DNA damage induced by acrylamide: roe of genetic polymorphisms in DNA damage levels

RESUMO:Em 1994 a acrilamida (AA) foi classificada pela IARC como um provável cancerígeno para o homem. Para além da utilização de AA em numerosas aplicações industriais, a AA está também presente numa grande variedade de alimentos ricos em amido e processados a temperaturas elevadas. Esta exposição através da ingestão de produtos alimentares despoletou elevadas preocupações ao nível do risco para a saúde pública e poderá implicar um risco adicional para o aparecimento de cancro. A glicidamida (GA), o metabolito epóxido formado a partir da oxidação da AA provavelmente através do citocromo P450 2E1, é considerada por vários estudos, o principal responsável pela carcinogenicidade da AA. Actualmente existe uma escassez de resultados relativamente aos mecanismos de genotoxicidade da AA e GA em células de mamífero. Por este motivo, o objectivo deste estudo centra-se na avaliação das consequências genéticas da exposição à AA e GA, recorrendo-se para tal ao uso de células de mamífero como modelo. Tendo como base este objectivo avaliou-se a citotoxicidade da AA e GA, através do ensaio do MTT, e realizaram-se dois testes citogenéticos, o teste das aberrações cromossómicas (CAs) e o teste da troca de cromátides irmãs (SCEs), de modo a avaliar as lesões de DNA induzidas por estes compostos em células de hamster Chinês V79. Os resultados globalmente mostraram que a GA é mais citotóxica e clastogénica do que a AA. No âmbito deste trabalho, foi também efectuada a quantificação de aductos específicos de DNA, nomeadamente N7-(2-carbamoil-2-hidroxietil)guanina (N7-GA-Gua) e N3-(2-carbamoil-2-hidroxietil)adenina (N3-GA-Ade). Os resultados obtidos permitem afirmar que os níveis de N7-GA-Gua e a concentração de GA apresentam uma relação linear dose-resposta. Foi também identificada uma óptima correlação entre os níveis de N7-GA-Gua e a frequência de troca de cromátides irmãs. Adicionalmente, e de forma a compreender os mecanismos de toxicidade da AA, estudaram-se os mecanismos dependentes da modulação do glutationo reduzido (GSH), nomeadamente da butionina sulfoximina (BSO), um inibidor da síntese de GSH, do GSH-monoetil estér (GSH-EE), um composto permeável nas células e que é intra-celularmente hidrolisado a GSH e ainda do GSH adicionado exogenamente ao meio de cultura, em células V79. Os resultados obtidos reforçaram o papel da modulação do GSH nos efeitos de citotoxicidade e clastogenicidade da AA. Para além dos estudos efetuados com células V79, procedeu-se também à determinação da frequência de SCEs, à quantificação de aductos específicos de DNA, bem como ao ensaio do cometa alcalino em amostras de dadores saudáveis expostos à AA e GA. Tanto os resultados obtidos através do ensaio das SCE, como pela quantificação de aductos específicos de DNA, ambos efectuados em linfócitos estimulados, originaram resultados comparáveis aos obtidos anteriormente para as células V79, reforçando a ideia de que a GA é bastante mais genotóxica do que a AA. Por outro lado, os resultados obtidos pelo ensaio do cometa para exposição à AA e GA mostraram que apenas esta última aumenta o nível das lesões de DNA. Outro objectivo deste trabalho, foi a identificação de possíveis associações existentes entre as lesões de DNA, quantificadas através do ensaio das SCEs e do cometa, e biomarcadores de susceptibilidade, tendo em conta os polimorfismos genéticos individuais envolvidos na destoxificação e nas vias de reparação do DNA (BER, NER, HRR e NHEJ) em linfócitos expostos à GA. Tal permitiu identificar associações entre os níveis de lesão de DNA determinados através do ensaio das SCEs, e os polimorfismos genéticos estudados, apontando para uma possível associação entre o GSTP1 (Ile105Val) e GSTA2 (Glu210Ala) e a frequência de SCEs. Por outro lado, os resultados obtidos através do ensaio do cometa sugerem uma associação entre as lesões de DNA e polimorfismos da via BER (MUTYH Gln335His e XRCC1 Gln39Arg) e da via NER (XPC Ala499val e Lys939Gln), considerando os genes isoladamente ou combinados. Estes estudos contribuem para um melhor entendimento da genotoxicidade e carcinogenicidade da AA e GA em células de mamífero, bem como da variabilidade da susceptibilidade individual na destoxificação e reparação de lesões de DNA provocadas pela exposição a estes xenobióticos alimentares. ----------- ABSTRACT:Acrylamide (AA) has been classified as a probable human carcinogen by IARC. Besides being used in numerous industrial applications, AA is also present in a variety of starchy cooked foods. This AA exposure scenario raised concerns about risk in human health and suggests that the oral consumption of AA is an additional risk factor for cancer. A considerable number of findings strongly suggest that the reactive metabolite glycidamide (GA), an epoxide generated presumably by cytochrome P450 2E1, plays a central role in AA carcinogenesis. Until now there are a scarcity of results concerning the mechanisms of genotoxicity of AA and GA in mammalian cells. In view of that, the study described in this thesis aims to unveil the genetic consequences of AA and GA exposure using mammalian cells as a model system. With this aim we evaluated the cytotoxicity of AA and GA using the MTT assay and subsequently performed two cytogenetic end-points: chromosomal aberrations (CAs) and sister chromatid exchanges (SCEs), in order to evaluate DNA damage induced by these compounds in V79 Chinese hamster cell line. The results showed that GA was more cytotoxic and clastogenic than AA. Within the scope of this thesis the quantification of specific DNA adducts were also performed, namely N7-(2-carbamoyl-2-hydroxyethyl)guanine (N7-GA-Gua) and N3-(2-carbamoyl-2-hydroxyethyl)adenine (N3-GA-Ade). Interestingly, the GA concentration and the levels of N7-GA-Gua presented a linear dose-response relationship. Further, a very good correlation between the levels of N7-GA-Gua and the extent of SCEs were observed. In order to understand the mechanisms of AA-induced toxicity, the modulation of reduced glutathione (GSH)-dependent mechanisms were studied, namely the evaluation of the effect of buthionine sulfoximine (BSO), an effective inhibitor of GSH synthesis, of GSH-monoethyl ester (GSH-EE), a cell permeable compound that is intracellularly hydrolysed to GSH and also of GSH endogenously added to culture medium,z in V79 cell line. The overall results reinforced the role of GSH in the modulation of the cytotoxic and clastogenic effects induced by AA.Complementary to the studies performed in V79 cells, SCEs, specific DNA-adducts and alkaline comet assay in lymphocytes from healthy donors exposed to AA and GA were also evaluated. Both, the frequency of SCE and the quantification of specific GA DNA adducts, produced comparable results with those obtained in V79 cell line, reinforcing the idea that GA is far more genotoxic than AA. Further, the DNA damaging potential of AA and GA in whole blood leukocytes evaluated by the alkaline comet assay, showed that GA, but not AA, increases DNA damage. Additionally, this study aimed to identify associations between DNA damage and biomarkers of susceptibility, concerning individual genetic polymorphisms involved in detoxification and DNA repair pathways (BER, NER, HRR and NHEJ) on the GA-induced genotoxicity assessed by the SCE assay and by the alkaline comet assay. The extent of DNA damage determined by the levels of SCEs induced by GA seems to be modulated by GSTP1 (Ile105Val) and GSTA2 (Glu210Ala) genotypes. Moreover, the results obtained from the comet assay suggested associations between DNA damage and polymorphisms of BER (MUTYH Gln335His and XRCC1 Gln399Arg) and NER (XPC Ala499Val and Lys939Gln) genes, either alone or in combination. The overall results from this study contribute to a better understanding of the genotoxicity and carcinogenicity of AA and GA in mammalian cells, as well as the knowledge about the variability in individual susceptibility involved in detoxification and repair of DNA damage due to these dietary xenobiotics.

Disposição para pagar uma intervenção para melhorar o controlo da hipertensão em hipertensos não controlados : um estudo-piloto

RESUMO - A valorização económica de intervenções preventivas pode contribuir para melhorar a afetação de recursos em saúde. A hipertensão, primeira causa de morte em Portugal, é um grave problema de saúde Pública e o principal fator de risco para a ocorrência de Acidente Vascular Cerebral (AVC). O presente estudo é um primeiro ensaio para quantificar a disposição para pagar (DPP) da sociedade por uma intervenção de promoção da adesão à terapêutica em hipertensos não controlados. Foi aplicado um questionário presencial a uma amostra de conveniência (n=93), numa perspetiva ex post, sendo o questionário constituído por dois formatos de questões e dois cenários de diferentes reduções de pressão arterial sistólica (cenário 1 corresponde à redução de 10 mmHg e cenário 2 à redução de 20 mmHg). O risco de AVC a 10 anos foi adaptado à idade e ao sexo de cada participante. Relativamente ao cenário 1, a DPP média foi de €25,87 e €33,93, dependendo do formato da questão (resposta aberta ou bidding game, respetivamente). Na questão de resposta aberta, 78,3% dos participantes estavam dispostos para pagar pela intervenção, no bidding game 75,6% dos participantes referiram estar dispostos para pagar pelo menos €10. No cenário 2, a DPP média foi de €26,81 e €34,79, dependendo se o formato da questão era do tipo resposta aberta ou bidding game, respetivamente. Na questão de resposta aberta, 84,3% dos participantes estavam dispostos para pagar pela intervenção, no bidding game 76,1% dos participantes referiram estar dispostos para pagar pelo menos €10. Ao contrário do bidding game, nas questões de resposta aberta verificou-se 25,8% e 24,7% de respostas “não sei”, para o cenário 1 e cenário 2 respetivamente, diretamente relacionada com a baixa escolaridade dos participantes (p=0,004). Também se verificou uma maior tendência para respostas às questões de bidding game com valores mais elevados, comparativamente às questões de resposta aberta. Identificaram-se duas variáveis explicativas para os valores DPP: o rendimento e a ocupação principal. A sensibilidade dos respondentes à magnitude dos ganhos em saúde foi verificada internamente em cada questionário (os participantes referiram DPP mais elevadas no cenário 2 relativamente ao cenário 1), no entanto, os participantes que beneficiariam mais da intervenção não demonstraram DPP superiores aos restantes. Para confirmar os efeitos identificados neste estudo e extrapolá-los para a população portuguesa é necessário realizar um estudo representativo de população portuguesa.

Adapter module for self-learning production systems

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica, Sistemas e Computadores

Studying urban space and literary representations using GIS: Lisbon, Portugal, 1852-2009

This article proposes a methodology to address the urban evolutionary process, demonstrating how it is reflected in literature. It focuses on “literary space,” presented as a territory defined by the period setting or as evoked by the characters, which can be georeferenced and drawn on a map. It identifies the different locations of literary space in relation to urban development and the economic, political, and social context of the city. We suggest a new approach for mapping a relatively comprehensive body of literature by combining literary criticism, urban history, and geographic information systems (GIS). The home-range concept, used in animal ecology, has been adapted to reveal the size and location of literary space. This interdisciplinary methodology is applied in a case study to nineteenth- and twentieth-century novels involving the city of Lisbon. The developing concepts of cumulative literary space and common literary space introduce size calculations in addition to location and structure, previously developed by other researchers. Sequential and overlapping analyses of literary space throughout time have the advantage of presenting comparable and repeatable results for other researchers using a different body of literary works or studying another city. Results show how city changes shaped perceptions of the urban space as it was lived and experienced. A small core area, correspondent to a part of the city center, persists as literary space in all the novels analyzed. Furthermore, the literary space does not match the urban evolution. There is a time lag for embedding new urbanized areas in the imagined literary scenario.

Interactive acquisition of spatial information from images for multimedia applications

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Informática

Modelling lean and green supply chain

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Industrial

QoS in LEO satellite networks with multipacket reception

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Fast screening for diagnostic of heart ischemic episodes

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável

Catastrophic health care expenditures in Portugal between 2000-2010: Assessing impoverishment, determinants and policy implications

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

Market orientation in Italian wineries

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Variation in protein expression levels in cell populations

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Systems Biology

Perspectives and approaches for the internet of things

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Clearing the cloudy crystal balls: Hybrid modelling for energy and climate change mitigation scenarios – A case study for Portugal

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Ambiente

Probabilistic constraint reasoning with Monte Carlo integration to robot localization

This work studies the combination of safe and probabilistic reasoning through the hybridization of Monte Carlo integration techniques with continuous constraint programming. In continuous constraint programming there are variables ranging over continuous domains (represented as intervals) together with constraints over them (relations between variables) and the goal is to find values for those variables that satisfy all the constraints (consistent scenarios). Constraint programming “branch-and-prune” algorithms produce safe enclosures of all consistent scenarios. Special proposed algorithms for probabilistic constraint reasoning compute the probability of sets of consistent scenarios which imply the calculation of an integral over these sets (quadrature). In this work we propose to extend the “branch-and-prune” algorithms with Monte Carlo integration techniques to compute such probabilities. This approach can be useful in robotics for localization problems. Traditional approaches are based on probabilistic techniques that search the most likely scenario, which may not satisfy the model constraints. We show how to apply our approach in order to cope with this problem and provide functionality in real time.

ClearPhoto - augmented photography

The widespread use of mobile devices has made known to the general public new areas that were hitherto confined to specialized devices. In general, the smartphone came to give all users the ability to execute multiple tasks, and among them, take photographs using the integrated cameras. Although these devices are continuously receiving improved cameras, their manufacturers do not take advantage of their full potential, since the operating systems normally offer simple APIs and applications for shooting. Therefore, taking advantage of this environment for mobile devices, we find ourselves in the best scenario to develop applications that help the user obtaining a good result when shooting. In an attempt to provide a set of techniques and tools more applied to the task, this dissertation presents, as a contribution, a set of tools for mobile devices that provides information in real-time on the composition of the scene before capturing an image. Thus, the proposed solution gives support to a user while capturing a scene with a mobile device. The user will be able to receive multiple suggestions on the composition of the scene, which will be based on rules of photography or other useful tools for photographers. The tools include horizon detection and graphical visualization of the color palette presented on the scenario being photographed. These tools were evaluated regarding the mobile device implementation and how users assess their usefulness.