis and to assess the correlation between sector -specific dosimetry and patient-reported outcome measures (PROMs).

METHODS AND METHODS: First 200 patients treated with (125)I PPB monotherapy (145 Gy) at a single institution were assessed. Postimplant dosimetry (PID) using CT was evaluated for whole prostate (global) and 12 sectors, assessing minimum dose to 90% of prostate (D90) and dose to 0.1 cm(3) of rectum (D0.1cc). Global and sector PID results were evaluated to investigate changes in D90 with case number. Urinary and bowel PROMs were assessed using the International Prostate Symptom Score and the Expanded Prostate Cancer Index Composite questionnaire. The correlation between global and individual sector PID and urinary/bowel PROMs was also evaluated.

RESULTS: Linear regression confirmed a significant improvement in global D90 with case number (r(2) = 0.20; p = 0.001) at a rate of 0.11 Gy/case. Postimplant D90 of base sectors increased at a rate of 0.11-0.15 Gy/case (p = 0.0001) and matched global improvement. The regression lines of midgland and apex sectors were significantly different from global D90 (p = 0.01). Posterior midgland sectors showed a significant reduction in D90 with case number at a rate of 0.13-0.19 Gy/case (p = 0.01). Dose to posterior midgland sectors correlated with rectal D0.1cc dose but not bowel PROMs. Dose to posterior midgland sectors correlated with urinary International Prostate Symptom Score change, which was not apparent when global D90 alone was considered.

CONCLUSIONS: Sector analysis provided increased spatial information regarding the PPB learning curve. Furthermore, sector analysis correlated with urinary PROMs and rectal dose.

A Woodcut and Its Wanderings in Seventeenth-Century England

This essay traces the career of a distinctive woodcut picture that appears on dozens of seventeenth-century ballad broadsheets. Christopher Marsh argues that woodcuts have often been neglected by scholars and that they deserve careful attention. The common habit of redeploying old pictures on new ballads may, for example, have encouraged consumers to build associations between individual woodcuts and particular characteristics or themes. In order to understand the visual aesthetic of early-modern balladry, it is therefore necessary to think in fresh and creative ways about the effects of the repetition of pictures on cognition.

Hypofractionated radiotherapy versus conventionally fractionated radiotherapy for patients with intermediate-risk localised prostate cancer: 2-year patient-reported outcomes of the randomised, non-inferiority, phase 3 CHHiP trial

BACKGROUND: Patient-reported outcomes (PROs) might detect more toxic effects of radiotherapy than do clinician-reported outcomes. We did a quality of life (QoL) substudy to assess PROs up to 24 months after conventionally fractionated or hypofractionated radiotherapy in the Conventional or Hypofractionated High Dose Intensity Modulated Radiotherapy in Prostate Cancer (CHHiP) trial.

METHODS: The CHHiP trial is a randomised, non-inferiority phase 3 trial done in 71 centres, of which 57 UK hospitals took part in the QoL substudy. Men with localised prostate cancer who were undergoing radiotherapy were eligible for trial entry if they had histologically confirmed T1b-T3aN0M0 prostate cancer, an estimated risk of seminal vesicle involvement less than 30%, prostate-specific antigen concentration less than 30 ng/mL, and a WHO performance status of 0 or 1. Participants were randomly assigned (1:1:1) to receive a standard fractionation schedule of 74 Gy in 37 fractions or one of two hypofractionated schedules: 60 Gy in 20 fractions or 57 Gy in 19 fractions. Randomisation was done with computer-generated permuted block sizes of six and nine, stratified by centre and National Comprehensive Cancer Network (NCCN) risk group. Treatment allocation was not masked. UCLA Prostate Cancer Index (UCLA-PCI), including Short Form (SF)-36 and Functional Assessment of Cancer Therapy-Prostate (FACT-P), or Expanded Prostate Cancer Index Composite (EPIC) and SF-12 quality-of-life questionnaires were completed at baseline, pre-radiotherapy, 10 weeks post-radiotherapy, and 6, 12, 18, and 24 months post-radiotherapy. The CHHiP trial completed accrual on June 16, 2011, and the QoL substudy was closed to further recruitment on Nov 1, 2009. Analysis was on an intention-to-treat basis. The primary endpoint of the QoL substudy was overall bowel bother and comparisons between fractionation groups were done at 24 months post-radiotherapy. The CHHiP trial is registered with ISRCTN registry, number ISRCTN97182923.

FINDINGS: 2100 participants in the CHHiP trial consented to be included in the QoL substudy: 696 assigned to the 74 Gy schedule, 698 assigned to the 60 Gy schedule, and 706 assigned to the 57 Gy schedule. Of these individuals, 1659 (79%) provided data pre-radiotherapy and 1444 (69%) provided data at 24 months after radiotherapy. Median follow-up was 50·0 months (IQR 38·4-64·2) on April 9, 2014, which was the most recent follow-up measurement of all data collected before the QoL data were analysed in September, 2014. Comparison of 74 Gy in 37 fractions, 60 Gy in 20 fractions, and 57 Gy in 19 fractions groups at 2 years showed no overall bowel bother in 269 (66%), 266 (65%), and 282 (65%) men; very small bother in 92 (22%), 91 (22%), and 93 (21%) men; small bother in 26 (6%), 28 (7%), and 38 (9%) men; moderate bother in 19 (5%), 23 (6%), and 21 (5%) men, and severe bother in four (<1%), three (<1%) and three (<1%) men respectively (74 Gy vs 60 Gy, ptrend=0.64, 74 Gy vs 57 Gy, ptrend=0·59). We saw no differences between treatment groups in change of bowel bother score from baseline or pre-radiotherapy to 24 months.

INTERPRETATION: The incidence of patient-reported bowel symptoms was low and similar between patients in the 74 Gy control group and the hypofractionated groups up to 24 months after radiotherapy. If efficacy outcomes from CHHiP show non-inferiority for hypofractionated treatments, these findings will add to the growing evidence for moderately hypofractionated radiotherapy schedules becoming the standard treatment for localised prostate cancer.

FUNDING: Cancer Research UK, Department of Health, and the National Institute for Health Research Cancer Research Network.

A comparison of endoscopy versus pathology sizing of colorectal adenomas and potential implications for surveillance colonoscopy

Background and AimsTo compare endoscopy and pathology sizing in a large population-based series of colorectal adenomas and to evaluate the implications for patient stratification into surveillance colonoscopy.MethodsEndoscopy and pathology sizes available from intact adenomas removed at colonoscopies performed as part of the Northern Ireland Bowel Cancer Screening Programme, from 2010 to 2015, were included in this study. Chi-squared tests were applied to compare size categories in relation to clinicopathological parameters and colonoscopy surveillance strata according to current American Gastroenterology Association and British Society of Gastroenterology guidelines.ResultsA total of 2521 adenomas from 1467 individuals were included. There was a trend toward larger endoscopy than pathology sizing in 4 of the 5 study centers, but overall sizing concordance was good. Significantly greater clustering with sizing to the nearest 5 mm was evident in endoscopy versus pathology sizing (30% vs 19%, p<0.001), which may result in lower accuracy. Applying a 10-mm cut-off relevant to guidelines on risk stratification, 7.3% of all adenomas and 28.3% of those 8 to 12 mm in size had discordant endoscopy and pathology size categorization. Depending upon which guidelines are applied, 4.8% to 9.1% of individuals had differing risk stratification for surveillance recommendations, with the use of pathology sizing resulting in marginally fewer recommended surveillance colonoscopies.ConclusionsChoice of pathology or endoscopy approaches to determine adenoma size will potentially influence surveillance colonoscopy follow-up in 4.8% to 9.1% of individuals. Pathology sizing appears more accurate than endoscopy sizing, and preferential use of pathology size would result in a small, but clinically important, decreased burden on surveillance colonoscopy demand. Careful endoscopy sizing is required for adenomas removed piecemeal.

Computerized key of the genus genus Laimaphelenchus Fuchs, 1937

The Order Aphelenchida contains several genera of economic importance, namely Aphelenchoides and Bursaphelenchus. Nematode species belonging to these 2 genera frequently co-habit with other genera such as Laimaphelenchus. It is therefore important to clearly distinguish them, as well as understand the group´s biodiversity. A computerized, or e-key, for the genus Laimaphelenchus Fuchs has been developed in the BiKey Identification system (Dianov & Lobanov, 1996-2004). The e-key includes 14 species and 34 characters (from 2 to 6 character states each). It also includes the built-in algorithm ranging characters according their diagnostic values to minimize the number of the diagnosis steps (average number of steps is 2.7; values are re-calculated at each step). The most important characters (as calculated by BiKey) are: length of posterior branch of the female genital system; excretory pore position; vulval anterior flap shape; number pairs of mail tale papillae; male bursa shape (ventral view); number of tail tip setae in female; female tail tip stub shape; presence of mucro on tail tip in male. Key is pictorial (image-operating), multientry, as other BiKey products.

Determinant factors for the use of imposex in TBT pollution monitoring

Os compostos de tributilestanho (TBT) foram utilizados como biocidas em tintas antivegetativas (AV) e amplamente aplicados, durante décadas, de forma a evitar a bioincrustação em superfícies submersas, principalmente em cascos de embarcações. Os seus efeitos deletérios em organismos não-alvo tornaram-se evidentes após o aparecimento de gastrópodes prosobrâquios com imposex – sobreposição de caracteres sexuais masculinos sobre o tracto reprodutivo das fêmeas. Desde então, a expressão do imposex em prosobrânquios tem sido amplamente utilizada como biomarcador da poluição por TBT. Um dos objectivos da presente tese é avaliar se as mais recentes restrições legais na utilização das tintas AV com compostos organoestânicos (OTs) resultaram numa redução da poluição pelos mesmos na costa continental Portuguesa. Para tal, foi levada a cabo a análise da variação temporal do imposex como biomarcador dos níveis ambientais de TBT e a validação de procedimentos, de modo a seguir de forma precisa a evolução da intensidade deste fenómeno ao longo do tempo. O trabalho de investigação teve início no momento em que a ineficácia da legislação anterior (Directiva 89/677/CEE) na redução da poluição por TBT no litoral Português era reportada na literatura e quando estavam já agendados instrumentos decisivos para a diminuição definitiva deste tipo de poluição: o Regulamento (CE) N.º 782/2003 do Parlamento e do Conselho da União Europeia (UE) que bania as tintas AV baseadas em TBT na sua frota a partir de 1 de Julho de 2003; a "Convenção Internacional sobre o Controlo de Sistemas Antivegetativos Nocivos em Navios” (Convenção AFS), adoptada em 2001 pela Organização Marítima Internacional (OMI), que procurava erradicar os OTs da frota mundial até 2008. Os níveis de imposex e as concentrações de OTs nos tecidos de fêmeas de Nucella lapillus foram medidos em 17 locais de amostragem ao longo da costa Portuguesa em 2003, a fim de se avaliarem os impactos do TBT nas populações desta espécie e de se criar uma base de dados para seguir a sua evolução futura. O índice da sequência do vaso deferente (VDSI), o índice do tamanho relativo do pénis (RPSI) e a percentagem de fêmeas afectadas por imposex (%I) foram utilizados na medição da intensidade deste fenómeno em cada local de amostragem e os seus valores variaram entre 0,20-4,04, 0,0- 42,2% e 16,7-100,0%, respectivamente. Foram encontradas fêmeas estéreis em 3 locais de amostragem, com percentagens a variar entre 4,0 e 6,2%. As concentrações de TBT e dibutilestanho (DBT) nas fêmeas variaram respectivamente entre 23-138 e <10-62 ng Sn.g-1 de peso seco, e o conteúdo em TBT nos tecidos revelou-se significativamente correlacionado com o imposex (nomeadamente com o RPSI e o VDSI). Os níveis de expressão do fenómeno e o conteúdo em OTs nos tecidos, foram superiores na proximidade de portos, confirmando as conclusões obtidas anteriormente por outros autores de que os navios e a actividade dos estaleiros são as principais fontes destes compostos no litoral Português. As infra-estruturas associadas ás principais fontes de OTs – portos, estaleiros e marinas – estão geralmente localizadas no interior de estuários, motivo pelo qual estas áreas têm vindo a ser descritas como as mais afectadas por estes poluentes. Por esta razão, foi levado a cabo o estudo pormenorizado da poluição por TBT na Ria de Aveiro, como caso de estudo representativo da poluição por estes compostos num sistema estuarino em Portugal continental. N. lapillus foi usada como bioindicador para avaliar a tendência temporal da poluição por TBT nesta área entre 1997 e 2007. Foi registada uma diminuição da intensidade do imposex após 2003, embora as melhorias mais evidentes tenham sido observadas entre 2005 e 2007, provavelmente devido à implementação do Regulamento (CE) N.º 782/2003 que proibiu a aplicação de tintas AV com TBT em navios com a bandeira da UE. Apesar desses progressos, as análises ao conteúdo em OTs nos tecidos de fêmeas de N. lapillus e em amostras de água colhidas em 2006 indicaram contaminação recente por TBT na área de estudo, evidenciando assim a permanência de fontes de poluição. A utilização de N. lapillus como bioindicador da poluição por TBT na Ria de Aveiro apresenta algumas limitações uma vez que a espécie não ocorre nas áreas mais interiores da Ria e não vive em contacto com sedimentos. Assim, a informação obtida a partir da sua utilização como bioindicador é fundamentalmente relativa aos níveis de TBT na coluna de água. Foi então necessário recorrer a um bioindicador complementar – Hydrobia ulvae – para melhor avaliar a evolução temporal da poluição por TBT no interior deste sistema estuarino e estudar a persistência de TBT nos sedimentos. Não foi registada uma diminuição dos níveis de imposex em H. ulvae na Ria de Aveiro entre 1998 e 2007, apesar da aplicação do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Pelo contrário, houve um aumento global significativo da percentagem de fêmeas afectadas por imposex e um ligeiro aumento do VDSI, contrastando com o que tem sido descrito para outros bioindicadores na Ria de Aveiro no mesmo período. Estes resultados mostram que a diferente biologia/ecologia das espécies indicadoras determina vias distintas de acumulação de TBT, apontando a importância da escolha do bioindicador dependendo do compartimento a ser monitorizado (sedimento versus água). A ingestão de sedimento como hábito alimentar em H. ulvae foi discutida como sendo a razão para a escolha da espécie como indicadora da contaminação dos sedimentos por TBT. Foram também estudados os métodos mais fiáveis para reduzir a influência de variáveis críticas na medição dos níveis de imposex em H. ulvae. As comparações de parâmetros do imposex baseados em medições do pénis devem ser sempre realizadas sob condições de narcotização bem standardizadas uma vez que este procedimento provoca um aumento significativo do comprimento do pénis (PL) em ambos os sexos. O VDSI, a % e o PL em ambos os sexos revelaram ser fortemente influenciados pelo tamanho dos espécimes: a utilização de fêmeas mais pequenas conduz à subestimação do VDSI, da %I e do PL, enquanto que diferenças no tamanho dos machos provocam variações no índice do comprimento relativo do pénis (RPLI), independentemente dos níveis de poluição por TBT. Existe, portanto, a necessidade de controlar algumas variáveis envolvidas na análise do imposex que mostraram afectar a fiabilidade dos resultados. Uma vez que N. lapillus é o principal bioindicador dos efeitos biológicos específicos do TBT para a área da OSPAR, foi também estudada a influência de algumas variáveis na avaliação dos níveis de imposex nesta espécie, especificamente as relacionadas com o ciclo reprodutor e o tamanho dos espécimes. O estudo do ciclo reprodutor e a variação sazonal/espacial do comprimento do pénis do macho (MPL) incidiu num único local no litoral Português (Areão – região de Aveiro) de forma a avaliar se o RPSI varia sazonal e espacialmente na mesma estação de amostragem e se tais variações influenciam os resultados obtidos em programas de monitorização do imposex. Nos meses de Dezembro de 2005 a Junho de 2007, foram encontrados espécimes de N. lapillus sexualmente maturos e potencialmente aptos para a reprodução. Contudo, foi também evidente um padrão sazonal do ciclo reprodutor – o estado de desenvolvimento da gametogénese nas fêmeas variou sazonalmente e ocorreu uma diminuição do volume da glândula da cápsula e do factor de condição no final do Verão / início do Outono. Contrariamente, a gametogénese nos machos não apresentou variação sazonal significativa, embora os valores mais baixos do factor de condição, do comprimento do pénis e dos volumes de esperma e da próstata tenham também sido registados no final do Verão / início do Outono. Além disso, o MPL mostrou variar, no mesmo local de amostragem, inversamente com a distância aos ninhos de cápsulas ovígeras; um aumento dos valores do MPL foi também observado em espécimes de maior tamanho. Todas estas variações no MPL introduzem desvios nos resultados da avaliação do imposex quando é usado o RPSI. A magnitude do erro envolvido foi quantificada e revelou-se superior em locais com níveis mais elevados de poluição por TBT. Apesar do RPSI ser um índice que fornece informação importante sobre os níveis de poluição por TBT, a sua interpretação deve ser cuidadosa e realizada complementarmente com os outros índices, destacando-se o VDSI como índice mais fiável e com significado biológico mais expressivo. Novas campanhas de monitorização do imposex em N. lapillus foram realizadas ao longo da costa Portuguesa em 2006 e 2008, e os resultados subsequentemente comparados com a base de dados criada em 2003,de forma a avaliar a evolução da poluição por TBT no litoral Português naquele período. Nestes estudos foram aplicados novos procedimentos na monitorização e tratamento dos dados, de forma a minimizar a variação nos índices de avaliação do imposex induzida pelos factores acima descritos, para seguir com maior consistência a tendência da poluição por TBT entre 2003 e 2008. Foi observado um declínio global significativo na intensidade de imposex na área de estudo durante o referido período e a qualidade ecológica da costa Portuguesa, segundo os termos definidos pela Comissão OSPAR, revelou melhorias notáveis após 2003 confirmando a eficácia do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Não obstante, as populações de N. lapillus revelaram-se ainda amplamente afectadas por imposex, tendo sido detectadas emissões de TBT na água do mar ao longo da costa em 2006, apesar da restrição anteriormente referida. Estes inputs foram atribuídos principalmente aos navios que à data ainda circulavam com tintas AV com TBT aplicadas antes de 2003, uma vez que a sua utilização nas embarcações foi apenas proibida em 2008. Considerando que o Regulamento (CE) N.º 782/2003 constitui uma antecipação da proibição global da OMI que entrou em vigor em Setembro de 2008, prevê-se, por analogia, que haja uma rápida diminuição da poluição por TBT à escala mundial num futuro próximo. Na sequência desta previsão, é apresentada uma discussão teórica preliminar relativamente ás possíveis estratégias usadas por N. lapillus na recolonização de locais onde, no passado, as populações terão aparentemente sido extintas devido a níveis extremamente elevados de TBT. Estes locais são tipicamente zonas abrigadas junto de infra-estruturas portuárias, cuja recolonização por esta espécie será provavelmente muito lenta dada a mobilidade reduzida dos adultos e o ciclo de vida não apresentar fase larvar pelágica. Foram então equacionadas duas hipotéticas vias de recolonização de zonas abrigadas por espécimes provenientes de populações de costa aberta/exposta: a migração de adultos e/ou a dispersão de juvenis. No entanto, em ambos os casos, estaria implicada a transposição de um problema amplamente descrito na bibliografia: as populações de N. lapillus de costa aberta podem apresentar um fenótipo muito diferente das de zonas abrigadas, podendo inclusivamente variar no número de cromossomas. A recolonização pode portanto não ter sucesso pelo simples facto dos novos recrutas não estarem bem adaptados aos locais a recolonizar. Para analisar este problema, foram estudados tanto a forma da concha de espécimes de N. lapillus ao longo da costa Portuguesa como o respectivo número de cromossomas. Embora a forma da concha tenha revelado diferenças, de acordo com o grau de hidrodinamismo entre as populações de N. lapillus avaliadas, o cariótipo 2n = 26, típico de zonas expostas, foi registado em todos os locais amostrados. Por outro lado, foi também testada em laboratório a possível mortalidade de juvenis em dispersão no interior menos salino dos estuários. Foi então verificada a ocorrência de mortalidade elevada de juvenis expostos a salinidades baixas (=100% após 1 hora a salinidades ≤9 psu), o que também pode comprometer a recolonização de zonas estuarinas menos salinas por esta via. Mesmo assim, os juvenis mostraram um comportamento de flutuação à superfície da água em condições laboratoriais, que pode ser considerado um benefício específico na colonização de áreas mais internas dos estuários, se tal facto vier a ser confirmado em estudos de campo. As conclusões deste estudo contribuem certamente para a descrição do final da “história do TBT” dado que, uma vez controlados alguns factores determinantes no uso do imposex como biomarcador, a avaliação do declínio da poluição por estes compostos, agora esperado à escala global, se torna mais rigorosa.

Bottom up strategies for the morphology control of BaTiO3 particulates

As propriedades funcionais dos materiais ferroeléctricos tais como a polarização reversível, piroelectricidade, piezoelectricidade, elevada actividade óptica não linear e comportamento dieléctrico não linear são fundamentais para a sua aplicação em sensores, microactuadores, detectores de infravermelhos, filtros de fase de microondas e memórias não-voláteis. Nos últimos anos, motivado pelas necessidades industriais de redução do tamanho dos dispositivos microelectrónicos, aumentando a eficiência volumétrica, tem sido feito um grande esforço ao nível da investigação para desenvolver estruturas ferroeléctricas à escala micro- e nano- métrica. É sabido que a redução de tamanho em materiais ferroeléctricos afecta significamente as suas propriedades. Neste sentido e considerando que foi previsto teoreticamente por cálculos ab initio que estruturas do tipo nanocilindros e nanodiscos apresentariam um novo tipo de ordem ferroeléctrica e, na expectativa de alcançar conhecimento para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos microelectróncos, existe um grande interesse em desenvolver métodos de fabrico de nanoestruturas ferroeléctricas unidimensionais (1D) tais como nanocilindros e nanotubos. As estratégias de fabrico de nanoestruturas 1D até agora descritas na literatura indicam claramente as dificuldades inerentes à sua preparação. Existem duas grandes vias de síntese destas nanoestruturas: i) o método “topdown” que consiste na redução de tamanho de um dado material até à obtenção duma estrutura 1D; e ii) o método “bottom-up” em que átomos, iões e moléculas são agrupados para formar um material 1D. O método “top down” envolve em geral técnicas de desgaste, como o uso do feixe de electrões, que apesar de permitirem elevada precisão no posicionamento e no controlo do tamanho, falham em termos de resolução, exigem muito tempo e causam facilmente defeitos que deterioram as propriedades físicas destes materiais. Na metodologia “bottom up” a utilização de moléculas ou estruturas “molde” tem sido a mais explorada. As estructuras 1D podem também ser preparadas sem recorrer a “moldes”. Neste caso a agregação orientada é promovida pelo recurso a aditivos que controlam o crescimento dos cristais em direcções preferenciais. Neste contexto, neste trabalho utilizaram-se duas estratégias “bottom up” de baixo custo para a preparação de nanopartículas de titanato de bário (BaTiO3) com morfologia controlada: 1) síntese química (em solução e em fase vapor) com utilização de nanotubos de titanato TiNTs) como “moldes” e precursores de titânio 2) síntese química em solução com presença de aditivos. Os nanotubos de titanato de sódio foram preparados por síntese hidrotermal. Como existiam muitas dúvidas acerca da natureza estrutural e do mecanismo de formação dos NTs, a parte inicial do trabalho foi dedicada à realização de um estudo sistemático dos parâmetros intervenientes na síntese e à caracterização da sua estrutura e microestrutura. Foi demonstrado que os NTs têm a fórmula geral A2Ti2O5 (A = H+ or Na+), e não TiO2 (anátase) com defendido por vários autores na literatura, e podem ser preparados por método hidrotermal em meio fortemente alcalino usando como fonte de titânio TiO2 comercial na forma de anátase ou rútilo. A menor reactividade do rútilo exige temperaturas de síntese superiores ou tempos de reacção mais longos. A forma tubular resulta do tratamento hidrotermal e não de processos de lavagem e neutralização subsequentes. Se os NTs forem tratados após a síntese hidrotérmica em água a 200 ºC, transformam-se em nanocilindros. Uma das partes principais desta tese consistiu na investigação do papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3. O potencial funcionamento dos NTs como “moldes” para além de precursores foi testado em reacção com hidróxido de bário em síntese em solução e por reacção com um precursor orgânico de bário em fase vapor. Tendo por base os estudos cinéticos realizados, bem como as alterações estruturais e morfológicas das amostras, é possível concluir que a formação do BaTiO3 a partir de NTs de titanato de sódio, ocorre por dois mecanismos dependendo da temperatura e tempo de reacção. Assim, a baixa temperatura e curto tempo de reacção verifica-se que se formam partículas dendríticas de BaTiO3 cuja superfície é bastante irregular (“wild”) e que apresentam estrutura pseudo-cúbica. Estas partículas formam-se por reacção topotáctica na fronteira dos nanotubos de titanato de sódio. A temperaturas mais altas e/ou reacções mais longas, a reacção é controlada por um mecanismo de dissolução e precipitação com formação de dendrites de BaTiO3 tetragonais com superfície mais regular (“seaweed”). A microscopia de força piezoeléctrica mostrou que as dendrites “seaweeds“ possuem actividade piezoeléctrica superior à das dendrites “wild”, o que confirma o papel desempenhado pela estrutura e pela concentração de defeitos na rede na coerência e ordem ferroeléctrica de nanoestruturas. Os nossos resultados confirmam que os NTs de titanato não actuam facilmente como “moldes” na síntese em solução de BaTiO3 já que a velocidade de dissolução dos NTs em condições alcalinas é superior à velocidade de formação do BaTiO3. Assumindo que a velocidade de reacção dos NTs com o precursor de bário é superior em fase vapor, efectuou-se a deposição de um precursor orgânico de bário por deposição química de vapor sobre um filme de NTs de titnato de sódio depositados por deposição electroforética. Estudou-se a estabilidade dos NTs nas diferentes condições do reactor. Quando os NTs são tratados a temperaturas superiores a 700 ºC, ocorre a transformação dos NTs em nanocilindros de anatase por um mecanismo de agregação orientada. Quando se faz a deposição do precursor de bário, seguida de calcinação a 700 ºC em atmosfera oxidante de O2, verifica-se que a superficie dos NTs fica coberta com nanocristais de BaTiO3 independentemente da concentração de bário. O papel dos NTs de titanato no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em fase vapor é assim descrito pela primeira vez. Em relação à metodologias de crescimento de partículas na ausência de “moldes” mas com aditivos fez-se um estudo sistemático utilizando 5 aditivos de natureza differente. As diferenças entre aditivos foram sistematizadas tendo em conta as diferenças estruturais e morfológicas verificadas. Está provado que os aditivos podem funcionar como modificadores de crescimento cristalino por alteração do seu padrão de crescimento ou por alteração da cinética de crescimento das faces cristalográficas do cristal. Entre os aditivos testados verificou-se que o ácido poliacrilíco adsorve em faces específicas do BaTiO3 alterando a cinética de crescimento e induzindo a agregação orientada das partículas. O polivinilpirrolidona, o docecilsulfato de sódio e hidroxipropilmetilcelulose actuam mais como inibidores de crescimento do que como modificadores do tipo de crescimento. A D-frutose aumenta a energia de activação da etapa de nucleação não ocorrendo formação de BaTiO3 para as mesmas condições dos outros aditivos. Esta tese clarifica o papel dos NTs de titanato de sódio enquanto precursores e “moldes” no crescimento anisotrópico de BaTiO3 em solução e em fase vapor. É feita também a abordagem do controlo morfológico do BaTiO3 através do uso de aditivos. As estratégias de preparação de BaTiO3 propostas são de baixo custo, reprodutíveis e fáceis de efectuar. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão da relação tamanho – morfologia – propriedade em materiais ferroeléctricos nanométricos com vista à sua potencial aplicação.

Les Cahiers Anne Hébert, 13 : Legs d'Anne Hébert : Lecture, intertextualité, transmission

La critique a depuis longtemps identifié les lieux de lecture travaillés par les œuvres hébertiennes, de la Bible à Faulkner en passant par Chrétien de Troyes et les contes de fées. Mais si la lecture est un legs, un témoignage du passé qu’il est loisible d’interroger dans le présent de l’écriture, les œuvres d’Anne Hébert – l’adaptation cinématographique du Torrent en est l’illustration éclatante – constituent désormais un héritage dont les effets peuvent être analysés. Nous voudrions ici interroger ces deux modalités du legs d’Anne Hébert en nous attachant aussi bien aux traces des lectures de l’écrivaine qui parsèment son œuvre qu’à ce que cette dernière a légué en retour aux écrivains, ou cinéastes, qui lui succèdent. La présence de la bibliothèque de l’écrivaine au Centre Anne-Hébert est à cet égard à même d’ouvrir de nouvelles avenues de recherche, susceptibles de renouveler notre compréhension des œuvres. Ce n’est donc pas seulement d’intertextualité qu’il est question dans ces pages, ni de la notion ambigüe d’influence qu’elle était venue remplacer, mais bien de ce legs symbolique bien particulier que constitue la lecture. À quel héritage littéraire Anne Hébert a-t-elle puisé afin de rompre avec les discours social et littéraire du Canada français des années 1940? Quel traitement réserve-t-elle à l’héritage canadien-français, notamment religieux? Mais aussi, qu’en est-il, dans son œuvre, de cet enjeu majeur de la transmission, elle qui ne cesse de s’interroger, d’un texte à l’autre, sur les effets ineffaçables du passé à partir de son refoulement? Voilà quelques-unes des questions qui ont retenu l’attention des auteur(e)s de ce dossier, qui souhaite ainsi participer au renouvellement de la recherche sur cet aspect primordial du legs.