Experimental procedures for the identification of material properties of intervertebal disc - a contribution for the development of biomimetic substitutes for the nucleus pulposus

Tese de Doutoramento em Engenharia Mecânica.

Desórdenes Congénitos de la Glicosilación (CDG). Primera investigación Argentina de patologías genéticas causadas por defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas: estudios clínicos, bioquímicos y moleculares para la identificación y caracterización de las distintas variantes

La caracterización de nuevas patologías causadas por defectos en la glicosilación de proteínas se ha incrementado exponencialmente en los últimos cinco años. Los Desórdenes Congénitos de la Glicosilación ó Congenital Disorders of Glycosylation, sigla en inglés, CDG, comprenden defectos en la biosíntesis de las glicoproteínas, ya sea en la vía de la N-glicosilación, como así también de la O-glicosilación proteica. La presentación fenotípica es multisistémica, existen más de 500 genes que codifican para proteínas implicadas en procesos de glicosilación, poniendo de manifiesto la importancia crucial de la glicobiología en los procesos celulares. La mayoría de los CDG conocidos hasta el momento son defectos de N-glicosilación (clasificadas CDG-Ia hasta CDG-Im y CDG-IIa hasta CDG-IIf), aunque están siendo descritas alteraciones de O-glicosilación, como causa primaria de diferentes distrofias musculares, condrodisplasias, mucolipidosis I y II; Síndrome de Exostosis Múltiple Hereditario (EMH), trastornos de la migración neuronal e incluso existen defectos combinados de N- y O-glicosilación. Presentan una mortalidad infantil elevada, de aproximadamente un 25% por infecciones graves o fallos orgánicos. Las principales manifestaciones clínicas son: retraso psicomotor, convulsiones, hipotonía axial, estrabismo e hipoplasia cerebelosa, entre las características más frecuentes, acompañadas en algunos casos por dismorfias, hepatopatía, coagulopatía, enteropatía, entre otras manifestaciones, sin existir un patrón único de expresión clínica y pudiendo observarse manifestaciones inusuales de la enfermedad. Existe en nuestro medio un sub-diagnóstico de estas patologías, atribuible al desconocimiento de la gran variabilidad fenotípica y a la falta de metodologías para su diagnóstico. El estudio de alteraciones de la glicosilación proteica permitirá la identificación de diferentes clases de CDG como responsables de síndromes clínicos no explicados e incluso el hallazgo de nuevas variantes de estas patologías en nuestro medio. Como Objetivo General, se desea contribuir al desarrollo de un capítulo inédito en Latinoamérica, en el área de las Enfermedades Metabólicas Hereditarias, desde los diferentes aspectos: clínico, bioquímico y molecular, conjuntamente con la aplicación de criterios cada vez más amplios para la detección de CDG en nuestro medio y el conocimiento de los aspectos fisiopatogénicos propios de estas enfermedades.

Heat and mass transfer in tubular inorganic membranes

Inorganic membranes, permeation, diffusion, heat transfer, mass transfer, axial dispersion

Flow and transport in electrochromatography

Analyte retention, analyte transport, axial dispersion, adsorption, charge-selectivity, concentration polarization, confocal laser scanning microscopy, donnan-exclusion, electrical double layer; electrochromatography; electrohydrodynamics, electrokinetic instability, electroosmosis; electroosmotic flow; electroosmotic mobility, electroosmotic perfusion, electrophoresis, hierarchical porous media, hydrodynamic flow, induced-charge electroosmosis, ion-permselectivity, ion-permselective transport, monolith, nonequilibrium electrical double layer, nonequilibrium electrokinetic effects, nonlinear electroosmosis, plate height, plate number, porous media, pore-scale dispersion, refractive index matching, space charge effects, sphere packing, quantitative imaging, wall effect, zeta-potential

Comparison of calling songs in three allopatric populations of Endecous itatibensis (Orthoptera, Phalangopsinae)

Three isolated populations of the cricket Endecous itatibensis Rehn, 1918 had been analyzed to test the hypothesis of divergence in the calling song estridulation and to discuss its implications in the speciation process. The song registers were obtained from specimens in Corumbataí, Piraciacaba and Itatiba cities, state of São Paulo, Brazil. In the three analyzed populations, calling songs are composed by pairs of notes. Specimens from Corumbataí emit composed phrases with 3 to 18 pairs of notes, while those of Piracicaba and Itatiba have 1 to 3 pairs of notes. Inter- and intrapopulational variability in the frequencies of acoustic signals were detected. While recording the calling songs, other stridulations were registered, possibly from species of Orthoptera or Hemiptera. When the tapes were analyzed in the laboratory, it was verified that there was no overlap among the species' calling songs, in such a way that each species had their particular band of frequencies, avoiding interespecific acoustic competition.

Espermiogênese em Eupemphix nattereri (Anura, Leiuperidae): aspectos ultra-estruturais

A maturação dos espermatozóides envolve um extenso e complexo processo que começa com a proliferação e diferenciação das espermatogônias, passa pela meiose e finaliza com a espermiogênese. Nessa fase, eventos envolvendo alterações morfológicas e bioquímicas transformam espermátides em espermatozóides. Aspectos ultra-estruturais da espermiogênese e do espermatozóide do anuro Eupemphix nattereri (Steindachner, 1863) foram analisados através de microscopia eletrônica de transmissão. A espermiogênese envolve condensação da cromatina e alongamento nuclear, com visível eliminação de citoplasma. Nesse estágio, grande quantidade de microtúbulos e glicogênio podem ser visualizados no citoplasma das células de Sertoli, rodeando cada espermátide. O espermatozóide é fusiforme e o acrossomo forma uma capa na região anterior do núcleo. A bainha mitocondrial é encontrada ao redor da porção proximal da cauda. A cauda apresenta o axonema com o modelo 9+2, uma fibra axonemal, a membrana ondulante e ausência de bastão axial. Esta organização apresenta algumas similaridades com espécies do gênero Physalaemus (Leiuperidae) como P. biligonigerus (Cope, 1861), P. gracilis (Boulenger, 1883) e P. fuscomaculatus (Steindachner, 1864).

Morphometric and genetic differentiation among populations of Eupemphix nattereri (Amphibia, Anura, Leiuperidae) from central Brazil

To assess genetic structure and phenotypic diversity of Eupemphix nattereri Steindachner, 1863, morphometric and molecular analyses were carried out for nine populations from the State of Goiás. A total of 11 morphometric traits were evaluated and genetic information was estimated using RAPD markers. Genetic and phenotypic distances were determined as a function of geographical origin. Correlation among genetic, morphometric, micro, and macroenviromental were analyzed by the Mantel test. Genetic data indicated high levels of genetic diversity (Φst= 0.3) among the nine populations. Mantel tests did not reveal a significant positive correlation between genetic and geographical distances, indicating that locally geographical populations were not genetically similar, even in distances smaller than 50 km. Discriminant analysis on 11 morphometric measurements showed a high divergence among the nine populations. However, a marginally significant correlation (P=0.08) between genetic and morphometric distances was found. The observed correlation was not causal in terms of the relationship between phenotype and genotype, but indicated common spatial structures. Thus, our results suggest that isolation-by-distance processes may explain population divergence in Eupemphix nattereri.

A new species of Leiostracus from Bahia, Brazil (Gastropoda, Pulmonata, Orthalicidae)

A remarkable new species of pulmonate snail was recently collected in a small Atlantic Rainforest fragment near the city of Canavieiras, state of Bahia, Brazil, an area known for a high diversity of land snails. It is described herein as Leiostracus fetidus sp. nov. and can be easily identified by its color pattern of irregular brown to black axial stripes on a white to yellow background, a reddish axial band "separating" the white peristome from the rest of the shell and a broad brown spiral band surrounding the umbilical region. Other diagnostic features include a relatively small size, a proto columellar fold and two very weak folds delimiting the basal region of the aperture. This discovery is a reminder of how little this fauna is known and also an alarm for proper conservation of these forest fragments.

A new species of Leiostracus (Gastropoda, Pulmonata, Orthalicoidea) from Espírito Santo, Brazil

A remarkable new species of pulmonate land snail was found in the collection of the Senckenberg Forschungninstitut und Naturmuseum Frankfurt (Frankfurt am Main, Germany) and is described here as Leiostracus faerie sp. nov. It can be easily identified by its small and translucent shell with fine axial light brown bands and its protoconch sculpture. It was collected in the Rio Doce ("Doce River") region in Espírito Santo, Brazil, an area known for a high diversity and endemicity of land snails. This discovery shows how little this fauna is known and reinforces the importance of museum collections in the study of biodiversity and conservation.

Convergence across countries and regions: theory and empirics

This paper surveys the recent literature on convergence across countries and regions. I discuss the main convergence and divergence mechanisms identified in the literature and develop a simple model that illustrates their implications for income dynamics. I then review the existing empirical evidence and discuss its theoretical implications. Early optimism concerning the ability of a human capital-augmented neoclassical model to explain productivity differences across economies has been questioned on the basis of more recent contributions that make use of panel data techniques and obtain theoretically implausible results. Some recent research in this area tries to reconcile these findings with sensible theoretical models by exploring the role of alternative convergence mechanisms and the possible shortcomings of panel data techniques for convergence analysis.

Allocative and productive efficiency in REE with asymetric information

We characterize the divergence between informational and economic efficiency in a rational expectations competitive market with asymmetric information about the costs of production. We find that prices may contain too much or too little information with respect to incentive efficient allocations depending on whether the main role of the price is, respectively, the traditional as index of scarcity or informational. Only when REE degenerate to Cournot equilibria the market solution does not show llocative inefficiency. With multidimensional uncertainty we find that the REE price does not have in general the incentive efficient information mix: It pays to sacrifice allocative efficiency at the REE to improve productive efficiency.

Estudos anatômicos e histológicos sôbre a subfamília Triatominae (Heteroptera, Reduviidae): X. parte: Espermiohistogênese do Triatoma infestans

No trabalho apresentado, descrevemos a evolução do espérmio maduro de triatoma infestans, iniciando-se a observação das transformações a partir dos espermídeos. Destacamos, em seguida, os principais resultados: 1. A histogênese dos espérmios é subdividida em 6 fases que se superpõem, parcialmente, a respeito do cronismo dos acontecimentos celulares: a) fase de translações (translações dos centríolos, mitocôndrios e do aparelho de GoLGI do pólo apical o pòlo basal da célula). b) Alongamento dos centríolos (formação do filamento axial). c) Alongamento da massa mitocondrial (formação dos fios periféricos). d) Formação do acrosoma (divisão do aparelho de GOLGI em acrosoma e corpo restante, que é eliminado da célula; além disto, translação do acrosoma para o pólo apical). e) Primeira fase de alongamento do núcleo (alongamento do núcleo e condensação da cromatina). f) Segunda fase de alongamento do núcleo (alongamento definitivo do núcleo para formar a cabeça do espérmio). 2. Os centríolos, em Triatoma infestans, podem ser observados, contînuamente, dos estádios da profase (estádio dos cromosomas difusos) até o fim da formação do espérmio. Para esta observação precisamos de cortes finos com, aproximadamente, um micron de espessura. 3. Os centríolos, depois da última divisão de maturação, ficam escondidos no interior do corpo dos restos dos fusos. 4. Não se pode distinguir o centríolo distal do proximal. os dois justapõem-se, um ao lado do outro, sôbre a parede do núcleo. 5. O fio axial tem origem dos dois centríolos, sendo êste um fio duplo. 6. Observamos a transformação dos mitocôndrios em microfibrilas da cauda bem como a de uma parte do aparelho de GOLGI em acrosoma. 7. Depois da condensação da cromatina sôbre a parede do núcleo, formam-se duas saliências longitudinais cromáticas, que são orientadas em espiral com torsão em sentido inverso do relógio. Por isso, o corte transversal do núcleo, fortemente alongado, tem o aspecto de ferradura. 8. O espérmio maduro é composto pelos seguintes elementos, cuja existência é provada, no microscópio eletrônico, por intermédio de cortes e dilacerações: a) Acrosoma (em forma de um cone, ligeiramente curvado). b) Núcleo, formado a "cabeça" do espérmio, sem qualquer estrutura vísivel no seu interior. c) Cone basal do núcleo, formado pelos centríolos. d) Fio axial, composto de duas microfibrilas dos centríolos. e) Oito fios longitudinais mitocondriais, unidos em dois grupos (corpos em forma de vírgula), e incluídos em uma massa homogênea. Cada um dos corpos em forma de vírgula...

Environmental management problems, future generations and social decisions

The decisions of many individuals and social groups, taking according to well-defined objectives, are causing serious social and environmental problems, in spite of following the dictates of economic rationality. There are many examples of serious problems for which there are not yet appropriate solutions, such as management of scarce natural resources including aquifer water or the distribution of space among incompatible uses. In order to solve these problems, the paper first characterizes the resources and goods involved from an economic perspective. Then, for each case, the paper notes that there is a serious divergence between individual and collective interests and, where possible, it designs the procedure for solving the conflict of interests. With this procedure, the real opportunities for the application of economic theory are shown, and especially the theory on collective goods and externalities. The limitations of conventional economic analysis are shown and the opportunity to correct the shortfalls is examined. Many environmental problems, such as climate change, have an impact on different generations that do not participate in present decisions. The paper shows that for these cases, the solutions suggested by economic theory are not valid. Furthermore, conventional methods of economic valuation (which usually help decision-makers) are unable to account for the existence of different generations and tend to obviate long-term impacts. The paper analyzes how economic valuation methods could account for the costs and benefits enjoyed by present and future generations. The paper studies an appropriate consideration of preferences for future consumption and the incorporation of sustainability as a requirement in social decisions, which implies not only more efficiency but also a fairer distribution between generations than the one implied by conventional economic analysis.

Ueber die formveraenderungen des golgiapparates waehrend der spermiogenese von Australorbis glabratus olivaceus: (Mollusca, Pulmonata, Planorbidae)

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit werden die cytogenese und Histogenese der Spermien von australorbis glabratus olivaceus beschrieben, waehrend im zweiten Teil auf die Formveraenderungen des Golgiapparates des Naeheren eigegangen wird. Es wurden angewandt: Phasenkontrast, Halbdunkelfeld und Dunkelfeld; Vitalfaerbungen mit Janusgruen und Neutralrot; als histologische Faerbung nach Osmiumfixierung erwies sich Eisenhaematoxylin als guenstig, nach Sublimatfixierung zum histologischen Naschwei der chromophoben Substanz des Golgiapparates ergab die Azanfaerbung mit Nachfaerbung in Lichtgruen die besten Ergebnisse. Die Cytogenese zeigt bis zum Erreichen der Spermiden keine Besonderheiten im Vergleich mit anderen shon bearbeiteten Mollusken. Die Histogenese zeit jedoch einige bemerkenswerte Punkte, die von den bereits bekannten Befunden an anderen Mollusken erheblich abwichen. Die Kernmembran der Spermide bildet durch Schrumpfung in Folge Kondensierung des Chromatins eine Spiralfalte auf der Kernoberflaeche mit ueber 2 Um gaengen. Das proximale Centriol ist geteilt, ein Teil bildet eine Fusskappe des Kerns, von der ein Faden ausgeht, der das ganze Kerninnere durchzieht. Der andere Teil bildet den Axialfaden und dient beiden Spiralfilamenten als Lager. Das distale Centriol bildet eine umgekehrte Glocke, an deren Rand sich die Spiralfaeden und in deren Innerem sich der Axial faden anheften; es setzt sich distalwaerts in den nackten Schwanzfaden fort. Der Golgiapparat ist vom primordialen Spermiogonium bis zur reifenden Spermide durch alle Entwicklungs- und Teilungsstadien zu verfolgen. Er besteht in der Spermiocyte aus der chromophoben Masse und 12 Dictyosome, die sich dieser auflagern, sowie aus 4 Proacroblasten. Diese 16 Kondrete trennen sich vor der Diakinese und jedes wandert fuer sich zu einem der Spindelpole. Die Praespermide besitzt 6 Dictyosome und 2 Proacroblasten, die sich zu 3 Diatyosome und 1 Proacroblast auf die Spermide verteilen. Der leztere Koerper wandelt sich zum Acroblast um, der sich als Acrosom dem apikalen Kernpol auflegt.

Mutante espontâneo de Bacillus licheniformis bloqueado no estágio I da esporogênese, possuidor de metabolismo respiratório aumentado

Um mutante espontâneo de Bacillus licheniformis, derivado da amostra esporogênica 2390, foi estudado com vistas ao reconhecimento do estágio da evolução para esporo em que o mesmo se encontrava bloqueado. Eletronmicrografias sugeriram que as células desse mutante, colhidas durante a fase estacionária da curva de crescimento, não ultrapassaram o estágio I da esporogênese (i.e., permaneceram com o nucleóide disposto como filamento axial), enquanto a produção de antibiótico (bacitracina) e a atividade proteolítica foram francamente detectadas. A linhagem mutante, designada Spolp-72, nas condições experimentais empregadas não biossintetizou esporos por estarvação em solução de sais inorgãnicos, mas evidenciou uma frequência de esporulação menor que 10*-7, após crescimento vegetativo em meio de cultura favorável á esporogênese. A amostra Spolp-72 externa um crescimento vegetativo inicial restringido, quando comparada com a amostra 2390, enquanto que, inversamente, sua atividade respiratória é significativamente mais elevada. Este último comportamento foi confirmado no presente trabalho, contrastando, nesse particular, com outros tipos de mutantes de esporulação já descritos, os quais se encontram bloqueados nos primeiros estágios da via esporogenética.