Janus-faced microglia: beneficial and detrimental consequences of microglial phagocytosis

Microglia are the resident brain macrophages and they have been traditionally studied as orchestrators of the brain inflammatory response during infections and disease. In addition, microglia has a more benign, less explored role as the brain professional phagocytes. Phagocytosis is a term coined from the Greek to describe the receptor-mediated engulfment and degradation of dead cells and microbes. In addition, microglia phagocytoses brain-specific cargo, such as axonal and myelin debris in spinal cord injury or multiple sclerosis, amyloid-beta deposits in Alzheimer's disease, and supernumerary synapses in postnatal development. Common mechanisms of recognition, engulfment, and degradation of the different types of cargo are assumed, but very little is known about the shared and specific molecules involved in the phagocytosis of each target by microglia. More importantly, the functional consequences of microglial phagocytosis remain largely unexplored. Overall, phagocytosis is considered a beneficial phenomenon, since it eliminates dead cells and induces an anti-inflammatory response. However, phagocytosis can also activate the respiratory burst, which produces toxic reactive oxygen species (ROS). Phagocytosis has been traditionally studied in pathological conditions, leading to the assumption that microglia have to be activated inorder to become efficient phagocytes. Recent data, however, has shown that unchallenged microglia phagocytose apoptotic cells during development and in adult neurogenic niches, suggesting an overlooked role in brain remodeling throughout the normal lifespan. The present review will summarize the current state of the literature regarding the role of microglial phagocytosis in maintaining tissue homeostasis in health as in disease.

Hacia el encuentro de mi anthropos: la muerte, dinamo estructural de la vida

559 p. - Sobresaliente cum laudem por unanimidad. La presidenta del tribunal hace la petición al departamento, en el acto de calificación de la defensa, de publicación de esta tesis por considerarla de interés científico.

Effects of rainfall infiltration on deep slope failure

With the finite element method and the limit equilibrium method, a numerical model has been estab-lished for examining the effects of rainfall infiltration on the stability of slopes. This model is able to reflect the variations in pore water pressure field in slopes, dead weight of the soil, and soil softening caused by rainfall infiltration. As a case study, an actual landslide located at the Nongji Jixiao in Chongqing was studied to analyze the effects of rainfall infiltration on the seepage field and slope sta-bility. The simulated results showed that a deep slope failure is prone to occur when rainfall infiltration leads to a remarkable variation in the seepage field, especially when the pore water pressure in slopes increases in a large range.

Structural and mechanistic study of monoalkyl diazenes. Synthesis, characterization, and reactivity of 1,6-didehydro[10]annulene

Methodology for the preparation of allenes from propargylic hydrazine precursors under mild conditions is described. Oxidation of the propargylic hydrazines, which can be readily prepared from propargylic alcohols, with either of two azo oxidants, diethyl azodicarboxylate (DEAD) or 4-methyl 1,2-triazoline-3,5-dione (MTAD), effects conversion to the allenes, presumably via sigmatropic rearrangement of a monoalkyl diazene intermediate. This rearrangement is demonstrated to proceed with essentially complete stereospecificity. The application of this methodology to the preparation of other allenes, including two that are notable for their reactivity and thermal instability, is also described.

The structural and mechanistic study of a monoalkyl diazene intermediate in the oxidative transformation of propargylic hydrazines to allenes is described. The use of long-range heteronuclear NMR coupling constants for assigning monoalkyl diazene stereochemistry (E vs Z) is also discussed. Evidence is presented that all known monoalkyl diazenes are the E isomers, and the erroneous assignment of stereochemistry in the previous report of the preparation of (Z)-phenyldiazene is discussed.

The synthesis, characterization, and reactivity of 1,6-didehydro[10]annulene are described. This molecule has been recognized as an interesting synthetic target for over 40 years and represents the intersection of two sets of extensively studied molecules: nonbenzenoid aromatic compounds and molecules containing sterically compressed π-systems.The formation of 1,5-dehydronaphthalene from 1 ,6-didehydro[10]annulene is believed to be the prototype for cycloaromatizations that produce 1,4-dehydroaromatic species with the radical centers disposed anti about the newly formed single bond. The aromaticity of this annulene and the facility of its cycloaromatization are also analyzed.

Toxicity of linear alkylbenene sulphonate (LAS) detergent, to Clarias gariepinus fingerlings

The acute toxicity of Linear Alkylbenzene Sulphonate (LAS) detergent to Clarias gariepinus fingerlings was investigated using static bioassays and continous aeration over a period of 96h. The 96h LC sub(50) was determined as 24.00mgL super(-1). During the exposure period, the test fish exhibited several behavioural changes before death such as restlessness, rapid swimming, loss of balance, respiratory distress and haemorrhaging of gill filaments amongst others. Opercula ventilation rate as well as visual examination of dead fish indicates lethal effects of the detergent on the fish. Water quality examination showed increase in pH from 6.55 to the alkaline, death point of 10.55. There was also a remarkabel rise of alkalinity from 20.00mgL super(-1) to 52.50mgL super(-1)

Zeitweilige Schillzunahme als Voraussetzung starker Miesmuscheljahrgänge

The sandy and muddy bottom of tbe German Waddensea offers a great diversity of secondary substrates to mussel larvae ready to settle. But every substrate with the exception of dead shell material may result in very small mussel colonies only. Large mussel beds of a size up to many hectares depend on aggregations of molluscan shells covering comparably areas of ground. Such shell aggregations are created by extremely cold winters and during years with extended stormy periods.

Dendrites Inhibition in Rechargeable Lithium Metal Batteries

The specific high energy and power capacities of rechargeable lithium metal (Li⁰) batteries are ideally suited to portable devices and are valuable as storage units for intermittent renewable energy sources. Lithium, the lightest and most electropositive metal, would be the optimal anode material for rechargeable batteries if it were not for the fact that such devices fail unexpectedly by short-circuiting via the dendrites that grow across electrodes upon recharging. This phenomenon poses a major safety issue because it triggers a series of adverse events that start with overheating, potentially followed by the thermal decomposition and ultimately the ignition of the organic solvents used in such devices.

In this thesis, we developed experimental platform for monitoring and quantifying the dendrite populations grown in a Li battery prototype upon charging under various conditions. We explored the effects of pulse charging in the kHz range and temperature on dendrite growth, and also on loss capacity into detached “dead” lithium particles.

Simultaneously, we developed a computational framework for understanding the dynamics of dendrite propagation. The coarse-grained Monte Carlo model assisted us in the interpretation of pulsing experiments, whereas MD calculations provided insights into the mechanism of dendrites thermal relaxation. We also developed a computational framework for measuring the dead lithium crystals from the experimental images.

ESTUDO DA CONCENTRAÇÃO DE BIOMASSSA DE MICROALGAS POR FILTRAÇÃO E FLOCULAÇÃO

O cultivo de microalgas é uma matéria prima para produção de biocombustível e de captura de carbono devido a vantagens como alta produção de biomassa e rápido crescimento quando comparado com outras fontes de energia e não necessitar de terra fértil. O presente trabalho teve como objetivo estudar métodos de concentração da biomassa. A microalga utilizada foi a Isochrysis galbana. Os cultivos tiveram duração de 20 dias e concentração inicial de 7.104 cel/mL no meio de cultivo F2/Guillard. e foram realizados em fotobioreatores de 500 mL, 3 L e 12 L. Os experimentos foram conduzidos em foto-período de 12 h claro/escuro, com temperatura de 27 a 29 C. Ao final dos cultivos, as amostras foram levadas para a sequência de processos de separação. Inicialmente, foram realizados ensaios de microfiltração em membrana com porosidade de 0,45 m em procedimento do tipo dead-end e constatou-se a rápida e intensa formação de camada de fouling. Acrescentou-se uma etapa de separação por floculação preliminar à microfiltração, utilizando-se Al2(SO4)3 como agente floculante. O meio coagulado foi então filtrado e microfiltrado. O estudo combinado das 3 etapas de separação possibilitou 99% de remoção de biomassa.O teor de óleo obtido foi de 22,4%. Portanto, o trabalho apresenta uma configuração de concentração da biomassa Isochrysis galbana visando o processo de produção de biocombustíveis

Use of Artificial Eelgrass Mats by Saltmarsh-Nesting Common Terns (Sterna hirundo)

Terns and skimmers nesting on saltmarsh islands often suffer large nest losses due to tidal and storm flooding. Nests located near the center of an island and on wrack (mats of dead vegetation, mostly eelgrass Zostera) are less susceptible to flooding than those near the edge of an island and those on bare soil or in saltmarsh cordgrass (Spartina alterniflora). In the 1980’s Burger and Gochfeld constructed artificial eelgrass mats on saltmarsh islands in Ocean County, New Jersey. These mats were used as nesting substrate by common terns (Sterna hirundo) and black skimmers (Rynchops niger). Every year since 2002 I have transported eelgrass to one of their original sites to make artificial mats. This site, Pettit Island, typically supports between 125 and 200 pairs of common terns. There has often been very little natural wrack present on the island at the start of the breeding season, and in most years natural wrack has been most common along the edges of the island. The terns readily used the artificial mats for nesting substrate. Because I placed artificial mats in the center of the island, the terns have often avoided the large nest losses incurred by terns nesting in peripheral locations. However, during particularly severe flooding events even centrally located nests on mats are vulnerable. Construction of eelgrass mats represents an easy habitat manipulation that can improve the nesting success of marsh-nesting seabirds.

Fundamental aspects of the feeding of the amphipod Gammarus (R.) balcanicus (Crustacea, Amphipoda). [Translation from: Nauchn.Dokl.vyssh.Shkoly (Biol.Nauk) 1970(7) 12-16, 1970]

The amphipods are major food items for many commercial fishes, and they are used as protein food for agricultural animals. In the present paper are presented the results of four-year observations on the feeding of Gammarus balcanicus in nature and in an aquarium. Among the studied aspects were the dependence of daily food ration on sex and physiological state (with and without eggs) and feeding on different kinds of plant food. The study concludes that Gammarus balcanicus willingly feed on soft half-decayed plant residues; into their ration also enters food of animal origin. In contrast to other amphipods, G. balcanicus eats representatives of its own species very rarely, and only dead or immobile ones.

Avaliação do potencial anti-inflamatório agudo e crônico e imunossupressor do extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus através de estudos in vivo e in vitro

O gênero Pterodon pertence à família das Papilonaceas e inclui cinco espécies nativas do Brasil: P. pubescens Benth., P. emarginatus Vog., P. apparicioi Pedersoli e P. abruptus Benth., sendo a espécie objeto deste estudo a P. polygalaeflorus Benth.. Seus frutos são livremente comercializados em mercados da flora medicinal e utilizados pela medicina popular devido a propriedades anti-reumática, analgésica, antiinflamatória, dentre outros efeitos associados a esses frutos. O principal uso popular está relacionado ao efeito antiartrítico que parece se encontrar na fração oleosa do fruto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus (EEPpg) quanto ao seu potencial antiinflamatório crônico através do modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) e seu efeito sobre os linfócitos in vitro, bem como sobre a expansão de células MAC-1+ induzida por adjuvante completo de Freund (AFC). A caracterização química do EEPpg foi realizada por cromatografia em camada delgada (TLC), cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa (GC-MS), através dos quais uma gama de compostos, incluindo terpenóides de polaridades variadas e flavonóides, foram observados. No modelo de CIA, o EEPpg reduziu significativamente parâmetros associados ao desenvolvimento e progressão da doença e à severidade da doença , inibindo em até 99% o seu desenvolvimento e levando a ausência de sinais clínicos evidentes após tratamento com as menores doses do extrato (0,01 mg/kg e 0,001 mg/kg). O tratamento com EEPpg também reduziu características histopatológicas típicas de articulações de animais com CIA, que também são observadas na artrite reumatóide. O EEPpg reduziu significativamente o peso dos linfonodos dos camundongos, bem como o número absoluto de segmentados, monócitos e linfócitos no sangue. In vitro, O EEPpg mostrou uma atividade anti-proliferativa dos esplenócitos estimulados com concanavalina A (Con A) ou lipopolissacarídeo (LPS) analisada através do ensaio de redução do sal de tetrazólio MTT, corroborada pelo seu efeito sobre o ciclo celular de linfócitos estimulados com Con A, onde o EEPpg nas concentrações de 5, 10 e 20 μg/mL reduziu significativamente, de maneira concentração-dependente, o número de células nas fases S+G2/M e aumentou na fase G0/G1 do ciclo celular. O efeito anti-proliferativo do EEPpg parece também estar associado ao aumento da apoptose dos linfócitos após estimulação com Con A, com aumento estatisticamente significativo no percentual de células mortas por apoptose nas maiores concentrações . O EEPpg inibiu a expansão de células Mac-1+ induzida por AFC no baço, porém não no peritônio. Esse resultado sugere um efeito inibidor do EEPpg sobre a migração celular para as articulações artríticas. Esses resultados contribuem para a validação do uso popular de P. polygalaeflorus contra doenças relacionadas a processos inflamatórios e imunes, sobretudo na artrite reumatóide, antes nunca demonstrado.

Biological environments of larger UK rivers: progress report 1987

This interim progress report for the 9 months from January 1987 to September 1987 aims to provide insights into the mechanisms by which populations of particles (in this instance, phytoplankton) behave in relation to fluvial flow and, thus, to better model the dispersive properties of rivers and the ecological principles governing the distribution of potamoplankton generally. The author has been able to show with dye-tracers that significant water retention in pool reaches occurs within the range of (low) discharges obtaining, in accord with the Aggregated Dead Zone model and to an extent comparable with streams and small rivers investigated previously.

As possibilidades do ser entre o poder e a morte: uma caminhada pelos limites existenciais

Através dessa dissertação propõe-se uma análise sobre os temas morte e poder em dois romances, do autor português José Saramago, Todos os Nomes (1997) e As Intermitências da Morte (2004). Escritos e publicados em épocas distintas, distinguem-se do conjunto da obra desse autor pela relação que estabelecem entre si e os temas supracitados. Esses dois romances foram tomados como objeto de estudo desta pesquisa, que foi executada através da utilização da metodologia da literatura comparada. Como base teórica, foram usados os seguintes conceitos do filósofo Martin Heidegger: ser-para-morte e angústia, que norteiam o pensamento sobre as possibilidades de uma autenticidade do ser frente ao cotidiano, marcado por repetições e controles. É através do acaso e das escolhas feitas pelos dois protagonistas dessas obras que se construiu uma reflexão sobre a dicotomia vivos e mortos. A partir dessa análise, buscou-se realizar a leitura em espelho desses romances, nos quais a maior semelhança é entender a vida como uma busca e a morte como inerente ao ser, tornando-o uma singularidade

Uso do espaço por Hypselartemon contusulus (Férussac, 1827) (Gastropoda, Streptaxidae) da Trilha da Parnaioca, Ilha Grande, Rio de Janeiro, Brasil

O comportamento espacial dos indivíduos é um componente chave para se entender a dinâmica de população dos organismos e esclarecer o potencial de migração e dispersão das espécies. Vários fatores afetam a atividade de locomoção de moluscos terrestres, como temperatura, luz, umidade, época do ano, tamanho da concha, sexo, estratégia reprodutiva, idade, densidade de coespecíficos e disponibilidade de alimento. Um dos métodos usados para estudar deslocamento de gastrópodes terrestres é o de marcação-recaptura. Gastrópodes terrestres se prestam a este tipo de estudo por causa de (1) seu reduzido tamanho, (2) fácil manejo, (3) fácil captura e (4) pequenas distâncias de deslocamento e, consequentemente, reduzidas áreas de vida. Estes organismos servem como modelo para o estudo de ecologia espacial e dispersão. Estudos de população, investigando o uso do espaço, a distribuição espacial, a densidade populacional e a área de vida são escassos para moluscos terrestres e ainda mais raros em áreas naturais tropicais. Nosso objeto de estudo é Hypselartemon contusulus (Férussac, 1827), um molusco terrestre carnívoro, da família Streptaxidae, muito abundante na serrapilheira, em trechos planos de mata secundária na Trilha da Parnaioca, Ilha Grande, Rio de Janeiro. A espécie é endêmica para o estado do Rio de Janeiro. Seu tamanho é de até 7,2 mm de altura, apresentando 6 a 7 voltas. Neste trabalho estudamos as variáveis temperatura ambiente, temperatura do solo, umidade do ar, luminosidade, profundidade do folhiço, tamanho do animal, densidade de co-específicos e densidade de presas, relacionando estes dados ecológicos ao deslocamento observado em Hypselartemon contusulus. Uma das hipóteses de trabalho é que estas variáveis afetam seu deslocamento. O trabalho foi realizado na Ilha Grande, situada ao sul do Estado do Rio de Janeiro, no município de Angra dos Reis. Os animais foram capturados e marcados com um código individual pintado na concha com corretor ortográfico líquido e caneta nanquim. As distâncias de deslocamento, em cm, foram registradas medindo-se as distâncias entre marcadores subsequentes. Os resultados encontrados indicam que o método utilizado é eficaz para marcar individualmente Hypselartemon contusulus em estudos de médio prazo (até nove meses). Sugerimos o uso deste método de marcação para estudos com gastrópodes terrestres ameaçados de extinção, como algumas espécies das famílias Bulimulidae, Megalobulimidae, Streptaxidae e Strophocheilidae. Hypselartemon contusulus não mantém uma distância mínima de seus vizinhos, é ativo ao longo de todo o ano e ao longo do dia, demonstrando atividade de locomoção e predação. Não foram encontrados animais abrigados sob pedra ou madeira morta. Não foram observados locais de atividade em oposição a lugares de repouso/abrigo. Beckianum beckianum (Pfeiffer, 1846) foi a presa preferencial. A densidade populacional variou de 0,57 a 1,2 indivíduos/m2 entre as campanhas de coleta. A espécie desloca-se, em média, 26,57 17,07 cm/24h, na Trilha da Parnaioca, Ilha Grande. A área de vida de H. contusulus é pequena, sendo de, no máximo, 0,48 m2 em três dias e 3,64 m2 em 79 dias. O deslocamento da espécie variou ao longo do ano, mas esta variação não é afetada pelas variáveis ecológicas estudadas. Este é, portanto, um comportamento plástico em H. contusulus e, provavelmente, controlado por fatores endógenos.

Autophagic Marker MAP1LC3B Expression Levels Are Associated with Carotid Atherosclerosis Symptomatology

Objectives: The mechanism by which atheroma plaque becomes unstable is not completely understood to date but analysis of differentially expressed genes in stable versus unstable plaques may provide clues. This will be crucial toward disclosing the mechanistic basis of plaque instability, and may help to identify prognostic biomarkers for ischaemic events. The objective of our study was to identify differences in expression levels of 59 selected genes between symptomatic patients (unstable plaques) and asymptomatic patients (stable plaques). Methods: 80 carotid plaques obtained by carotid endarterectomy and classified as symptomatic (>70% stenosis) or asymptomatic (>80% stenosis) were used in this study. The expression levels of 59 genes were quantified by qPCR on RNA extracted from the carotid plaques obtained by endarterectomy and analyzed by means of various bioinformatic tools. Results: Several genes associated with autophagy pathways displayed differential expression levels between asymptomatic and symptomatic (i.e. MAP1LC3B, RAB24, EVA1A). In particular, mRNA levels of MAP1LC3B, an autophagic marker, showed a 5-fold decrease in symptomatic samples, which was confirmed in protein blots. Immune system-related factors and endoplasmic reticulum-associated markers (i.e. ERP27, ITPR1, ERO1LB, TIMP1, IL12B) emerged as differently expressed genes between asymptomatic and symptomatic patients. Conclusions: Carotid atherosclerotic plaques in which MAP1LC3B is underexpressed would not be able to benefit from MAP1LC3B-associated autophagy. This may lead to accumulation of dead cells at lesion site with subsequent plaque destabilization leading to cerebrovascular events. Identified biomarkers and network interactions may represent novel targets for development of treatments against plaque destabilization and thus for the prevention of cerebrovascular events.