Desenvolvimento de novas ferramentas analíticas para a monitorização da actividade da Paraoxonase 1 em amostras de plasma humano

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), as doenças cardiovasculares (DCV) são a principal causa de morte nos países desenvolvidos. Há uma necessidade urgente de métodos eficazes para a detecção precoce de doenças cardiovasculares, devido à falta de factores de risco convencionais. Os níveis elevados de homocisteína (Hcy) no sangue, homocisteinemia, são um factor de risco independente bem estabelecido para DCV. De acordo com alguns autores, a conversão metabólica de Hcy no metabolito tóxico Hcy-Tl e subsequente N-homocisteinilação de proteínas induz a agregação e a formação de amiloide, contribuindo assim para a alterações próaterogénicas no sistema cardiovascular. A enzima associada à lipoproteína de alta densidade (HDL), paraoxonase 1 (PON1), é capaz de hidrolisar o metabolito tóxico Hcy-Tl de volta a Hcy no soro humano, como observado em estudos recentes que indicam o papel de patogénese em DCV da hPON1. As paraoxonases de soro (PON1, PON2 e PON3) são hidrolases dependentes de cálcio, que pertencem a uma família de enzimas que exibem propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias. Foram identificadas três actividades catalíticas principais para PON1: (i) actividade paraoxonase, que corresponde à conversão hidrolítica de paraoxon em p-nitrofenol e a dietil fosfato, (ii) a actividade arilesterase que promove a hidrólise de ésteres aromáticos, e a (iii) actividade de lactonase, que catalisa a hidrólise de Hcy a Hcy-Tl, sendo considerada a actividade principal da PON1. Vários estudos têm relacionado estas actividades enzimáticas a diversas patologias, o que sugere a sua potencial utilidade no diagnóstico clínico. Neste trabalho pretende-se desenvolver um novo método electroquímico para a detecção fácil do substrato e produto resultantes da hidrólise enzimática de paraoxon pela hPON1. Utilizando uma célula electroquímica constituída por um eléctrodo de referência Ag /AgCl., um contra-eléctrodo de Pt e um electrodo de trabalho de carbono vítreo, o paraoxon e p-nitrofenol foram detectados simultaneamente por voltametria de onda quadrada, numa janela de potencial de [-0,3;-1,2] V. Os resultados dos ensaios com a enzima testada a pH 7,6 e 37°C, na presença de paraoxon e utilizando plasma humano como uma fonte de PON1 serão discutidos. Usando a mesma composição de célula electroquímica, Hcy e Hcy-Tl foram estudados utilizando diferentes interfaces e tipos de tratamento para testar a melhor maneira possível de detecção das duas espécies na mesma experiência electroquímica.

Desenvolvimento de membranas catalíticas ácidas para a metanólise do ácido palmítico: estudo do efeito da reticulação

A produção de biodiesel tem sido afectada, ao nível dos custos de produção, pela falta de matérias-primas adequadas que não entrem em competição com a indústria alimentar. A matéria-prima original para a produção de biodiesel é o óleo de soja alimentar, porém a sua utilização origina problemas significativos a nível político e económico. Desta forma, a indústria do biodiesel encontra-se empenhada na modificação para matériasprimas alternativas e de baixo custo. Contudo, estas matérias-primas apresentam elevados níveis de ácidos gordos livres, sendo por isso necessária a eliminação dos ácidos gordos livres. Neste trabalho experimental é proposta a metanólise do ácido palmítico catalisada por membranas poliméricas catalíticas ácidas, utilizadas num reactor de membrana com pervaporação simultânea. Este processo é uma alternativa á destilação reactiva visto que permite a integração da reacção e da separação numa única operação, pelo que é possível a optimização energética, a maximização da conversão e a eliminação de solventes de extracção. Foi efectuado o estudo cinético da reacção de esterificação catalisada pelo catalisador KIT-6 sulfonado. Este catalisador foi caracterizado por titulação ácido-base. Prepararam-se membranas catalíticas compósitas por dispersão do KIT-6 sulfonado em matrizes de poli(álcool vinílico) reticulado com glutaraldeído ou hexametilenodiisocianato. As membranas foram caracterizadas por medição de ângulos de contacto, percentagem de inchamento e por FTIR. Os efeitos do tipo de reticulante e da percentagem de reticulação nas propriedades de transporte e de sorção das membranas, foram estudados em reactor bacth, com as membranas cortadas em pedaços. Os elevados períodos de indução apresentados pelas curvas cinéticas obtidas sugerem que a água formada na reacção afecta de forma pronunciada as propriedades de transporte das membranas. Esta hipótese foi suportada pelo bom ajuste dum modelo cinético-difusional aos pontos experimentais. Por fim, foi testada uma membrana em reactor de membrana com pervaporação simultânea, utilizando azoto seco como gás de varrimento.

Complexos Organometálicos: caracterização preliminar de compostos de vanádio e de moléculas libertadoras de CO como potenciais fármacos

Vários complexos metálicos têm sido explorados visando uma melhoria de atuais tratamentos das mais variadas doenças. Os compostos de vanádio apresentam uma capacidade de mimetizar a ação da insulina, insurgindo-se assim como uma aposta no tratamento da doença Diabetes mellitus. O monóxido de carbono (CO), outrora visto como apenas um agente tóxico, atualmente é explorado pelas suas capacidades anti-inflamatórias, tendo-se desenvolvido moléculas libertadoras de CO, os CORMs, de modo a tirar partido dos seus efeitos biológicos. Com vista a determinar a formação de aductos entre os complexos organometálicos de vanádio e diferentes proteínas e caracterizar o tipo de interação estabelecida recorreu-se à Cristalografia de raios-X. A estrutura cristalográfica do aducto VOIV(picolinato)2–tripsina bovina foi obtida a 1,09 Å de resolução, mostrando o complexo VOIV(pic)2 no centro ativo da enzima, coordenado à cadeia lateral da serina catalítica (Ser195), numa geometria octaédrica. Ensaios cinéticos preliminares realizados com o complexo VO(pic)2 foram efetuados para determinar potenciais efeitos inibitórios na atividade das enzimas lisozima da clara do ovo (HEWL) e tripsina. O potencial terapêutico dos CORMs associado à Nanotecnologia foi explorado para o [Ru(CO)3Cl(glicinato)] (CORM-3), visando desenvolver nanopartículas de ouro (AuNPs) funcionalizadas com o composto e diferentes proteínas. A toxicidade celular direta do CORM-3, bem como alguns potenciais efeitos biológicos de CORM-3–albumina de soro humano (BSA) e CORM-3–HEWL foram também avaliados, recorrendo a ensaios de viabilidade celular , riscados celulares, e RT-qPCR em várias linhas celulares tumorais e linha primária de fibroblastos humanos. Foi possível iniciar o desenvolvimento de nanosistemas de AuNPs@PEG@BSA e AuNPs@PEG@HEWL, seguindo-se futuramente a conjugação com o CORM-3. Não foi possível determinar o efeito anti-inflamatório do CORM-3 e seus conjugados através da análise dos genes de resposta por RT-qPCR em tempo real, no entanto determinou-se que o composto CORM-3 não possui toxicidade em linhas celulares tumorais, e que aparenta fomentar a regeneração celular em fibroblastos e células tumorais NINA, sendo este efeito potenciado aquando conjugação com BSA.

Desenvolvimento do modelo para avaliação de parâmetros hemodinâmicos do sistema mãe-placenta

Uma das principais causas de mortalidade durante a gravidez está relacionada com variações na pressão arterial materna, tal como a pré-eclâmpsia. Esta dissertação surgiu da necessidade de compreender o que provoca alterações na pressão arterial, a sua relação com o fluxo e velocidade e os efeitos nas artérias uterinas. De forma a perceber os efeitos da pressão no fluxo sanguíneo, modelou-se o sistema arterial materno, desde a aorta até às artérias uterinas, numa ferramenta de desenho tridimensional. Neste modelo foi aplicado um método de cálculo utilizando uma ferramenta de dinâmica de fluídos computacional, no qual se simulou o fluxo sanguíneo. Utilizaram-se como parâmetros de entrada, na aorta ascendente, uma função de velocidade e um valor saudável de pressão arterial central, e como parâmetro de saída introduziram-se vários valores de pressão arterial periférica normal e típicos de situações patofisiológicas, tais como hipertensão e pré-eclâmpsia. Obtiveram-se diagramas de velocidade, pressão e tensão de corte ao longo de todo o modelo arterial. Em cada saída do modelo, obtiveram-se os valores de fluxo calculados automaticamente, para cada pressão de saída introduzida. Alguns dos valores de fluxo obtidos foram comparados com valores existentes na literatura, de forma a avaliar a eficácia do modelo desenhado, concluindo-se que este produzia valores próximos dos reais. Desta forma efectuaram-se várias simulações, através das quais se percebeu que aumentando a pressão nas artérias uterinas, e mantendo constante a pressão de entrada, o fluxo de saída também aumenta.

Leptospirose e Fasciolose: Interacções imunológicas no polimorfismo do quadro clínico dos doentes de São Miguel (Açores)

O arquipélago dos Açores apresenta nove ilhas vulcânicas, sendo São Miguel a maior e mais populosa. Nesta região insular portuguesa, a Leptospirose é uma zoonose endémica, que afeta acidentalmente o Homem por contacto direto ou indireto com leptospiras patogénicas. Clinicamente, esta patologia apresenta diversos sintomas que podem ser semelhantes a uma gripe ou evoluir até um quadro fulminante, daí a necessidade de um diagnóstico preciso com confirmação laboratorial. A Fasciolose é outra importante doença zoonótica nos Açores que tem sido descrita como endémica neste arquipélago, causada pelo parasita Fasciola hepatica. A infeção humana pode ocorrer devido ao consumo de vegetais e/ou águas contaminados. O diagnóstico não é fácil, pois a infeção pelo parasita pode apresentar uma larga variedade de quadros clínicos. O objetivo deste estudo é contribuir para a clarificação de uma possível interação imunológica, ao nível da resposta humoral observada em indivíduos com diagnóstico clínico de Leptospirose e/ou Fasciolose, em pacientes da ilha de São Miguel que apresentam um quadro clínico e epidemiológico comum a ambas as patologias, contribuindo para um melhor diagnóstico diferencial. A amostra utilizada no estudo é composta por 280 soros de indivíduos residentes na ilha de São Miguel, que foram analisados entre 2005 e 2010 pela TAM (Técnica de Aglutinação Microscópica), para deteção de aglutininas anti-Leptospira interrogans s.l.. Nas amostras de soro com resultado positivo e inconclusivo pela TAM foi aplicada a técnica de rastreio micro-ELISA para o estudo da Fasciolose. Aplicou-se ainda a técnica de Imunoeletrodifusão (IED), como técnica confirmatória, nos soros com resultado positivo e em alguns inconclusivos (n=118) para a técnica micro-ELISA. Os resultados da TAM, previamente conhecidos, para o total de indivíduos estudados foram os seguintes: 124 (44,3%) negativos, 73 (26,1%) inconclusivos e 83 (29,6%) positivos. Estes soros foram submetidos ao teste micro-ELISA, tendo-se obtido 31,1% (n=87) resultados positivos, 31,4% (n=88) resultados inconclusivos e 37,5% (n=105) com resultado negativo para Fasciolose. Foram analisados os inquéritos clínico-epidemiológicos estabelecido para o estudo da Leptospirose humana em São Miguel para as amostras anteriormente referidas, verificando-se que os homens lavradores em idade ativa são o grupo com mais casos positivos para ambas as patologias. Além disso, os sinais e sintomas mais comuns nos doentes com resultado positivo para as duas doenças são semelhantes aos de uma gripe, e analiticamente foi notório que as transaminases, a FA/γGT (apenas nos doentes com Leptospirose) e a leucocitose tinham níveis elevados. Os resultados revelaram uma provável coinfeção em 36 doentes. A técnica de IED foi positiva em 28 amostras de soro, sendo que cinco tiveram resultado positivo para as três técnicas utilizadas. Estes resultados são promissores, demonstrando uma possível relação entre Leptospirose e Fasciolose, sendo que os respetivos agentes etiológicos partilham nichos ecológicos, o que justifica igualmente algumas semelhanças nos aspetos sociodemográficos e clínico-epidemiológicos na população afetada.

O uso da cultura celular (Hela) para triagem de novas drogas com ação "antitumoral"

A descoberta de novas drogas (produtos naturais e substâncias sintéticas) com atividade antineoplástica vem sendo dificultada devido ao teste de laboratório "in vitro". Optou-se, então por usar para triagem dessas drogas antitumorais a cultura de cálula humana neoplástica cultivada de modo contínuo: a linhagem de célula Hela derivada por Gey de uma carcinoma uterino humano. Foi utilizada uma cultura de célula estacionária, diluída 0-20 mcg/ml (conteúdo proteico celular, segundo técnica de Oyama e Eagle) em meio basal de Eagle com 10% de soro de vitelo, acrescido de penicilina 100 unidades/ml, estreptomicina 100 mcg/ml e fungizon 5 mcg/ml. A essa cultura adicionou-se o material a ser testado em doses compreendidas entre 0,001 mcg/ml a 100 mcg/ml. Após 72 horas, os resultados foram analisados para determinar-se a DI 50 (dose que inibe 50% do crescimento celular comparado ao controle). O numero de experimentos foram constantes para uma mesma droga. Foram testados 18 substâncias sintéticas e 16 produtos naturais. Consideraram-se ativas as amostras com DI 50≤40 mcg/ml para produtos naturais e com DI 50≤8 mcg/ml para substâncias sintéticas devido a menor sensibilidade da referida linhagem celular em relação a KB (derivada de carcinoma epidermóide de nasofaringe humana) cultura utilizada pelo National Cancer Institute (U.S.A) para objetivos similares ao proposto no presente trabalho.

Níveis séricos de vitamina "A" em pré-escolares de um bairro pobre de Manaus - AM

RESUMOO estado nutricional relacionado ã vitamina A foi estudado em 240 crianças de ambos os sexos com idade entre 3 a 7 anos incompletos, residentes em um bairro pobre de Manaus-AM. Foram realizadas dosagens bioquímicas de retinol e β-caroteno no soro e inquérito alimentar. Constatou-se níveis séricos de retinol e β-caroteno abaixo do normal em 36% e 61% respectivamente, os quais, pelos critérios do Interdepartmental Committee on Nutrition for National Defense (ICNND), sugerem problema de Saúde Pública. Quanto adequação de consumo de vitamina "A" foi de apenas 62,6%, segundo as recomendações da National Academy of Sciences (RDA-Dose Recomendada Diária).

Prevalência da infecção pelo Vírus da Leucose dos Bovinos em rebanhos leiteiros criados no estado do Amazonas, Brasil

Determinou-se a prevalência de anticorpos séricos anti-Vírus da Leucose dos Bovinos (anti-VLB) em 661 amostras de soro sangüíneo, colhidas em 16 rebanhos leiteiros criados em quatro municípios da Microrregião de Manaus, no Estado do Amazonas (Manaus, Iranduba, Autazes e Careiro da Várzea). Para detecção de anticorpos anti-VLB utilizou-se o teste de Imunodifusão Radial Dupla de Ouchterlony em gel de ágar, com uso do antígeno glicoprotéico (gp-51) da cápsula do vírus. Os resultados demonstraram a ocorrência da Leucose Enzoótica dos Bovinos nos rebanhos estudados, sendo a taxa de prevalência de anticorpos séricos anti-VLB na população examinada igual a 8,9% (59/661), com a exclusão dos animais com menos de seis meses de idade, nos quais a sororeação positiva poderia representar transferência passiva de anticorpos colostrais, verificou-se uma taxa de prevalência da infecção igual a 9,6% (58/604). Os animais avaliados, foram estratificados em grupos de acordo com a faixa etária e sexo. A análise dos resultados obtidos, pelo teste de duas proporções, permitiu concluir que a prevalência de bovinos portadores de anticorpos anti-VLB foi significativamente maior nos animais com mais de 12 meses de idade, não havendo diferenças significativas nos resultados obtidos entre machos e fêmeas.

Comportamento mecânico de stents fibrosos

Stents são estruturas entrançadas utilizadas no tratamento de doenças cardiovasculares, uma vez que previnem ou impedem a constrição do fluxo sanguíneo. A sua forma tubular é essencial para que consiga atingir a sua finalidade e manter o normal fluxo sanguíneo nos vasos sanguíneos. Neste trabalho foram desenvolvidos stents fibrosos entrançados, à base de poliéster (PES), poliamida (PA) e polipropileno (PP). Além disso, as propriedades mecânicas, que são influenciadas pelo ângulo de entrançamento e o diâmetro do mandril, foram testadas e discutidas. Este trabalho mostra que os stents fibrosos apresentam propriedades mecânicas adequadas e elevado potencial de mercado

Retenção do dimetoato e sua relação com pH e teores de argila e matéria orgânica nos sedimentos da zona não-saturada de uma microbacia no nordeste paraense

Na agricultura familiar na Amazônia oriental, em particular no nordeste do Pará, são comuns os cultivos semi-perenes com pesada aplicação de agrotóxicos. Em virtude da ampla utilização desses produtos, principalmente o dimetoato, na microbacia hidrográfica do igarapé Cumaru, município de Igarapé-Açu (PA), foi avaliada a retenção dessa substância em amostras da zona não-saturada em laboratório, verificando-se também a influência do pH e dos teores de argila e de matéria orgânica nesse processo. Entre os diversos agrotóxicos utilizados na área, o dimetoato foi selecionado por apresentar maior potencial de lixiviação, segundo o índice GUS (Groundwater Ubiquity Score). Para a quantificação da retenção do dimetoato nos sedimentos da zona não-saturada foi realizado um experimento de sorção. Este último mostrou que, em termos percentuais, a sorção do dimetoato variou de 2.5% a 36.2% (concentração inicial 20 mg.-1) e de 6.20% a 31.0 % (concentração inicial 10 mg.-1). Esses dados comprovam o elevado potencial de contaminação da água subterrânea por essa substância, devido, principalmente, à sua mobilidade e baixa retenção. Devido ao caráter hidrofóbico do dimetoato, que aumenta a sua afinidade com a matéria orgânica, a quantidade sorvida dessa substância se mostrou diretamente proporcional à de matéria orgânica presente nos sedimentos. O pH exerce efeito contrário a este, ou seja, quanto mais elevado o seu valor, menor é a quantidade de dimetoato sorvida. Em relação à variação do teor e ao tipo de argila, foi observado que esses fatores não influenciam na retenção do dimetoato, sendo esse resultado atribuído ao comportamento não iônico desse agrotóxico.

Effect of fetal bovine serum on Candida glabrata cultures

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Flow cytometry analyses of calcification propensity

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clínica)

Estudo da história natural da hipertrofia miocárdica e sua associação com hiperinsulinismo em filhos de mães diabéticas

OBJETIVO: Testar a hipótese de associação entre hipertrofia miocárdica e níveis aumentados de insulina no soro de filhos de mães diabéticas, além de determinar a freqüência de regressão espontânea e o momento de sua ocorrência. MÉTODOS: Foram estudados 72 pacientes (54 filhos de mães diabéticas e 18 controles). O diagnóstico de hipertrofia miocárdica foi realizado por ecocardiografia pré-natal, uni e bidimensional. Os registros da insulina amniótica foram obtidos de um estudo pré-natal prévio sobre hipertrofia miocárdica, pois a participação das gestantes era comum aos dois projetos. RESULTADOS: Houve 10 (18,52%) casos de hipertrofia miocárdica entre os filhos de mães diabéticas. As medidas do septo foram significantemente diferentes entre os grupos (filhos de mães diabéticas e controles) na avaliação com 1 mês (p=0,04). A insulina manteve-se elevada nos filhos de diabéticas até 3 meses de idade, período em que era significativamente diferente em relação aos controles (p=0,003 e p=0,001, com 1 mês e 3 meses, respectivamente). A associação entre a regressão do septo interventricular e a regressão dos níveis de insulina ocorreu até 1 mês de idade. CONCLUSÃO: Houve regressão espontânea das medidas do septo interventricular até 6 meses de idade e a associação entre hiperinsulinismo e hipertrofia miocárdica esteve presente até 1 mês de idade.

Hemograma, sódio, potássio, cálcio, osmolalidade e viscosidade durante angiocardiografia pediátrica com ioxaglato

OBJETIVO: Os meios de contraste (MC) introduzem alterações em alguns parâmetros sangüíneos, adquirindo, assim, mais importância na angiocardiografia pediátrica. MÉTODOS: Estudamos a presença e a severidade das mudanças no hematócrito, hemoglobina, leucócitos, sódio, potássio, cálcio, osmolalidade e viscosidade, em 35 crianças submetidas a angiocardiografia com ioxaglato, identificando, também, as variáveis independentes responsáveis por essas alterações. As amostras sangüíneas foram colhidas no início do procedimento (S1), no fim (S2) e 2h após (S3). RESULTADOS: Hematócrito: S1= 47,3±6,9%; S2= 40,7±7,4% (p<0,001) (relacionado com o ioxaglato r=0,37, p<0,05). Hemoglobina: S1= 15±2,1g%; S2= 13,2±2,4g% (p<0,001). Leucócitos: S1= 7940±3040 leucócitos/mm³; S2= 6950± 2700/mm³ (NS); S3= 10830± 4690, (p<0,001). Identificamos a duração do procedimento (r=0,38, p<0,05) e o volume total de soro glicosado (r=0,49, p<0,05). Sódio: S1= 134,5±0,4mEq/L; S2= 130,7±0,4mEq/L (p<0,001) relacionado à solução glicosada (r=0,61, p<0,01). Potássio: S1= 4,22± 0,45mEq/L; S2= 3,83±0,4mEq/L (p<0,001). Nenhuma variável foi isolada. Cálcio; S1= 9,13±1,03mg%; S2= 8,4±0,91mg% (relacionado ao ioxaglato r=0,43, p<0,01). Osmolalidade: S1= 293,3±12,5mOsm/kg; S2= 300,6±13,3mOsm/kg (p<0,001). Nenhuma das variáveis independentes foi isolada. Viscosidade: S1= 3,36±0,81; S2= 3,09±0,74 (p<0,01); S3= 3,87±0,89, p<0,001 (devido a uma regressão linear indireta com o MC). CONCLUSÃO: Variações significativas nas variáveis dependentes medidas foram observadas durante e após o procedimento. O uso do ioxaglato foi parcialmente relacionado a mudanças no hematócrito/hemoglobina, cálcio total e viscosidade mas não as das variáveis restantes.

Development of a novel aptamer-based multi-sensor device for the detection of osteopontin

Doctoral Dissertation for PhD degree in Chemical and Biological Engineering