Carbon materials as new generation of new electron shuttles for the anaerobic degradation of environmental xenobiotics

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica

Female hippocampus vulnerability to environmental stress, a precipitating factor in tau aggregation pathology

Tau-mediated neurodegeneration is a central event in Alzheimer's disease (AD) and other tauopathies. Consistent with suggestions that lifetime stress may be a clinically-relevant precipitant of AD pathology, we previously showed that stress triggers tau hyperphosphorylation and accumulation; however, little is known about the etiopathogenic interaction of chronic stress with other AD risk factors, such as sex and aging. This study focused on how these various factors converge on the cellular mechanisms underlying tau aggregation in the hippocampus of chronically stressed male and female (middle-aged and old) mice expressing the most commonly found disease-associated Tau mutation in humans, P301L-Tau. We report that environmental stress triggers memory impairments in female, but not male, P301L-Tau transgenic mice. Furthermore, stress elevates levels of caspase-3-truncated tau and insoluble tau aggregates exclusively in the female hippocampus while it also alters the expression of the molecular chaperones Hsp90, Hsp70, and Hsp105, thus favoring accumulation of tau aggregates. Our findings provide new insights into the molecular mechanisms through which clinically-relevant precipitating factors contribute to the pathophysiology of AD. Our data point to the exquisite sensitivity of the female hippocampus to stress-triggered tau pathology.

Programa de medidas do Plano de Gestão da Região Hidrográfica 2 (PGRH2): avaliação da bacia hidrográfica do Ave

Relatório de estágio de mestrado em Geografia (área de especialização em Planeamento e Gestão do Território)

Listening to the public: enacting power : citizen access, Standing and influence in public participation discourses

Public participation in environmental governance is typically associated with citizen access to power despite many closures and limitations having been identified in participatory processes. This article proposes an analytical framework to analyse discursive practices involved in public consultation processes. Critical Discourse Analysis is used to examine and appraise citizens’ access, standing and influence. We apply that framework to a ‘notice and comment’ process on a hydroelectric power plan in Portugal and show that it was discursively managed to justify the decision of constructing 10 large dams and to reject critical or alternative views. Citizens’ access, standing and influence were constrained through diverse discursive practices which (re)produced very unequal power relationsbetween policy proponents and participating individuals. More generally, the article illustrates the potential of Critical Discourse Analysis to assess voice(s) in policy processes. Focusing on argumentative, interactional and rhetorical levels, and how they are interwoven in public consultation discourses, the proposed framework is conceivably applicable in other studies.

Aromatic amines sources, environmental impact and remediation

Aromatic amines are widely used industrial chemicals as their major sources in the environment include several chemical industry sectors such as oil refining, synthetic polymers, dyes, adhesives, rubbers, perfume, pharmaceuticals, pesticides and explosives. They result also from diesel exhaust, combustion of wood chips and rubber and tobacco smoke. Some types of aromatic amines are generated during cooking, special grilled meat and fish, as well. The intensive use and production of these compounds explains its occurrence in the environment such as in air, water and soil, thereby creating a potential for human exposure. Since aromatic amines are potential carcinogenic and toxic agents, they constitute an important class of environmental pollutants of enormous concern, which efficient removal is a crucial task for researchers, so several methods have been investigated and applied. In this chapter the types and general properties of aromatic amine compounds are reviewed. As aromatic amines are continuously entering the environment from various sources and have been designated as high priority pollutants, their presence in the environment must be monitored at concentration levels lower than 30 mg L1, compatible with the limits allowed by the regulations. Consequently, most relevant analytical methods to detect the aromatic amines composition in environmental matrices, and for monitoring their degradation, are essential and will be presented. Those include Spectroscopy, namely UV/visible and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR); Chromatography, in particular Thin Layer (TLC), High Performance Liquid (HPLC) and Gas chromatography (GC); Capillary electrophoresis (CE); Mass spectrometry (MS) and combination of different methods including GC-MS, HPLC-MS and CE-MS. Choosing the best methods depend on their availability, costs, detection limit and sample concentration, which sometimes need to be concentrate or pretreated. However, combined methods may give more complete results based on the complementary information. The environmental impact, toxicity and carcinogenicity of many aromatic amines have been reported and are emphasized in this chapter too. Lately, the conventional aromatic amines degradation and the alternative biodegradation processes are highlighted. Parameters affecting biodegradation, role of different electron acceptors in aerobic and anaerobic biodegradation and kinetics are discussed. Conventional processes including extraction, adsorption onto activated carbon, chemical oxidation, advanced oxidation, electrochemical techniques and irradiation suffer from drawbacks including high costs, formation of hazardous by-products and low efficiency. Biological processes, taking advantage of the naturally processes occurring in environment, have been developed and tested, proved as an economic, energy efficient and environmentally feasible alternative. Aerobic biodegradation is one of the most promising techniques for aromatic amines remediation, but has the drawback of aromatic amines autooxidation once they are exposed to oxygen, instead of their degradation. Higher costs, especially due to power consumption for aeration, can also limit its application. Anaerobic degradation technology is the novel path for treatment of a wide variety of aromatic amines, including industrial wastewater, and will be discussed. However, some are difficult to degrade under anaerobic conditions and, thus, other electron acceptors such as nitrate, iron, sulphate, manganese and carbonate have, alternatively, been tested.

Persistent organic chemicals of emerging environmental concern

The use of chemicals and chemical derivatives in agriculture and industry has contributed to their accumulation and persistence in the environment. Persistent organic pollutants (POPs) are among the environmental pollutants of most concern since, when improperly handled and disposed, they can persist in the environment, bioaccumulate through the food web, and may create serious public health and environmental problems. Development of an effective degradation process has become an area of intense research. The physical/chemical methods employed, such as volatilization, evaporation, photooxidation, adsorption, or hydrolysis, are not always effective, are very expensive, and, sometimes, lead to generation/disposal of other contaminants. Biodegradation is one of the major mechanisms by which organic contaminants are transformed, immobilized, or mineralized in the environment. A clear understanding of the major processes that affect the interactions between organic contaminants, microorganisms, and environmental matrix is, thus, important for determining persistence of the compounds, for predicting in situ transformation rates, and for developing site remediation. Information on their risks and impact and occurrence in the different environmental matrices is also important, in order to attenuate their impact and apply the appropriate remediation process. This chapter provides information on the fate of pesticides and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), their impact, bioavailability, and biodegradation. © Springer Science+Business Media Dordrecht 2014.

Avaliação da eficiência de projetos de reabilitação ambiental de áreas mineiras abandonadas: o caso da área mineira de Covas

Dissertação de mestrado em Geociências (área de especialização em Valorização de Recursos Geológicos)

Evaluation of antimicrobial strategies against biomaterial-associated infections: impact of the surrounding environmental conditions

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Gestão da Comunicação Organizacional: caso Aeroportos de Moçambique, E.P.

Dissertação de Mestrado em Comunicação Social, vertente de Comunicação Estratégica

Sensibilización a Anfetamina y Cocaína: Mecanismos Neurobiológicos involucrados y factores ambientales que la modulan. Amphetamine and cocaine sensitization: neurobiological mechanisms involved and modulation by environmental factors.

La exposición a drogas de abuso, estrés o noxas perinatales puede producir una respuesta sensibilizada a las propiedades estimulantes y reforzantes de la droga. Este proceso de sensibilización, que comparte muchas de las características de otras formas de plasticidad neural, ha sido asociado con etapas tempranas de la adicción o reincidencia a la misma. El objetivo primario de este proyecto es identificar si los mecanismos neurobiológicos que median la sensibilización inducida por cocaína también ocurren en un modelo de sensibilización inducido por estrés de inmovilización y una noxa perinatal tal como la exposición a plomo, y determinar la relevancia de estas adaptaciones mediante intervenciones farmacológicas o manipulación de los productos génicos. Se estudiaran neuroadaptaciones identificadas en un modelo de sensibilización inducido por cocaína, en núcleos específicos del cerebro relevantes para el proceso de sensibilización, Núcleo Accumbens (NAc) y Corteza prefrontal (CPf). Neuropéptidos como met-encefalina y el sistema renina-angiotensina (RAS), interactúan con dopamina (DA) y glutamato (GLU) en este circuito. Considerando que la liberación de GLU, la expresión de receptores AMPA (GluR1) y los metabotrópicos mGluR2/3 como cambios en el remodelado del citoesqueleto de actina de NAc y CPf, han sido afectados por la administración repetida de cocaína en forma no contingente o por autoadministración, determinaremos los niveles o el estado de fosforilación proteínas y de GLU, en los distintos modelos de sensibilización. Además, la participación de RAS cerebral ser evaluada en el desarrollo y expresión del fenómeno de sensibilización a anfetamina y cocaína. Se utilizarán técnicas de inmunoblotting, inmunoprecipitación y de microdiálisis, y pruebas conductuales para determinar las propiedades estimulantes y reforzantes de las drogas. Encontrar un paralelo en los mecanismos neurobiológicos que median la sensibilización inducida por estrés, drogas o noxas perinatales es muy relevante para entender como redes celulares comunes pueden ejercer un rol en la adicción. La identificación de nuevas moléculas que modulen la sensibilización abre una perspectiva sumamente interesante para el estudio de futuros blancos terapéuticos a ser probados para el tratamiento de la adicción a sicoestimulantes.

Diseño y desarrollo de superficies modificadas. Aplicaciones ambientales, biomédicas y farmacéuticas. Design and development of modified surfaces. Environmental, biomedical and pharmaceutical applications.

El objetivo general de este proyecto de investigación es diseñar, desarrollar y optimizar superficies con propiedades especificas para ser utilizadas como sensores y biosensores, materiales biocompatibles, columnas para separaciones por electroforesis capilar, matrices para la liberación controlada de fármacos y sorbentes para remediación ambiental. Para concretar este objetivo, se propone específicamente modificar superficies o particulas apuntando a optimizar un sistema concreto relevante en aplicaciones farmaceuticas, ambientales o biomedicas: 1. Modificacion de arcillas naturales o sinteticas para desarrollar matrices portadoras de farmacos o sorbentes para remediacion ambiental:1.1 Estudiar ilitas modificadas con Fe(III) para maximizar las propiedades adsortivas frente a aniones contaminantes como arsenico. 1.2 Sintetizar LDH de Al y Mg modificados con compuestos de interés farmacéutico para diseñar sistemas de liberación controlada.2. Modificación de canales de chips y electrodos para optimizar la separación, detección y cuantificación de compuestos farmacéutico: 2.1 Diseñar y construir microchips para la separación por EC de compuestos de base fenólica.2.2 Evaluar polímeros que mejoren la respuesta y/o estabilidad de electrodos de Carbono para ser usados como detectores amperométrico de compuestos de base fenólica en sistemas FIA y miniaturizados de análisis integrados.3. Modificación de superficies sólidas con biomoléculas para el desarrollo y optimización de superficies de bio-reconocimiento:3.1 Evaluar el comportamiento de superficies de titanio modificadas con TiO2 y depósitos inorgánicos frente a la interacción con proteínas plasmáticas (PP) para el análisis de la biocompatibilidad superficial.3.2 Diseñar y desarrollar superficies biofuncionales para el reconocimiento especifico de D-aminoácidos, anticuerpos en pacientes chagásicos y simple hebra de ADN. Las técnicas que se emplearán para llevar a cabo el proyecto dependen del tipo de sistema de estudio. En particular los estudios correspondientes al objetivo 1 se realizarán mediante análisis químicos, térmico, DXR, SEM, IR, BET así como mediante titulaciones ácido-base potenciométricas, movilidades electroforéticas, cinética e isotermas de adsorción.En general para desarrollar el objetivo 2 se utilizarán técnicas electroquímicas clásicas para la caracterización de los electrodos, los que luego se utilizarán como detectores en un sistema FIA amperométrico, mientras que los microchips se emplearán en electroforesis capilar para la separación de diferentes compuestos de interés farmacéutico.Finalmente, el objetivo 3 se llevará a cabo por un lado modificando electrodos de titanio con distintos depósitos (electroquímicas, sol-gel, térmicas) de TiO2 e hidroxiapatita y evaluando la interacción con proteínas plasmáticas para analizar la biocompatibilidad de los materiales preparados. Por otro lado, se estudiará el proceso de adsorción-desorción de D-aminoácido oxidasa, antígenos del T. Cruzi y ADN de simple hebra para optmizar la capacidad de bio-reconocimiento superficial de D-aminoácidos, anticuerpos de chagásicos y de cadena complementaria de ADN. Para concretar este objetivo se utilizarán técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopias.Debido al carácter multidisciplinario del presente proyecto de investigación, su ejecución se llevara a cabo a través de la colaboración de investigadores pertenecientes a distintas áreas de la Química y permitirá continuar con la formación de recursos humanos mediante la realización de tesis doctorales y estadías postdoctorales.

Desarrollo sustentable de geoestructuras compuestas por suelo loéssico compactado mejorado con agregado de materiales estabilizantes. Sustainable development of compacted loess soil geo-structures with addition of stabilizing materials.

Los suelos estabilizados mediante compactación, permiten obtener materiales con ventajas ténicas y economicas en diferentes tipos de obras de ingeniería. Ejemplos de su uso se tiene en bases viales de autopistas, rutas o calles urbanas, pistas de aterrizaje, barreras de contención para enterramientos sanitarios o lagunas de estabilización, apoyos de plateas para fundación de edificios, losas industriales, entre otras aplicaciones. Las fallas en este tipo de construcciones pueden resultar en catástrofes ambientales, sociales y elevadas pérdidas económicas, por lo que resulta de gran importancia optimizar el diseño e incrementar la seguridad de este tipo de construcciones. Las obras con estas características involucran grandes volúmenes y/o superficies que requieren controles sistemáticos durante su desarrollo, a los fines de garantizar el cumplimiento de las propiedades de los materiales establecidos en la etapa de diseño. De esta forma, es necesario contar con ensayos de campo sencillos, confiables y eficientes que permitan identificar propiedades físicas, mecánicas e hidráulicas. Las geoestructuras generadas mediante la compactación del suelo próximo al sector de construcción pueden funcionar adecuadamente, con reducidos costos de material y transporte. Su estabilización puede ejecutarse en forma natural, o con la incorporación de agregados minerales como bentonita, cal o cemento. Estas incorporaciones mejoran las propiedades hidráulicas y mecánicas del material, optimizando el comportamiento requerido para la obra. Para establecer la forma en la que estos minerales modifican el comportamiento del suelo local compactado deben realizarse investigaciones especiales con los materiales involucrados. En el ámbito internacional existen numerosas investigaciones sobre comportamiento de suelos compactados, no obstante, si bien aportan antecedentes para la planificación de estudios locales, sus resultados no pueden trasladarse de manera directa. Las características propias del suelo local constituye la principal variable debido a la diversidad en las propiedades geotécnicas de cada Región. Esta investigación, se focaliza en el empleo de suelos limosos de la formación loéssica de la zona central de Argentina. Los suelos de la llanura cordobesa poseen comportamientos particulares, los cuales son contemplados en los diseños presentados como resutado de las investigaciones internacionales. Esta particularidad se relaciona con su inestabilidad, lo que los clasifica como suelos colapsables. Los resultados obtenidos en este trabajo podrán ser extendidos a una gran superficie de la Provincia de Córdoba y a la Región Pampeana en general, a los fines de establecer recomendaciones de diseño y construcción para la confección de Pliegos de Especificaciones Técnicas de diferentes tipos de obras públicas y privadas. El estudio contempla la ejecución de un plan experimental a escala de laboratorio y campo. Los materiales corresponden a suelo limosos puros, y diferentes agregados tales como bentonita, cal y cemento. Se planifican ensayos para evaluar el desempeño del material, a partir de la confección de muestras preparadas con diferentes condiciones de compactación (energía, humedad y método), y en forma de mezcla con los distintos tipos de agregados. Se realizarán ensayos de permeabilidad en celdas de pared rígida y flexible, junto a ensayos mecánicos de compresión confinada, simple y triaxial. Para el trabajo experimental de campo se prevé la ejecución de terraplenes de prueba instrumentados con tensiómetros e infiltrómetros para evaluar el comportamiento hidraúlico en el tiempo, junto con ensayos de penetración y plato de carga para la caracterización mecánica. En forma conjunta se propone el desarrollo de modelos numéricos de caracterización hidromecánica. Stabilized soils by compaction, produce materials technical and economic advantages in different types of engineering works. For example, road bases in highways, roads or city streets, containment barriers for sanitary landfill or stabilization ponds, foundation support of building, industrial flat, and other applications. Failures can result in environmental catastrophes, social, and economic loss, so it is important to optimize the design and increase the safety of such buildings. These works involve large surfaces that require systematic tests during construction, so it is necessary to have simple field tests, reliable and efficient to identify physical, mechanical and hydraulic properties. The geo-structures generated by local soil compaction have reduced material and transportation costs. Stabilization can be naturally, or with the addition of mineral aggregates as bentonite, lime and cement. These additions improve the hydraulic and mechanical properties of the material. So, special investigations should be conducted with the materials involved. There are many international studies on compacted soils behavior but their results can not be transferred directly due to the particularities of regional soils. For this research silty soils of central Argentina are the main focus. The soils of Córdoba plains are instability, so are classified as collapsible soils. The results obtained in this work may be extended to a large area of the Province of Cordoba and the Pampas region in general, in order to establish design and construction recommendations. The study includes laboratory and field tests. The materials are pure silty soil, and different aggregates such as bentonite, lime and cement. Tests are planned to evaluate the performance. Laboratory includes rigid and flexible wall cells, confined, triaxial and simple compression tests. For field experimental instrumented embankments will be constructed. A numerical hydromechanical model will be developed.

PLAN PROVINCIAL DE DESARROLLO REGIONAL

La innovación introducida a partir de la sanción de la Ley de Regionalización de la Provincia de Córdoba N° 9206 y la integración, puesta en marcha y funcionamiento de las comunidades regionales ha significado un gran esfuerzo de concertación intergubernamental y un caso rico en cuanto a los mecanismos de ajuste mutuo partidario, en términos de Lindblom (1979), aplicados tanto en la integración como en el funcionamiento cotidiano de las comunidades regionales. Para los municipios y comunas, el proceso de regionalización y el asociativismo intermunicipal es una oportunidad por un lado, para asumir nuevas responsabilidades (competencias y recursos) provenientes del Gobierno provincial, y por otro, para ganar efectividad a través de la centralización de competencias y recursos municipales y/o comunales, a los fines de intentar superar así las dificultades provenientes de la escala poblacional y territorial de la generalidad de los municipios y comunas existentes que dificultan la gestión del desarrollo regional. En síntesis, es una oportunidad de diseñar y gestionar políticas asociadas y coordinadas de desarrollo, de gobernar en términos de governance problemas regionales siendo gobiernos locales (Aguilar Villanueva, 1996). A los fines de maximizar las oportunidades y minimizar de la complejidad que trae aparejada el asociativos y el pasaje de lo local a lo regional, es necesaria la planificación concertada como así también la evaluación participativa: Plan Pcial. para el Desarrollo Regional e indicadores regionales. Las prioridades identificadas y los indicadores permitirían iniciar (o reiniciar) un proceso de diseño y gestión de políticas de desarrollo regional, de descentralización provincial y de integración intermunicipal, indispensables a los fines de gobernar con sentido público (Aguilar Villanueva, 1996). Hipótesis: La elaboración de Plan Provincial de Desarrollo Regional sobre la base de la identificación y construcción participativa de las prioridades de cada Región de la Provincia promueve el desarrollo integral a escala regional y provincial. Objetivos General: Diseñar participativamente el Plan Provincial de Desarrollo Regional de Córdoba a los fines de promover el desarrollo integral a escala regional y provincial. Específicos: a) Identificar participativamente a través de sus actores políticos – institucionales las principales prioridades de desarrollo de cada Región de la Provincia. b) Construir e interpretar las particularidades de cada región en base a una agregación provincial de las principales prioridades identificadas en cada Región. c) Revisar Sistema de Indicadores de Desarrollo Regional de medición periódica, en el marco del “Indicador de Desarrollo Regional para la Gestión” establecido en el artículo 22 de la Ley N° 9.206. d) Diseñar la Unidad Ejecutora del Indicador de Desarrollo Regional prevista en la Ley 9.206 para la medición y actualización periódica del citado indicador. Métodos a utilizar: investigación-acción participativa (datos secundarios se someterán a análisis de discurso principalmente. y datos primarios a través de técnicas cuantitativa y cualitativa). Resultados esperados a) Identificar las principales prioridades de desarrollo de cada Región de la Provincia. b) Contar con un “mapa” provincial de las principales prioridades. c) Contar con el “Indicador de Desarrollo Regional para la Gestión” establecido la Ley N° 9.206. d) Diseñar la Unidad Ejecutora del Indicador de Desarrollo Regional prevista en la Ley 9.206 para la medición y actualización periódica del citado indicador. Importancia del proyecto A los fines de promover el desarrollo integral a escala regional y provincial, superando los obstáculos existentes que impiden lograr una mejor calidad de vida para los habitantes de la provincia, es pertinente la elaboración de Plan de Desarrollo Regional sobre la base de la identificación y construcción participativa de las prioridades de cada Región de la Provincia.