Análise das alterações decorrentes do envelhecimento na mecânica respiratória pela técnica de oscilações forçadas

O crescimento do percentual de idosos na população ocorre mundialmente tornando necessário conhecer o impacto do processo de envelhecimento, neste contexto, do sistema respiratório. O desconhecimento do impacto do envelhecimento associado a diferentes graus de exposição a poluentes e a presença de comorbidade(s) dificulta a diagnose das pneumopatias acarretando aos idosos piora da qualidade de vida. São vantagens da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT): alto potencial de aplicação em idosos, fácil realização, análise detalhada da mecânica respiratória, desempenho de papel complementar, bem como de alternativa na impossibilidade de realização dos exames tradicionais. Foi realizado um estudo experimental comparativo que objetivou investigar o impacto do envelhecimento no sistema respiratório pela FOT e pela espirometria entre grupos de diferentes faixas etárias, sendo a idade a variável independente e as variáveis dependentes, os parâmetros oscilométricos resistência em regime contínuo (R0) e das vias aéreas centrais (Rm), inclinação da resistência (S), frequência de ressonância (fr), reatância média (Xm), complacência dinâmica (Cdin,sr) e os parâmetros espirométricos (VEF1, CVF, VEF1/CVF e FEF/CVF). Foram realizados entrevista, exame clínico, radiografia torácica, avaliação da mecânica respiratória pela FOT e da função pulmonar pela espirometria. 255 indivíduos com idades entre 20 e 86 anos foram entrevistados. Destes, 175 foram excluídos, restando os 80 voluntários analisados, que foram divididos em 6 grupos de acordo com a faixa etária (A: 20 a 29 anos; B: 30 a 39 anos; C: 40 a 49 anos; D: 50 a 59 anos; E: 60 a 69 anos; F: 70 anos ou mais). Foram utilizados os testes de Shapiro-Wilkins, na avaliação da normalidade dos dados biométricos em cada grupo, Oneway ANOVA, na comparação entre os grupos, e Tukey HSD na comparação entre as classes subjacentes. A análise da associação entre duas variáveis foi realizada inicialmente pela regressão univariada entre os parâmetros oscilométricos, a idade e a altura. A regressão múltipla entre os parâmetros oscilométricos, idade e altura foi realizada em conjunto. Foi realizada a análise de confundimento ou modificação de efeito sobre o parâmetro altura na relação entre a idade e os parâmetros oscilométricos. A correção pelo fator altura foi realizada quando sua análise apresentava fator de confundimento. Quanto aos parâmetros resistivos, não foram observadas alterações em R0 e Rm com o envelhecimento enquanto que o declínio observado em S é discreto e não-significativo. Em relação aos parâmetros reativos, verificouse que Cdin,sr e Xm diminuem enquanto que fr aumenta com o processo de envelhecimento. Todas estas alterações são significativas. Todavia, a diminuição da Cdin,sr não apresenta relação com a idade e sim com a altura, que constituiu modificação do efeito. Nos demais parâmetros oscilométricos, a altura constituiu fator de confundimento. Quanto à espirometria, observou-se declínio significativo do VEF1, do VEF1/CVF e da CVF. O índice FEF/CVF apresentou declínio nãosignificativo. Concluindo, a resistência do sistema respiratório e a complacência dinâmica não se modificam enquanto a homogeneidade do sistema respiratório diminui com o processo de envelhecimento.

Métodos para obtener el coeficiente de concentración de tensiones para fatiga

[ES]Existen diferentes propuestas para obtener el coeficiente de concentración de tensiones para el análisis de fatiga: Neuber, Peterson, distancia crítica, corrección de modelo de elementos finitos, etc. En este trabajo se trata de estudiar los principales y compararlos entre ellos de forma sistemática utilizando como referencia piezas con entallas de geometría sencilla y extrayendo conclusiones útiles para diseño y análisis mecánico.

Engineered discoidin domain from factor VIII binds αvβ3 integrin with antibody-like affinity

Alternative scaffolds are non-antibody proteins that can be engineered to bind new targets. They have found useful niches in the therapeutic space due to their smaller size and the ease with which they can be engineered to be bispecific. We sought a new scaffold that could be used for therapeutic ends and chose the C2 discoidin domain of factor VIII, which is well studied and of human origin. Using yeast surface display, we engineered the C2 domain to bind to αvβ3 integrin with a 16 nM affinity while retaining its thermal stability and monomeric nature. We obtained a crystal structure of the engineered domain at 2.1 Å resolution. We have christened this discoidin domain alternative scaffold the “discobody.”

Transcription factor occupancy in differentiating skeletal muscle

With recent advances in high-throughput sequencing, mapping of genome-wide transcription factor occupancy has become feasible. To advance the understanding of skeletal muscle differentiation specifically and transcriptional regulation in general, I determined the genome-wide occupancy map for myogenin in differentiating C2C12 myocyte cells. I then analyzed the myogenin map for underlying sequence content and the association between occupied elements and expression trajectories of adjacent genes. Having determined that myogenin primarily associates with expressed genes, I performed a similar analysis on occupancy maps of other transcription factors active during skeletal muscle differentiation, including an extensive analysis of co-occupancy. This analysis provided strong motif evidence for protein-protein interactions as the primary driving force in the formation of Myogenin / Mef2 and MyoD / AP-1 complexes at jointly-occupied sites. Finally, factor occupancy analysis was extended to include bHLH transcription factors in tissues other than skeletal muscle. The cross-tissue analysis led to the emergence of a motif structure used by bHLH TFs to encode either tissue-specific or "general" (public) access in a variety of lineages.

Solar photospheric and coronal abundances from solar energetic particle measurements

Observations of solar energetic particles (SEPs) from 22 solar flares in the 1977-1982 time period are reported. The observations were made by the Cosmic Ray Subsystem on board the Voyager 1 and 2 spacecraft. SEP abundances have been obtained for all elements with 3 ≤ Z ≤ 30 except Li, Be, B. F, Sc, V, Co and Cu. for which upper limits have been obtained. Statistically meaningful abundances of several rare elements (e.g., P, Cl, K, Ti, Mn) have been determined for the first time, and the average abundances of the more abundant elements have been determined with improved precision, typically a factor of three better than the best previous determinations.

Previously reported results concerning the dependence of the fractionation of SEPs relative to photosphere on first ionization potential (FIP) have been confirmed and amplified upon with the new data. The monotonic Z-dependence of the variation between flares noted by earlier studies was found to be interpretable as a fractionation, produced by acceleration of the particles from the corona and their propagation through interplanetary space, which is ordered by the ionic charge-to-mass ratio Q/ M of the species making up the SEPs. It was found that Q/M is the primary organizing parameter of acceleration and propagation effects in SEPs, as evidenced by the dependence on Q/M of time, spatial and energy dependence within flares and of the abundance variability from flare to flare.

An unfractionated coronal composition was derived by applying a simple Q/M fractionation correction to the observed average SEP composition, to simultaneously correct for all Q/M-correlated acceleration/propagation fractionation of SEPs. The resulting coronal composition agrees well with current XUV/X-ray spectroscopic measurements of coronal composition but is of much higher precision and is available for a much larger set of elements. Compared to spectroscopic photospheric abundances, the SEP-derived corona appears depleted in C and somewhat enriched in Cr (and possibly Ca and Ti).

An unfractionated photospheric composition was derived by applying a simple FIP fractionation correction to the derived coronal composition, to correct for the FIP-associated fractionation of the corona during its formation from photospheric material. The resulting composition agrees well with the photospheric abundance tabulation of Grevesse (1984) except for an at least 50% lower abundance of C and a significantly greater abundance of Cr and possibly Ti. The results support the Grevesse photospheric Fe abundance, about 50% higher than meteoritic and earlier solar values. The SEP-derived photospheric composition is not generally of higher precision than the available spectroscopic data, but it relies on fewer physical parameters and is available for some elements (C, N, Ne, Ar) which cannot be measured spectroscopically in the photosphere.

DNA-mediated oxidation of transcription factor p53

Transcription factor p53 is the most commonly altered gene in human cancer. As a redox-active protein in direct contact with DNA, p53 can directly sense oxidative stress through DNA-mediated charge transport. Electron hole transport occurs with a shallow distance dependence over long distances through the π-stacked DNA bases, leading to the oxidation and dissociation of DNA-bound p53. The extent of p53 dissociation depends upon the redox potential of the response element DNA in direct contact with each p53 monomer. The DNA sequence dependence of p53 oxidative dissociation was examined by electrophoretic mobility shift assays using radiolabeled oligonucleotides containing both synthetic and human p53 response elements with an appended anthraquinone photooxidant. Greater p53 dissociation is observed from DNA sequences containing low redox potential purine regions, particularly guanine triplets, within the p53 response element. Using denaturing polyacrylamide gel electrophoresis of irradiated anthraquinone-modified DNA, the DNA damage sites, which correspond to locations of preferred electron hole localization, were determined. The resulting DNA damage preferentially localizes to guanine doublets and triplets within the response element. Oxidative DNA damage is inhibited in the presence of p53, however, only at DNA sites within the response element, and therefore in direct contact with p53. From these data, predictions about the sensitivity of human p53-binding sites to oxidative stress, as well as possible biological implications, have been made. On the basis of our data, the guanine pattern within the purine region of each p53-binding site determines the response of p53 to DNA-mediated oxidation, yielding for some sequences the oxidative dissociation of p53 from a distance and thereby providing another potential role for DNA charge transport chemistry within the cell.

To determine whether the change in p53 response element occupancy observed in vitro also correlates in cellulo, chromatin immunoprecipition (ChIP) and quantitative PCR (qPCR) were used to directly quantify p53 binding to certain response elements in HCT116N cells. The HCT116N cells containing a wild type p53 were treated with the photooxidant [Rh(phi)2bpy]³⁺, Nutlin-3 to upregulate p53, and subsequently irradiated to induce oxidative genomic stress. To covalently tether p53 interacting with DNA, the cells were fixed with disuccinimidyl glutarate and formaldehyde. The nuclei of the harvested cells were isolated, sonicated, and immunoprecipitated using magnetic beads conjugated with a monoclonal p53 antibody. The purified immounoprecipiated DNA was then quantified via qPCR and genomic sequencing. Overall, the ChIP results were significantly varied over ten experimental trials, but one trend is observed overall: greater variation of p53 occupancy is observed in response elements from which oxidative dissociation would be expected, while significantly less change in p53 occupancy occurs for response elements from which oxidative dissociation would not be anticipated.

The chemical oxidation of transcription factor p53 via DNA CT was also investigated with respect to the protein at the amino acid level. Transcription factor p53 plays a critical role in the cellular response to stress stimuli, which may be modulated through the redox modulation of conserved cysteine residues within the DNA-binding domain. Residues within p53 that enable oxidative dissociation are herein investigated. Of the 8 mutants studied by electrophoretic mobility shift assay (EMSA), only the C275S mutation significantly decreased the protein affinity (KD) for the Gadd45 response element. EMSA assays of p53 oxidative dissociation promoted by photoexcitation of anthraquinone-tethered Gadd45 oligonucleotides were used to determine the influence of p53 mutations on oxidative dissociation; mutation to C275S severely attenuates oxidative dissociation while C277S substantially attenuates dissociation. Differential thiol labeling was used to determine the oxidation states of cysteine residues within p53 after DNA-mediated oxidation. Reduced cysteines were iodoacetamide labeled, while oxidized cysteines participating in disulfide bonds were ¹³C₂D₂-iodoacetamide labeled. Intensities of respective iodoacetamide-modified peptide fragments were analyzed using a QTRAP 6500 LC-MS/MS system, quantified with Skyline, and directly compared. A distinct shift in peptide labeling toward ¹³C₂D₂-iodoacetamide labeled cysteines is observed in oxidized samples as compared to the respective controls. All of the observable cysteine residues trend toward the heavy label under conditions of DNA CT, indicating the formation of multiple disulfide bonds potentially among the C124, C135, C141, C182, C275, and C277. Based on these data it is proposed that disulfide formation involving C275 is critical for inducing oxidative dissociation of p53 from DNA.

A new method of measuring the waveguide dispersion factor and the thermo-optic coefficient of long-period fiber gratings

Based on the Mach-Zehnder effect between the core mode and the cladding modes, the interference fringes are formed by a pair of cascaded long-period fiber gratings (CLPFGs). Theoretical analyses show that the spectral spacing and the wavelength of these fringes are functions of the waveguide dispersion factor gamma, which is a characterizing parameter to LPFG and with theoretical and applicational significance. By measuring the characteristics of the transmission spectra of CLPFGs, the absolute value of gamma can be obtained. At the same time, the thermo-optic coefficient of effective refractive index difference between core and cladding modes, p, can also be obtained by measured the temperature sensitivity of these fringes. In the experiments, \gamma\ and mu were measured by this method to be 0.874 and 4.08 x 10(-5) degreesC(-1), respectively, for LPFGs with period of 450 mum and with a HE14 resonant peak at 1554 nm. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Caracterização espaço-temporal de plumas de sedimentos por sensoriamento remoto: um estudo de caso na foz do rio Paraíba do Sul.

Sedimentos em suspensão representam um dos principais fatores que afetam a qualidade dos sistemas aquáticos no mundo; influenciam os processos geomórficos de construção da paisagem e podem indicar problemas de erosão e perda de solo na bacia hidrográfica contribuinte. O seu monitoramento espacial e temporal é fundamental nas atividades de gestão ambiental de áreas costeiras. Nesse sentido, a hipótese básica desta pesquisa é que o padrão espacial e temporal de plumas de sedimentos costeiras associado ao regime hidrológico do rio pode ser caracterizado a partir de imagens orbitais de média resolução espacial. Para comprová-la, elegeu-se a foz do rio Paraíba do Sul como área de estudo para definição e teste metodológico, e formulou-se como principal objetivo mapear qualitativamente a pluma costeira deste rio a partir de imagens Landsat 5 e CBERS-2, ao longo do período compreendido entre 1985 e 2007. As datas avaliadas foram criteriosamente definidas através de três estratégias de análise, totalizando cinqüenta imagens. Pesquisa bibliográfica e avaliação da resposta espectral da feição de interesse nas imagens selecionadas consistiram nas etapas principais da definição da metodologia. As plumas foram então identificadas, mapeadas e extraídas; posteriormente, suas características espaciais e temporais foram analisadas por intermédio de sistemas de informação geográfica e avaliadas em conjunto com dados históricos de vazão. Os resultados indicam que a banda do vermelho forneceu uma melhor discriminação interna da pluma, sendo, portanto, utilizada como base para as análises realizadas neste trabalho. Com exceção do procedimento de correção atmosférica, a metodologia proposta consiste na utilização de técnicas simples de processamento digital de imagens, baseadas na integração de técnicas semi-automáticas e de análise visual. A avaliação do padrão dos sedimentos e dos mapas temáticos qualitativos de concentração de sedimentos em suspensão indica a forte diferenciação existente entre cenários representativos de épocas de cheia e seca do rio. Análises espaciais do comportamento da pluma contribuem ainda para um maior conhecimento do espaço geográfico, fornecendo subsídios aos mais variados setores do planejamento e gestão ambiental.

Acoplamento de técnicas espectrométricas com métodos quimiométricos de classificação e calibração multivariada em alimentos

Este trabalho de pesquisa descreve três estudos de utilização de métodos quimiométricos para a classificação e caracterização de óleos comestíveis vegetais e seus parâmetros de qualidade através das técnicas de espectrometria de absorção molecular no infravermelho médio com transformada de Fourier e de espectrometria no infravermelho próximo, e o monitoramento da qualidade e estabilidade oxidativa do iogurte usando espectrometria de fluorescência molecular. O primeiro e segundo estudos visam à classificação e caracterização de parâmetros de qualidade de óleos comestíveis vegetais utilizando espectrometria no infravermelho médio com transformada de Fourier (FT-MIR) e no infravermelho próximo (NIR). O algoritmo de Kennard-Stone foi usado para a seleção do conjunto de validação após análise de componentes principais (PCA). A discriminação entre os óleos de canola, girassol, milho e soja foi investigada usando SVM-DA, SIMCA e PLS-DA. A predição dos parâmetros de qualidade, índice de refração e densidade relativa dos óleos, foi investigada usando os métodos de calibração multivariada dos mínimos quadrados parciais (PLS), iPLS e SVM para os dados de FT-MIR e NIR. Vários tipos de pré-processamentos, primeira derivada, correção do sinal multiplicativo (MSC), dados centrados na média, correção do sinal ortogonal (OSC) e variação normal padrão (SNV) foram utilizados, usando a raiz quadrada do erro médio quadrático de validação cruzada (RMSECV) e de predição (RMSEP) como parâmetros de avaliação. A metodologia desenvolvida para determinação de índice de refração e densidade relativa e classificação dos óleos vegetais é rápida e direta. O terceiro estudo visa à avaliação da estabilidade oxidativa e qualidade do iogurte armazenado a 4C submetido à luz direta e mantido no escuro, usando a análise dos fatores paralelos (PARAFAC) na luminescência exibida por três fluoróforos presentes no iogurte, onde pelo menos um deles está fortemente relacionado com as condições de armazenamento. O sinal fluorescente foi identificado pelo espectro de emissão e excitação das substâncias fluorescentes puras, que foram sugeridas serem vitamina A, triptofano e riboflavina. Modelos de regressão baseados nos escores do PARAFAC para a riboflavina foram desenvolvidos usando os escores obtidos no primeiro dia como variável dependente e os escores obtidos durante o armazenamento como variável independente. Foi visível o decaimento da curva analítica com o decurso do tempo da experimentação. Portanto, o teor de riboflavina pode ser considerado um bom indicador para a estabilidade do iogurte. Assim, é possível concluir que a espectroscopia de fluorescência combinada com métodos quimiométricos é um método rápido para monitorar a estabilidade oxidativa e a qualidade do iogurte