Synergistic interaction between leptin and cholecystokinin to reduce short-term food intake in lean mice

Leptin is a circulating protein involved in the long-term regulation of food intake and body weight. Cholecystokinin (CCK) is released postprandially and elicits satiety signals. We investigated the interaction between leptin and CCK-8 in the short-term regulation of food intake induced by 24-hr fasting in lean mice. Leptin, injected intraperitoneally (i.p.) at low doses (4–120 μg/kg), which did not influence feeding behavior for the first 3 hr postinjection, decreased food intake dose dependently by 47–83% during the first hour when coinjected with a subthreshold dose of CCK. Such an interaction was not observed between leptin and bombesin. The food-reducing effect of leptin injected with CCK was not associated with alterations in gastric emptying or locomotor behavior. Leptin–CCK action was blocked by systemic capsaicin at a dose inducing functional ablation of sensory afferent fibers and by devazepide, a CCK-A receptor antagonist but not by the CCK-B receptor antagonist, L-365,260. The decrease in food intake which occurs 5 hr after i.p. injection of leptin alone was also blunted by devazepide. Coinjection of leptin and CCK enhanced the number of Fos-positive cells in the hypothalamic paraventricular nucleus by 60%, whereas leptin or CCK alone did not modify Fos expression. These results indicate the existence of a functional synergistic interaction between leptin and CCK leading to early suppression of food intake which involves CCK-A receptors and capsaicin-sensitive afferent fibers.

Structural basis for heterogeneous kinetics: Reengineering the hairpin ribozyme

The RNA cleavage reaction catalyzed by the hairpin ribozyme shows biphasic kinetics, and chase experiments show that the slow phase of the reaction results from reversible substrate binding to an inactive conformational isomer. To investigate the structural basis for the heterogeneous kinetics, we have developed an enzymatic RNA modification method that selectively traps substrate bound to the inactive conformer and allows the two forms of the ribozyme-substrate complex to be separated and analyzed by using both physical and kinetic strategies. The inactive form of the complex was trapped by the addition of T4 RNA ligase to a cleavage reaction, resulting in covalent linkage of the 5′ end of the substrate to the 3′ end of the ribozyme and in selective and quantitative ablation of the slow kinetic phase of the reaction. This result indicates that the inactive form of the ribozyme-substrate complex can adopt a conformation in which helices 2 and 3 are coaxially stacked, whereas the active form does not have access to this conformation, because of a sharp bend at the helical junction that presumably is stabilized by inter-domain tertiary contacts required for catalytic activity. These results were used to improve the activity of the hairpin ribozyme by designing new interfaces between the two domains, one containing a non-nucleotidic orthobenzene linkage and the other replacing the two-way junction with a three-way junction. Each of these modified ribozymes preferentially adopts the active conformation and displays improved catalytic efficiency.

Complete Cytolysis and Neonatal Lethality in Keratin 5 Knockout Mice Reveal Its Fundamental Role in Skin Integrity and in Epidermolysis Bullosa Simplex

In human patients, a wide range of mutations in keratin (K) 5 or K14 lead to the blistering skin disorder epidermolysis bullosa simplex. Given that K14 deficiency does not lead to the ablation of a basal cell cytoskeleton because of a compensatory role of K15, we have investigated the requirement for the keratin cytoskeleton in basal cells by inactivating the K5 gene in mice. We report that the K5−/− mice die shortly after birth, lack keratin filaments in the basal epidermis, and are more severely affected than K14−/− mice. In contrast to the K14−/− mice, we detected a strong induction of the wound-healing keratin K6 in the suprabasal epidermis of cytolyzed areas of postnatal K5−/− mice. In addition, K5 and K14 mice differed with respect to tongue lesions. Moreover, we show that in the absence of K5 and other type II keratins, residual K14 and K15 aggregated along hemidesmosomes, demonstrating that individual keratins without a partner are stable in vivo. Our data indicate that K5 may be the natural partner of K15 and K17. We suggest that K5 null mutations may be lethal in human epidermolysis bullosa simplex patients.

p53 expression is required for thymocyte apoptosis induced by adenosine deaminase deficiency.

Adenosine deaminase (ADA, EC 3.5.4.4) is a ubiquitous enzyme in the purine catabolic pathway. In contrast to the widespread tissue distribution of this enzyme, inherited ADA deficiency in human results in a tissue-specific severe combined immunodeficiency. To explain the molecular basis for this remarkable tissue specificity, we have used a genetic approach to study ADA deficiency. We demonstrate that ADA deficiency causes depletion of CD8low transitional and CD4+CD8+ double-positive thymocytes by an apoptotic mechanism. This effect is mediated by a p53-dependent pathway, since p53-deficient mice are resistant to the apoptosis induced by ADA deficiency. DNA damage, known to be caused by the abnormal accumulation of dATP in ADA deficiency, is therefore responsible for the ablation of T-cell development and for the immunodeficiency. The two thymocyte subsets most susceptible to apoptosis induced by ADA deficiency are also the two thymocyte subsets with the lowest levels of bcl-2 expression. We show that thymocytes from transgenic mice that overexpress bcl-2 in the thymus are rescued from apoptosis induced by ADA deficiency. Thus, the tissue specificity of the pathological effects of ADA deficiency is due to the low bcl-2 expression in CD8low transitional and CD4+CD8+ double-positive thymocytes.

Nanopartículas lipídicas sólidas e vesículas cataniônicas contendo ftalocianina de cloro alumínio aplicadas nos processos fotodinâmicos

O trabalho apresentado foi realizado em duas etapas independentes e baseou-se no estudo de diferentes sistemas nanométricos para viabilizar a aplicação da ftalocianina de cloro alumínio (ClAlPc) na terapia fotodinâmica (TFD) para o tratamento do câncer de pele do tipo melanoma. O fármaco fotossensibilizante (FS) utilizado apresenta propriedades físico-químicas que lhe permitem exercer sua atividade fotodinâmica com excelência, sem a interferência do cromóforo endógeno melanina existente nas células melanocíticas. Para driblar sua elevada hidrofobicidade, ClAlPc foi encapsulada em sistemas nanométricos para administração em meio fisiológico. Inicialmente nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) foram desenvolvidas por emulsificação direta, após um estudo de elaboração do diagrama de fases. O compritol foi o lipídio sólido escolhido para compor as NLS, com diferentes concentrações de ClAlPc. Todas as formulações desenvolvidas foram devidamente caracterizadas, com tamanho médio entre 100 e 200 nm, baixa polidispersão, potencial zeta adequadamente negativo (~|30| mV), drug loading de ClAlPc entre 76-94% (com pequena redução após 24 meses) e alta eficiência de encapsulação (E.E.). A morfologia arredondada das nanopartículas foi confirmada por microscopia eletrônica de transmissão e de força atômica. A estabilidade das NLS foi de 24 meses. A avaliação da cristalinidade do lipídio revelou a integração da ClAlPc à matriz lipídica da NLS, presença de estruturas polimórficas e grau de cristalinidade adequado, sem alterações após 24 meses. Nos estudos de difusão in vitro, observou-se que ftalocianina encapsulada nas NLS acumulam-se preferencialmente na epiderme e derme do que no estrato córneo, sem traços de permeação do ativo. Foi confirmado o caráter biocompatível das NLS sobre fibroblastos NIH-3T3. A ftalocianina encapsulada nas NLS não foi tóxica na linhagem de melanoma B16-F10 na ausência de luz, porém, apresentou excelente efeito fototóxico (0,75 ?g mL-1 de ClAlPc nanoencapsulada e irradiação entre 0,5 e 2,0 J cm-2), com redução da viabilidade celular de 87%. O segundo sistema de veiculação estudado foram as vesículas cataniônicas (VesCat), que se formam espontaneamente em água com o tensoativo TriCat 12. A obtenção das vesículas contendo ClAlPc envolve uma etapa adicional, para remoção de solvente orgânico, que foi aprimorada, reduzindo o tempo de produção em 55%. As VesCat/ClAlPc obtidas mantiveram suas propriedades físico-químicas e morfologia arredondada (confirmada por microscopia eletrônica de varredura), drug loading de 47% e alta E.E. Os resultados comprovaram que a aplicação desses dois sistemas nanométricos é altamente eficiente para aplicação da TFD no tratamento do câncer de pele do tipo melanoma ou outras doenças cutâneas, apresentando características favoráveis para avanços nos estudos de fase clínica e pré-clínica.

Efeitos da soldagem por laser de fibra de Yb na microestrutura do compósito A356/SiCp

Materiais compósitos são projetados e fabricados para várias aplicações de alto desempenho, incluindo componentes para os segmentos automobilístico, aeroespacial, aeronáutico, naval, de defesa, de óleo e gás, energia eólica e até equipamentos esportivos. Porém, a união por soldagem de Compósitos de Matriz Metálica de Alumínio (Al-CMM) ainda é um grande obstáculo para a maior disseminação desta classe de materiais estruturais. As mudanças microestruturais decorrentes do ciclo de soldagem e/ou do tratamento térmico afetam sensivelmente as propriedades mecânicas e físico-químicas finais da junta e do metal base nas proximidades de mesma, daí a importância de se estudar a evolução microestrutural que prospera nestas etapas. O presente trabalho caracterizou a microestrutura do compósito liga-A356/SiCp soldado por laser de fibra de Itérbio, empregando-se nessa tarefa técnicas de microscopia óptica, radiografia e microscopia eletrônica de varredura, assim como difração de raios-X e de elétrons retroespalhados, ensaio instrumentado de dureza e microtomografia computadorizada. O foco das análises realizadas restringiu-se à geometria dos cordões de solda, à expulsão de SiC particulado da zona soldada, à volatilização de elementos químicos da poça de soldagem, à formação de precipitados fragilizantes de Al4SiC4 em formato de agulhas no cordão de solda e à determinação das regiões com concentração de poros, todos estes fenômenos tendo efeitos nocivos, em maior ou menor extensão, no desempenho global da junta do Al-CMM soldada a laser, notadamente em suas propriedades mecânicas e eletroquímicas.

Correlação entre microestrutura e comportamento de corrosão em duas ligas do sistema Al-Fe-Si produzidas pelos processos industriais de lingotamento contínuo e semi-contínuo.

As chapas de ligas de alumínio trabalháveis são produzidas atualmente por dois processos, o método de vazamento contínuo conhecido TRC (Twin Roll Continous Casting) ou pelo método tradicional de vazamento de placas DC (Direct Chill). A fabricação de ligas de alumínio pelos dois processos confere características microestruturais diferentes quando comparadas entre si, o que se reflete em suas propriedades. Além disto, ocorrem variações microestruturais ao longo da espessura, especialmente nas chapas produzidas pelo processo TRC. Neste sentido, é importante estudar a evolução microestrutural que ocorre durante o seu processamento e sua influência com relação à resistência à corrosão. Dessa forma foi realizado neste trabalho um estudo comparativo do comportamento de corrosão, bem como das microestruturas do alumínio de alta pureza AA1199 (99,995% Al) e das ligas de alumínio AA1050 (Fe+Si0,5%) e AA4006 (Fe+Si1,8%) produzidas pelos processos industriais de lingotamento contínuo e semi-contínuo. Os resultados obtidos evidenciaram que as microestruturas das ligas AA4006 DC e AA4006 TRC são distintas, sendo observada maior fração volumétrica dos precipitados na liga fabricada pelo processo TRC comparativamente ao DC. Para caracterizar o comportamento de corrosão foram realizados ensaios de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica e Polarização Potenciodinâmica, que mostraram a maior resistência à corrosão localizada para a liga fabricada pelo processo TRC em comparação ao processo DC. Além disso, foi verificada, em ordem decrescente, uma maior resistência à corrosão do alumínio AA1050, seguida pela superfície da liga AA4006 e por fim, pelo centro da chapa desta última. Os resultados obtidos por espectroscopia de impedância eletroquímica para as ligas AA4006 fabricadas pelo processo TRC apresentaram melhor desempenho que o processo DC, principalmente em intervalos de 2 a 12 horas de imersão na solução de sulfato de sódio contaminada com íons cloreto. Para tempos de imersão acima de 4 horas foi observado comportamento indutivo em baixas frequências para os dois tipos de processamento investigados, o que foi associado à adsorção de espécies químicas, principalmente íons sulfato e oxigênio, na interface metal/óxido. As curvas de polarização anódica mostraram maior resistência à corrosão localizada para a liga fabricada pelo processo viii TRC em comparação ao processo DC. Este comportamento foi associado às diferentes características microestruturais, observadas para liga AA4006 obtida pelos dois processos.

Estado nutricional de cultivares de cana-de-açúcar em função da aplicação de calcário e gesso no solo

As áreas destinadas à cultura de cana-de-açúcar estão concentradas em áreas de Cerrado, que são solos ácidos, com elevada saturação por alumínio e baixa saturação por bases. Para correção destas características, faz-se o uso de corretivos e fertilizantes no momento da implantação da cultura. Embora a toxidez por alumínio seja uma das mais sérias limitações ao crescimento de plantas em solos ácidos, há uma carência de estudos relacionando-a com a cultura de cana-de-açúcar. Com base nisto, o objeto deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de calcário e gesso sobre o estado nutricional de quatro cultivares de cana-de-açúcar, distintas quanto à exigência nutricional, na fase de perfilhamento da cultura. Para tanto, desenvolveu-se experimento em casa de vegetação com vasos contendo 4 kg de amostra de solo, com saturação por alumínio de 29%, como substrato, com os seguintes tratamentos: 1) aplicação de calcário, 2) aplicação de gesso, e 3) controle, sem adição de calcário e gesso. Os cultivares utilizados foram: IACSP95-5000, IACSP94-2094, SP80-3280 e IAC95-3028. Após adição dos tratamentos, as amostras de solo foram incubadas por 45 dias. Para os materiais vegetais, mini-toletes de gema única das cultivares foram pré-brotados, crescidos por 90 dias e transplantados para os vasos, para os respectivos tratamentos. As plantas foram adubadas com macro e micronutrientes e cultivadas por 60 dias. Os tratamentos foram caracterizados quanto aos atributos químicos para avaliação da fertilidade após a incubação e após a coleta das plantas. Nas plantas, foram feitas avaliações de: clorofila, flavonoides, índice de balanço do nitrogênio (NBI), concentração de alumínio e dos nutrientes e produção de matéria seca de folha, colmo e raiz. Enquanto o tratamento gesso não diferiu do controle, o tratamento calcário foi efetivo para correção da reação da amostra de solo, com elevação dos valores de pH e saturação por bases, e redução da saturação por alumínio e acidez total, além do aumento nos teores de Ca e Mg. A adubação NPK+micro foi efetiva para aumentar os teores de P e K dos substratos de todos os tratamentos. Nas plantas, para todos os cultivares, os índices de clorofila, flavonoides e NBI foram mais adequados no tratamento calcário, em relação ao controle e ao gesso. A produção de matéria seca total e das partes das plantas, de modo geral, foi maior para a IACSP95-5000, intermediaria para a IACSP35-3028 e menor para a IACSP94-2094 e SP80-3280. Quanto aos tratamentos, não houve efeito do calcário e gesso sobre a produção de matéria seca de folha, contudo, houve aumento de produção de matéria seca de colmo e raiz pelo calcário, na cultivar IACSP95-5000. Independente do tratamento, as cultivares apresentaram concentração de alumínio superior a 5000 mg kg-1 nas raízes e inferiores a 360 e 160 mg kg-1 nas folhas e colmos, respectivamente, evidenciando que o Al foi acúmulo nas raízes das plantas. De modo geral, as concentrações de macro e micronutrientes variaram com os tratamentos e cultivares, porém sem valores altos e baixos extremos. Concluiu-se que a cultivar IACSP95-5000 tem maior potencial de produção em resposta à aplicação de calcário e que a saturação de alumínio de 29% não apresenta efeito negativo sobre a produção de matéria seca, exceto da cultivar IACSP95-5000, e estado nutricional das cultivares de cana-de-açúcar

Desnervação simpática renal e sua utilização no tratamento da hipertensão resistente : caso clínico

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Hiperparatiroidismo secundário e compromisso neurológico, que relação? : apresentação de um caso de osteodistrofia renal

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Taquicardia ventricular idiopática : estudo de correlação do ECG com o local de origem

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Projectile Combustion Effects on Ram Accelerator Performance

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Patched 1 conditional null allele in mice

The patched gene (Ptc) is a member of the hedgehog signaling pathway which plays a central role in the development of many invertebrate and vertebrate tissues. In addition, Ptc and a number of other pathway members are mutated in some common human cancers. Patched is the receptor for the hedgehog ligand and in the mouse ablation of the Ptc gene leads to developmental defects and an embryonic lethal phenotype. Here we describe a conditional Ptc allele in mice which will have utility for the temporospatial ablation of Ptc function. genesis 36:158-161, 2003. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

Perinatal outcomes with laser surgery for twin-twin transfusion syndrome

The aim of this tertiary hospital-based cohort study was to determine and compare perinatal outcome and neonatal morbidities of pregnancies with twin-twin transfusion syndrome (TTTS) before and after the introduction of a treatment program with laser ablation of placental communicating vessels. Twenty-seven pregnancies with Stage II-IV TTTS treated with amnioreduction were identified (amnioreduction group). The data were compared with that obtained from the first 31 pregnancies with Stage II-IV TTTS managed with laser ablation of placental communicating vessels (laser group). Comparisons were made for perinatal survival and neonatal morbidities including abnormalities on brain imaging. The median gestation at therapy was similar between the two groups (20 vs. 21 weeks, p = .24), while the median gestation at delivery was significantly greater in the laser treated group (34 vs. 28 weeks, p = .002). The perinatal survival rate was higher in the laser group (77.4% vs. 59.3%, p = .03). Neonatal morbidities including acute respiratory distress, chronic lung disease, requirement for ventilatory assistance, patent ductus arteriosus, hypotension, and oliguric renal failure had a lower incidence in the laser group. On brain imaging, ischemic brain injury was seen in 12% of the amnioreduction group and none of the laser group of infants (p = .01). In conclusion, these findings indicate that perinatal outcomes are improved with less neonatal morbidity for monochorionic pregnancies with severe TTTS treated by laser ablation of communicating placental vessels when compared to treatment by amnioreduction.

Direct femtosecond laser inscription in transparent dielectrics

Since 1996 direct femtosecond inscription in transparent dielectrics has become the subject of intensive research. This enabling technology significantly expands the technological boundaries for direct fabrication of 3D structures in a wide variety of materials. It allows modification of non-photosensitive materials, which opens the door to numerous practical applications. In this work we explored the direct femtosecond inscription of waveguides and demonstrated at least one order of magnitude enhancement in the most critical parameter - the induced contrast of the refractive index in a standard borosilicate optical glass. A record high induced refractive contrast of 2.5×10-2 is demonstrated. The waveguides fabricated possess one of the lowest losses, approaching level of Fresnel reflection losses at the glassair interface. High refractive index contrast allows the fabrication of curvilinear waveguides with low bend losses. We also demonstrated the optimisation of the inscription regimes in BK7 glass over a broad range of experimental parameters and observed a counter-intuitive increase of the induced refractive index contrast with increasing translation speed of a sample. Examples of inscription in a number of transparent dielectrics hosts using high repetition rate fs laser system (both glasses and crystals) are also presented. Sub-wavelength scale periodic inscription inside any material often demands supercritical propagation regimes, when pulse peak power is more than the critical power for selffocusing, sometimes several times higher than the critical power. For a sub-critical regime, when the pulse peak power is less than the critical power for self-focusing, we derive analytic expressions for Gaussian beam focusing in the presence of Kerr non-linearity as well as for a number of other beam shapes commonly used in experiments, including astigmatic and ring-shaped ones. In the part devoted to the fabrication of periodic structures, we report on recent development of our point-by-point method, demonstrating the shortest periodic perturbation created in the bulk of a pure fused silica sample, by using third harmonics (? =267 nm) of fundamental laser frequency (? =800 nm) and 1 kHz femtosecond laser system. To overcome the fundamental limitations of the point-by-point method we suggested and experimentally demonstrated the micro-holographic inscription method, which is based on using the combination of a diffractive optical element and standard micro-objectives. Sub-500 nm periodic structures with a much higher aspect ratio were demonstrated. From the applications point of view, we demonstrate examples of photonics devices by direct femtosecond fabrication method, including various vectorial bend-sensors fabricated in standard optical fibres, as well as a highly birefringent long-period gratings by direct modulation method. To address the intrinsic limitations of femtosecond inscription at very shallow depths we suggested the hybrid mask-less lithography method. The method is based on precision ablation of a thin metal layer deposited on the surface of the sample to create a mask. After that an ion-exchange process in the melt of Ag-containing salts allows quick and low-cost fabrication of shallow waveguides and other components of integrated optics. This approach covers the gap in direct fs inscription of shallow waveguide. Perspectives and future developments of direct femtosecond micro-fabrication are also discussed.