Incorporation of antimicrobial peptides on functionalized cotton gauzes for medical applications

A large group of low molecular weight natural compounds that exhibit antimicrobial activity has been isolated from animals and plants during the past two decades. Among them, peptides are the most widespread resulting in a new generation of antimicrobial agents with higher specific activity. In the present study we have developed a new strategy to obtain antimicrobial wound-dressings based on the incorporation of antimicrobial peptides into polyelectrolyte multilayer films built by the alternate deposition of polycation (chitosan) and polyanion (alginic acid sodium salt) over cotton gauzes. Energy dispersive X ray microanalysis technique was used to determine if antimicrobial peptides penetrated within the films. FTIR analysis was performed to assess the chemical linkages, and antimicrobial assays were performed with two strains: Staphylococcus aureus (Gram-positive bacterium) and Klebsiella pneumonia (Gram-negative bacterium). Results showed that all antimicrobial peptides used in this work have provided a higher antimicrobial effect (in the range of 4 log–6 log reduction) for both microorganisms, in comparison with the controls, and are non-cytotoxic to normal human dermal fibroblasts at the concentrations tested.

Structural and enzymatic characterization of ABgp46, a novel phage endolysin with broad anti-Gram-negative bacterial activity

The present study demonstrates the antibacterial potential of a phage endolysin against Gram-negative pathogens, particularly against multidrug resistant strains of Acinetobacter baumannii. We have cloned, heterologously expressed and characterized a novel endolysin (ABgp46) from Acinetobacter phage vb_AbaP_CEB1 and tested its antibacterial activity against several multidrug-resistant A. baumannii strains. LC-MS revealed that ABgp46 is an N-acetylmuramidase, that is also active over a broad pH range (4.0-10.0) and temperatures up to 50°C. Interestingly, ABgp46 has intrinsic and specific anti-A. baumannii activity, reducing multidrug resistant strains by up to 2 logs within 2 hours. By combining ABgp46 with several organic acids that act as outer membrane permeabilizing agents, it is possible to increase and broaden antibacterial activity to include other Gram-negative bacterial pathogens. In the presence of citric and malic acid, ABgp46 reduces A. baumannii below the detection limit (> 5 log) and more than 4 logs P. aeruginosa and Salmonella Typhimurium strains. Overall, this globular endolysin exhibits a broad and high activity against Gram-negative pathogens, that can be enhanced in presence of citric and malic acid, and be used in human and veterinary medicine.

Some predictors of cardiovascular mortality among the elderly population of Botucatu (SP)

OBJECTIVE: To detect factors associated with cardiovascular mortality in the elderly of Botucatu. METHODS: We evaluated 29 variables of interest in a cohort of patients aged ³60 using data from a survey conducted between 1983/84. The elderly cohort was analyzed in 1992 to detect the occurrence of cardiovascular deaths. Survival analysis was performed using the Kaplan-Meier method, the log-rank test, and Cox regression analysis. Three models were adapted for each group of variables, and a final model was chosen from those variables selected from each group. RESULTS: We identified predictor for cardiovascular death according to age for elderly males not supporting the family, not possessing a vehicle, and previous cardiovascular disease. In elderly females, the predictor variables were previous cardiovascular disease and diabetes mellitus. CONCLUSION: Socioeconomic indicators (family heading and vehicle ownerrship) may be added to well stabilished medical factors (diabete mellitus and hypertension to select target groups for programs intended to reduce deaths due to cardiovascular diseases in elderly people.

Does a Role Exist for Tilting-Guided Therapy in the Management of Neurocardiogenic Syncope?

PURPOSE: Upright tilt-table testing (UTT) is an useful method for identifying patients with neurocardiogenic syncope, but its role in the evaluation of therapeutic efficacy is controversial. The aim of this study was to determine the correlation between negative UTT after therapy introduction (acute efficacy) and symptom recurrence during follow-up (chronic efficacy). METHODS: We studied 56 severely symptomatic patients (age 27±19 years) with recurrent (7±12 episodes) neurocardiogenic syncope (positive UTT). Once empirical pharmacological therapy was initiated, all patients underwent another UTT (therapeutic evaluation test - TET). Therapy was not modified after TET results. The probability of symptom recurrence was analyzed with the Kaplan-Meier method and compared by log-rank test in patients with negative and positive TET. RESULTS: Negative UTT after therapy was related to a significantly lower probability of recurrence during follow-up (4.9 versus 52.4% in 12 months, P<0.0001). CONCLUSION: A good correlation exists between acute and long-term efficacy of pharmacological therapy for neurocardiogenic syncope, so that serial UTT may be considered a good method for identifying an effective therapeutic strategy.

Antibacterial properties of multifunctional coatings Ag-ZrCN for biomedical devices: a novel approach

PhD in Sciences Specialty in Physics

Detection of incipient left ventricular hypertrophy in mild to moderate arterial hypertension with normal electrocardiogram and echocardiogram: a new use for signal-averaged electrocardiography

OBJECTIVE: To assess signal-averaged electrocardiogram (SAECG) for diagnosing incipient left ventricular hypertrophy (LVH). METHODS: A study with 115 individuals was carried out. The individuals were divided as follows: GI - 38 healthy individuals; GII - 47 individuals with mild to moderate hypertension and normal findings on echocardiogram and ECG; and GIII - 30 individuals with hypertension and documented LVH. The magnitude vector of the SAECG was analyzed with the high-pass cutoff frequency of 40 Hz through the bidirectional four-pole Butterworth high-pass digital filter. The mean quadratic root of the total QRS voltage (RMST) and the two-dimensional integral of the QRS area of the spectro-temporal map were analyzed between 0 and 30 Hz for the frequency domain (Int FD), and between 40 and 250 Hz for the time domain (Int TD). The electrocardiographic criterion for LVH was based on the Cornell Product. Left ventricular mass was calculated with the Devereux formula. RESULTS: All parameters analyzed increased from GI to GIII, except for Int FD (GII vs GIII) and RMST log (GII vs GIII). Int TD showed greater accuracy for detecting LVH with an appropriate cutoff > 8 (sensitivity of 55%, specificity of 81%). Positive values (> 8) were found in 56.5% of the G II patients and in 18.4% of the GI patients (p< 0.0005). CONCLUSION: SAECG can be used in the early diagnosis of LVH in hypertensive patients with normal ECG and echocardiogram.

Significado clínico das dissecções coronarianas não complicadas após o implante de "stents"

OBJETIVO: Analisar a influência de dissecções coronarianas não complicadas na incidência de revascularização do vaso alvo e eventos cardiovasculares maiores, em um ano. MÉTODO: Pacientes tratados de junho/1996 a dezembro/2000, sendo os dados coletados, prospectivamente, e comparadas dissecções não complicadas (G1, n=36) às sem dissecções (G2, n=871). Os dados foram analisados com programa estatístico SPSS 8,0, os desfechos comparados com curvas de Kaplan-Meier e o nível de significância avaliado pelo teste do log rank. RESULTADOS: As características clínicas foram semelhantes nos dois grupos: O G1 apresentou diâmetro de referência médio menor (p<0,0001), mais pacientes com lesões tipo C (p=0,01), menores diâmetros luminais ao final do procedimento (p=0,003) e maiores relações balão/artéria (p<0,0001). Por análise multivariada, somente diâmetro de referência e relação balão-artéria foram independentemente associados à presença de dissecções residuais. Não houve diferença estatisticamente significativa nas incidências de revascularização do vaso alvo e eventos cardiovasculares maiores, no seguimento clínico em um ano, entre os grupos de pacientes com ou sem dissecções. Os preditores de eventos clínicos adversos em um ano foram diâmetro de referência, extensão da lesão e estenose residual, mas não a presença de dissecção residual. CONCLUSÃO: Dissecções residuais não complicadas após o implante de "stents" coronarianos estão associadas a artérias de menor calibre e maiores relações balão/artéria, mas não com piores desfechos no seguimento clínico em um ano.

Dosagem dos níveis de NT pro-BNP nas afecções pericárdicas e sua utilidade como método complementar de avaliação de restrição diastólica. Experiência inicial de 25 casos: 25 cases

OBJETIVO: Determinar se os níveis de NT pro-BNP encontram-se elevados em pacientes com afecções pericárdicas e avaliar a sua relação com medidas ecocardiográficas de disfunção diastólica. MÉTODOS: Vinte e cinco pacientes foram divididos em dois grupos: 1) derrame pericárdico (DP), 15 pacientes; 2) pericardite constritiva (PC), 10 pacientes. Foi constituído um grupo controle de 30 indivíduos sem doença cardíaca. O grau de derrame pericárdico foi avaliado pelo ecocardiograma bidimensional e a restrição avaliada pelo Doppler pulsátil do fluxo mitral. O diagnóstico de PC foi confirmado por meio da ressonância magnética. Os níveis de NT pro-BNP foram medidos por imunoensaio com detecção por eletroquimioluminescência. RESULTADOS: Dos 15 pacientes com DP, 14 apresentavam DP importante e apenas 1, moderado. Log NT pro-BNP esteve aumentado no DP (p <0,05), com média de log 2,31 pg/ml e PC (p <0,05), com média de log 2,67 pg/ml, quando comparados ao grupo controle, média de log 1,32 pg/ml. Não houve diferença entre DP e PC (p = 0,149). O log NT pro-BNP correlacionou-se com o pico de velocidade da onda E (r = 0,845; p = 0,001) e com a relação E/A (r=0,717; p= 0,003). CONCLUSÃO: O NT pro-BNP encontra-se aumentado nas afecções pericárdicas e apresenta relação com o grau de disfunção diastólica, podendo servir como método adicional na quantificação de restrição.

Potenciais tardios ao eletrocardiograma de alta resolução no domínio do tempo em portadores de insuficiência cardíaca de diferentes etiologias

OBJETIVO: Avaliar freqüência, correlações clínicas e influência prognóstica do potencial tardio no eletrocardiograma de alta resolução, em portadores de insuficiência cardíaca de diferentes etiologias. MÉTODOS: Foi estudado o eletrocardiograma de alta resolução, durante 42 meses, em 288 portadores de insuficiência cardíaca de diferentes etiologias, 215 homens (74,65%) e 73 mulheres (25,35), de idades entre 16 e 70 anos (média 51,5, desvio-padrão 11,24). As etiologias da insuficiência cardíaca foram: cardiomiopatia hipertensiva, 78(27,1%); cardiomiopatia dilatada idiopática, 73(25,4%); cardiomiopatia isquêmica, 65(22,6%); cardiomiopatia da doença de Chagas, 42(14,6%); cardiomiopatia alcoólica, 9(3,1%); cardiomiopatia periparto, 6(2,1%); valvopatias em 2(4,2%) e miocardite viral, 3(1,04%). Foram avaliadas a duração do QRS Standard, duração do QRS filtrado, duração do sinal abaixo de 40µV e a raiz quadrada nos últimos 40ms quanto a idade, sexo, etiologia, achados do eletrocardiograma de repouso de 12 derivações, do ecocardiograma, do eletrocardiograma de longa duração e mortalidade. Para a análise estatística, foram utilizados os testes: exato de Fisher, t de Student, de Man-Whitney, análise de variância, Log-HanK e o método de Kaplan-Meyer. RESULTADOS: O potencial tardio foi diagnosticado em 90 (31,3%) pacientes e não houve correlação com as etiologias. Sua presença associou-se a: menor consumo máximo de oxigênio a cicloergoespirometria (p=0,001); taquicardia ventricular sustentada e não sustentada ao Holter (p=0,001), morte súbita e mortalidade (p<0,05). Houve uma maior sobrevida nos pacientes sem potencial tardio. CONCLUSÃO: A presença de potencial tardio não se associou às etiologias e mostrou-se um marcador de pior prognóstico.

Doença arterial coronariana em pacientes com valvopatia reumática e não-reumática acompanhados em hospital público do Rio de Janeiro

OBJETIVO: Avaliar a prevalência de doença arterial coronariana (DAC) na valvopatia de etiologia reumática e não-reumática, examinando possíveis fatores preditivos da presença da doença. MÉTODOS: Estudo transversal, de série de casos obtidos em população pré-definida. Foram avaliados 1.412 pacientes com indicação de cirurgia cardíaca por qualquer etiologia. Destes, foram encontrados e estudados 294 casos com valvopatia primária de etiologias reumática e não-reumática, com idade > 40 anos, submetidos a coronariografia. RESULTADOS: Os valvopatas reumáticos apresentaram menor prevalência de DAC (4%) que os não-reumáticos (33,61%) (p < 0,0001). O modelo de regressão logística evidenciou que idade, dor torácica típica, hipertensão arterial sistêmica (HAS), diabete melito e dislipidemia estavam significativamente relacionados à DAC, e que a etiologia reumática não era determinante da doença. Tabagismo e sexo revelaram-se de importância clínica na DAC, embora sem significância estatística. No grupo total, o modelo de análise Log linear demonstrou que, independentemente da etiologia, sexo, idade > 55 anos, HAS, dor torácica típica, diabete e dislipidemia se relacionavam diretamente com a DAC, sendo as três últimas as variáveis de maior peso para a doença. CONCLUSÃO: A prevalência de DAC é baixa entre valvopatas reumáticos e mais alta entre não-reumáticos; a etiologia reumática não parece exercer efeito protetor sobre a prevalência de DAC; e as variáveis sexo, idade, HAS, dor torácica típica, dislipidemia e diabete melito foram identificadas como fortemente associadas à presença de DAC. É possível definir critérios de indicação de coronariografia pré-operatória nas trocas valvares, podendo-se evitar a indicação rotineira a partir dos 40 anos.

A influência do plano de saúde na evolução a longo prazo de pacientes com infarto agudo do miocárdio

FUNDAMENTO: Pouco se sabe, principalmente em nosso meio, sobre a influência dos planos de saúde na evolução a longo prazo pós-infarto agudo do miocárdio (IAM). OBJETIVO: Avaliar a evolução de pacientes com IAM usuários do SUS ou de outros convênios. MÉTODOS: Foram analisados 1588 pacientes com IAM (idade média de 63,3 ± 12,9 anos, 71,7% homens), incluídos de forma prospectiva em banco de dados específico, e seguidos por até 7,55 anos. Deste total, 1003 foram alocados no "grupo SUS" e 585 no "outros convênios". Qui-quadrado, log-rank e Cox ("stepwise") foram aplicados nas diferentes análises estatísticas. O modelo multivariado a longo prazo, com mortalidade como variável dependente, incluiu 18 variáveis independentes. RESULTADOS: As mortalidades hospitalares nos grupos "outros convênios" e "SUS" foram de 11,4% e 10,3%, respectivamente (P=0,5); a longo prazo, as chances de sobrevivência nos grupos foram, respectivamente, de 70,4% ± 2,9 e 56,4% ± 4,0 (P=0,001, "hazard-ratio"=1,43, ou 43% a mais de chance de óbito no grupo "SUS"). No modelo ajustado, o grupo "SUS" permaneceu com probabilidade significativamente maior de óbito (36% a mais de chance, P=0,005), demonstrando-se ainda que cirurgia de revascularização miocárdica e angioplastia melhoraram o prognóstico dos pacientes, ao passo que idade e história de infarto prévio, diabete ou insuficiência cardíaca, pioraram o prognóstico dos mesmos. CONCLUSÃO: Em relação a usuários de outros convênios, o usuário SUS apresenta mortalidade similar durante a fase hospitalar, porém tem pior prognóstico a longo prazo, reforçando a necessidade de esforços adicionais no sentido de melhorar o nível de atendimento destes pacientes após a alta hospitalar.

Prevalência e impacto prognóstico da disfunção diastólica na doença renal crônica em hemodiálise

FUNDAMENTO: Disfunção diastólica é frequente em pacientes de hemodiálise, mas seu impacto na evolução clínica é incerto. OBJETIVO: Avaliar a prevalência e o impacto prognóstico da disfunção diastólica (DD) avançada (DDA) do ventrículo esquerdo (VE) em pacientes de hemodiálise. MÉTODOS: Ecocardiogramas foram realizados em pacientes no primeiro ano de hemodiálise, em ritmo sinusal, sem doença cardiovascular manifestada, excluindo-se aqueles com valvopatia significativa ou derrame pericárdico. Pela avaliação integrada dos dados ecodopplercardiográficos, a função diastólica foi classificada como: 1) normal, 2) DD discreta (alteração do relaxamento) e 3) DDA (pseudonormalização e fluxo restritivo). Os desfechos pesquisados foram mortalidade geral e eventos cardiovasculares. RESULTADOS: Foram incluídos 129 pacientes (78 homens), com idade 52 ± 16 anos e prevalência de DD de 73% (50% com DD discreta e 23% com DDA). No grupo com DDA, demonstrou-se maior idade (p < 0,01), pressão arterial sistólica (p < 0,01) e diastólica (p = 0,043), massa do VE (p < 0,01), índice do volume do átrio esquerdo (p < 0,01) e proporção de diabéticos (p = 0,019), além de menor fração de ejeção (p < 0,01). Após 17 ± 7 meses, a mortalidade geral foi significativamente maior naqueles com DDA, em comparação aos normais e com DD discreta (p = 0,012, log rank test). Na análise multivariada de Cox, a DDA foi preditiva de eventos cardiovasculares (hazard ratio 2,2, intervalo de confiança 1,1-4,3, p = 0,021) após ajuste para idade, gênero, diabete, massa do VE e fração de ejeção. CONCLUSÃO: A DDA subclínica foi encontrada em aproximadamente um quarto dos pacientes de hemodiálise e acarretou impacto prognóstico, independente de outros dados clínicos e ecocardiográficos.

Development of a semi-automatic self learning pattern recognition system for the control of electronic boards

This project was funded under the Applied Research Grants Scheme administered by Enterprise Ireland. The project was a partnership between Galway - Mayo Institute of Technology and an industrial company, Tyco/Mallinckrodt Galway. The project aimed to develop a semi - automatic, self - learning pattern recognition system capable of detecting defects on the printed circuits boards such as component vacancy, component misalignment, component orientation, component error, and component weld. The research was conducted in three directions: image acquisition, image filtering/recognition and software development. Image acquisition studied the process of forming and digitizing images and some fundamental aspects regarding the human visual perception. The importance of choosing the right camera and illumination system for a certain type of problem has been highlighted. Probably the most important step towards image recognition is image filtering, The filters are used to correct and enhance images in order to prepare them for recognition. Convolution, histogram equalisation, filters based on Boolean mathematics, noise reduction, edge detection, geometrical filters, cross-correlation filters and image compression are some examples of the filters that have been studied and successfully implemented in the software application. The software application developed during the research is customized in order to meet the requirements of the industrial partner. The application is able to analyze pictures, perform the filtering, build libraries, process images and generate log files. It incorporates most of the filters studied and together with the illumination system and the camera it provides a fully integrated framework able to analyze defects on printed circuit boards.

Precisão da medida do limiar anaeróbio por meio do calorímetro portátil

FUNDAMENTO: Muitos métodos são empregados para determinar o Limiar Anaeróbio (LAn) por meio de ergoespirômetros sofisticados. OBJETIVO: Testar a variação no LAn, detectado por modelos matemáticos e de inspeção visual, quando empregado ergoespirômetro de baixo custo e destinado à aplicação clínica. MÉTODOS: Foram voluntários para esse estudo 79 indivíduos aparentemente saudáveis; desses, 57 homens. O VO2máx e o limiar ventilatório foram determinados por calorimetria indireta de circuito aberto. O método eletroenzimático foi empregado para análise da lactacidemia e determinação direta do limiar de lactato (LL). O LAn foi determinado por dois métodos matemáticos (MM SQR e MMslope), baseados nas trocas gasosas, e pelo método de inspeção visual do log-log, para determinação do LL. Dois pesquisadores independentes determinaram o LAn através da inspeção visual de três gráficos, considerando dois métodos (LAn-a= V-slope, EqV; e LAn-b = V-slope, EqV e ExCO2). Os dados foram analisados por meio da estatística paramétrica para determinação das diferenças entre LAn-a versus ExCO2, MM SQR e MMslope; LAn-b versus MM SQR e MMslope; e LL versus LAn-a, LAN-b, MM SQR e MMslope. RESULTADOS: O MMslope foi o único método que apresentou diferença significativa entre o LAn-a e LAn-b (p=0,001), com CV% >15. O LL versus MMslope não apresentou diferença significativa (p=0,274), contudo, observou-se um elevado CV (24%). CONCLUSÃO: Conclui-se que com o equipamento de baixo custo os métodos MM SQR e LAn-a podem ser utilizados para a determinação do LAn. O método MMslope não apresentou precisão satisfatória para ser empregado com esses equipamentos.

Pressão diastólica final do ventrículo esquerdo e síndromes coronarianas agudas

FUNDAMENTO: Há falta de dados sobre o impacto prognóstico da pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (PDFVE) sobre as síndromes coronarianas agudas (SCA). OBJETIVO: Avaliar a PDFVE e suas implicações prognósticas em pacientes com SCA. MÉTODOS: Estudo prospectivo, longitudinal e contínuo de 1.329 pacientes com SCA de um único centro, realizado entre 2004 e 2006. A função diastólica foi determinada através da PDFVE. A população foi dividida em dois grupos: Grupo A - PDFVE < 26,5 mmHg (n = 449); Grupo B - PDFVE > 26,5 mmHg (n = 226). RESULTADOS: Não houve diferenças significantes entre os grupos em relação aos fatores de risco para doença cardiovascular, histórico médico e terapia médica durante a admissão. Nos pacientes do grupo A, a SCA sem elevação do segmento ST foi mais frequente, bem como angiogramas coronários normais. A mortalidade hospitalar foi similar entre os grupos, mas a sobrevida de um ano foi maior entre os pacientes do grupo A (96,9 vs 91,2%, log rank p = 0,002). Em um modelo multivariado de regressão de Cox, uma PDFVE > 26,5 mmHg (RR 2,45, IC95% 1,05 - 5,74) permaneceu um preditor independente para mortalidade de um ano, quando ajustado para idade, fração de ejeção sistólica do VE, SCA com elevação do segmento ST, pico da troponina, glicemia na admissão hospitalar e diuréticos após 24 horas. Além disso, uma PDFVE > 26,5 mmHg foi um preditor independente de uma futura rehospitalização por IC congestiva (RR 6,65 IC95% 1,74 - 25,5). CONCLUSÃO: Em nossa população selecionada, a PDFVE apresentou uma influência prognóstica significante.