Ultrafine Particles in Ambient Air of an Urban Area: Dose Implications for Elderly

Due to their detrimental effects on human health, the scientific interest in ultrafine particles (UFP) has been increasing, but available information is far from comprehensive. Compared to the remaining population, the elderly are potentially highly susceptible to the effects of outdoor air pollution. Thus, this study aimed to (1) determine the levels of outdoor pollutants in an urban area with emphasis on UFP concentrations and (2) estimate the respective dose rates of exposure for elderly populations. UFP were continuously measured over 3 weeks at 3 sites in north Portugal: 2 urban (U1 and U2) and 1 rural used as reference (R1). Meteorological parameters and outdoor pollutants including particulate matter (PM10), ozone (O3), nitric oxide (NO), and nitrogen dioxide (NO2) were also measured. The dose rates of inhalation exposure to UFP were estimated for three different elderly age categories: 64–70, 71–80, and >81 years. Over the sampling period levels of PM10, O3 and NO2 were in compliance with European legislation. Mean UFP were 1.7 × 104 and 1.2 × 104 particles/cm3 at U1 and U2, respectively, whereas at rural site levels were 20–70% lower (mean of 1 ×104 particles/cm3). Vehicular traffic and local emissions were the predominant identified sources of UFP at urban sites. In addition, results of correlation analysis showed that UFP were meteorologically dependent. Exposure dose rates were 1.2- to 1.4-fold higher at urban than reference sites with the highest levels noted for adults at 71–80 yr, attributed mainly to higher inhalation rates.

Modulação do estado redox em bactérias por quinoxalinas

As quinoxalinas são compostos heterocíclicos que têm, entre outras, capacidades antimicrobianas, inclusivamente contra bactérias resistentes aos antimicrobianos convencionais. Os mecanismos pelos quais estes compostos exercem a sua atividade ainda não está completamente esclarecido. O objetivo do presente estudo é avaliar o efeito redox em sinergismo/antagonismo com as quinoxalinas em modelos de bactérias com e sem resistências a antimicrobianos. No que se refere aos compostos foram utilizados a quinoxalina 1,4-dióxido (QNX), 2-metil-3-benzilquinoxalina-1,4-dióxido (2M3BQNX), 2-metilquinoxalina-1,4-dióxido (2MQNX) e a 2-amino-3-cianoquinoxalina-1,4-dióxido (2A3CQNX). Quanto aos modelos procariotas, foram utilizados a Salmonella enterica, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, Staphylococcus saprophyticus, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ATCC 43300, Escherichia coli TEM 201 e Escherichia coli TEM 180. Nos compostos químicos em que se verificou a Concentração Mínima Inibitória (CMI), realizou-se o estudo do comportamento do crescimento bacteriano. Relativamente ao estado redox, foi avaliado para cada estirpe sensível, através do rácio GSH/GSSG, nas doses inibitórias e não inibitórias de cada composto. Os resultados apresentam que todos os compostos testados, à exceção do 2M3BQNX, têm atividade antimicrobiana na maioria das estirpes, excetuando a E. faecalis e a S. saprophyticus. Os rácios GSH/GSSG apontam para o efeito oxidante em K. pneumoniae e S. enterica e antioxidante na E. aerogenes. A conclusão do estudo sugere que os compostos apresentam elevada capacidade antibacteriana e influência no equilíbrio redox das bactérias, podendo contribuir para o esclarecimento do mecanismo de ação dos derivados das quinoxalinas 1-4 dióxido, nas bactérias.

Otimização da extração sólido-líquido de antioxidantes de subprodutos florestais pelo método de superfície de resposta

Portugal continental apresenta uma vasta área florestal, que representa cerca de 35,4% da ocupação total do solo, com predominância de espécies como o eucalipto (Eucalyptus globulus) e o pinheiro-bravo (Pinus pinaster). Estas espécies apresentam uma elevada importância a nível económico, designadamente devido à sua ampla utilização, nomeadamente na indústria de celulose e papel, gerando elevadas quantidades de resíduos. Este resíduo de biomassa florestal é utilizado, na sua totalidade, para a geração de energia, na forma de eletricidade ou aquecimento. No entanto, existem outras opções viáveis, a nível económico, tais como a valorização destes subprodutos como fonte de compostos polifenólicos tornando-os, assim, um produto de valor acrescentado. A extração de compostos fenólicos de subprodutos florestais, como folhas de eucalipto e agulhas de pinheiros tem vindo a aumentar devido, principalmente, à substituição de antioxidantes sintéticos, contribuindo para a valorização de subprodutos florestais. Contudo, apesar de todas as potenciais aplicações e vantagens, apenas algumas centenas de espécies aromáticas identificadas são utilizadas à escala comercial. Neste trabalho foi avaliada a capacidade antioxidante de subprodutos da floresta, otimizando as condições de extração através do estudo dos fatores: tempo de extração, temperatura e composição de solvente através do método de superfície de resposta. O planeamento experimental utilizado teve como base um planeamento de compósito central e a avaliação do perfil de antioxidantes das matrizes analisadas foi realizada através de métodos de quantificação total, como o teor fenólico total, a atividade anti-radicalar – método do DPPH (radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) e o método de FRAP. Estes métodos analíticos convencionais foram modificados e, devidamente validados, para a análise em leitor de microplacas. Verificou-se que os extratos de pinheiro e de eucalipto, tanto as amostras verdes com as amostras, apresentam uma promissora capacidade antioxidante. O planeamento fatorial aplicado permitiu otimizar as condições de extração em relação às matrizes verdes. Contudo, o mesmo não se verificou em relação às matrizes secas. A composição (% de água) é sem dúvida o fator com mais efeito em todas as amostras (coeficientes de primeira e segunda ordem no modelo). Também a temperatura foi identificada como um fator com efeito significativo sobre os sistemas em análise.

Biomimetic sensors of molecularly-imprinted polymers for chlorpromazine determination

A new man-tailored biomimetic sensor for Chlorpromazine host-guest interactions and potentiometric transduction is presented. The artificial host was imprinted within methacrylic acid, 2-vinyl pyridine and 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid based polymers. Molecularly imprinted particles were dispersed in 2-nitrophenyloctyl ether and entrapped in a poly(vinyl chloride) matrix. Slopes and detection limits ranged 51–67 mV/decade and 0.46–3.9 μg/mL, respectively, in steady state conditions. Sensors were independent from the pH of test solutions within 2.0–5.5. Good selectivity was observed towards oxytetracycline, doxytetracycline, ciprofloxacin, enrofloxacin, nalidixic acid, sulfadiazine, trimethoprim, glycine, hydroxylamine, cysteine and creatinine. Analytical features in flowing media were evaluated on a double-channel manifold, with a carrier solution of 5.0 × 10−2 mol/L phosphate buffer. Near-Nernstian response was observed over the concentration range 1.0 × 10−4 to 1.0 × 10−2 mol/L. Average slopes were about 48 mV/decade. The sensors were successfully applied to field monitoring of CPZ in fish samples, offering the advantages of simplicity, accuracy, automation feasibility and applicability to complex samples.

Multiresponsive supramolecular systems for information processing at the molecular level

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável

Fatores de risco associados a alterações renais em pacientes infectados por HIV-1

INTRODUÇÃO: A doença renal é uma das principais comorbidades envolvendo pacientes infectados com o HIV, em razão da melhora da sobrevida proporcionada pela terapêutica antirretroviral. O objetivo deste estudo foi detectar fatores de risco, possivelmente correlacionados com função renal alterada, em pacientes infectados pelo HIV. MÉTODOS: Estudo transversal foi realizado em 254 pacientes infectados pelo HIV, atendidos em ambulatório na Santa Casa de Vitória. Eles foram entrevistados e submetidos a coletas de amostras de sangue para contagem de células CD4, quantificação de carga viral do HIV-1, dosagens de glicose, lipídeos e creatinina. A proteinúria foi avaliada em amostra de primeira urina da manhã. A filtração glomerular foi estimada com as fórmulas de modified diet in renal disease (MDRD) simplificada e Cockcroft-Gault. RESULTADOS: Cento e três (40,6%) pacientes tinham alguma anormalidade no exame de urina, sendo proteinúria o achado mais comum (46; 18,1% pacientes). Vinte e cinco (9,8%) pacientes tinham filtração glomerular estimada inferior a 60ml/min/1.73m² de acordo com MDRD. A análise de regressão logística multivariada mostrou que baixa filtração glomerular foi positivamente correlacionada com raça negra [OR 9,6 (IC95% 1,28-23,80)], hipertensão arterial sistêmica [OR 3,3 (IC95% 1,28-23,81)], idade acima de 51 anos [OR 3,3 (IC95%1,11-9,90)], proteinúria [OR 5,2 {IC95% 1,67-16,25}]; hematúria [OR 3,2 (1,12-9,29)] e negativamente com pacientes em uso de zidovudina [OR 0,2 (0,04-0,78)]. CONCLUSÕES: Os fatores de risco tradicionais para doença renal como raça negra, hipertensão arterial e idade avançada foram correlacionados com menor filtração glomerular estimada em nossos pacientes.

Enteric parasites in HIV-1/AIDS-infected patients from a Northwestern São Paulo reference unit in the highly active antiretroviral therapy era

INTRODUCTION: We describe the epidemiology of intestinal parasites in patients from an AIDS reference service in Northeastern São Paulo, Brazil. METHODS: Retrospective evaluation was done for all HIV-1/AIDS-positive patients whose Hospital de Base/São José do Rio Preto laboratorial analysis was positive for enteroparasites after diagnosis of HIV-1 infection, from January 1998 to December 2008. Statistical analysis was performed using the R statistical software version 2.4.1. The level of significance adopted was 5%. RESULTS: The most frequent protozoan was Isospora belli (4.2%), followed by Giardia lamblia (3.5%), Entamoeba coli (2.8%), and Cryptosporidium parvum (0.3%). Ancylostoma duodenale (1.4%) was the most frequently detected helminth, while Taenia saginata and Strongiloides stercoralis were found in 0.7% of the samples. The results showed that diarrhea was significantly associated with giardiasis and isosporiasis. However, no association was observed between CD4+ cell counts, viral load, and the characteristics of any particular parasite. CONCLUSIONS: Our data may be useful for further comparisons with other Brazilian regions and other developing countries. The data may also provide important clues toward improving the understanding, prevention, and control of enteric parasites around the world.

Antioxidant, cytotoxic and UVB-absorbing activity of Maytenus guyanensis Klotzch. (Celastraceae) bark extracts

Maytenus guyanensis Klotzch. is an Amazonian medicinal tree species known in Brazil by the common name chichuá and in Peru and Colombia by the name chuchuhuasi. It is used in traditional medicine as stimulant, tonic, and muscle relaxant, for the relief of arthritis, rheumatism, hemorrhoids, swollen kidney, skin eruptions, and skin cancer prevention, among others. Initially, different extraction solvents and methods were applied to dried, ground bark which made possible the preparation of extracts having both significant lethality to brine shrimp larvae (Artemia franciscana Leach) as well as antioxidant activity in vitro based on tests involving reactions with 2,2,-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). Analysis of fractions from serial extractions with solvents of increasing polarity supports the notion that antioxidant activity is associated with compounds of intermediate polarity and cytotoxicity is associated with compounds of low to intermediate polarity. Variation of extraction time and conditions revealed that hot, continuous ethanol extraction provided good yields of bark extract in several hours. Hot extraction also provided ethanol extracts having greater lethality to brine shrimp and antioxidant activity (compared to the flavonoid rutin in semi-quantitative methods based on DPPH) than extracts obtained from maceration at room temperature. Freeze-dried ethanol extracts were prepared by: 1) maceration at room temperature and 2) hot extraction (eight hours) on several hundred gram scales and the latter extract was shown to have partial screening effects on UVB light. In this work, cytotoxic, antioxidant and potential sun-screening activity are shown for the first time in M. guyanensis.

Synthesis of five-membered heterocycles by indirect electrochemical approach in "Green" media

Radical cyclization continues to be a central methodology for the preparation of natural products containing heterocyclic rings. Hence, some electrochemical results obtained by cyclic voltammetry and controlled-potential electrolysis in the study of electroreductive intramolecular cyclization of ethyl (2S, 3R)-2-bromo-3-propargyloxy-3-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-beta-D-glucopyranosyloxy) propanoate (1a), 2-bromo-3-allyloxy-3-(2’,3’,4’,6’-tetra-O-acetyl-beta-D-glucopyranosyloxy)propanoate (1b), 2-bromo-[1-(prop-2-yn-1-yloxy)propyl]benzene (1c) and [1-bromo-2-methoxy-2-(prop-2’-yn-1-yloxy)ethyl]benzene (1d) promoted by (1,4,8,11-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)nickel(I), [Ni(tmc)]+, electrogenerated at glassy carbon cathodes in ethanol and ethanol:water mixtures containing tetraalkylammonium salts, are presented. During controlled-potential electrolyses of solutions containing [Ni(tmc)]2+ and bromoalkoxylated compounds (1) catalytic reduction of the latter proceeds via one-electron cleavage of the carbon–bromine bond to form a radical intermediate that undergoes cyclization to afford the substituted tetrahydrofurans.

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

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica

Synthesis of new peptide derivatives that self-assemble into nanostructured hydrogels for biomedical applications

Tese de Doutoramento em Ciências (área de especialização em Química)

Zebrafish embryos as in vivo model for toxicity evaluation: screening of nanoparticle formulations DODAB:MO and DODAC:MO

Dissertação de mestrado em Molecular Genetics

Controle inadequado da pressão arterial em pacientes com diabete melito tipo 2

FUNDAMENTO: Existem evidências indicando que o controle pressórico é mais efetivo na redução de complicações macrovasculares do diabete melito (DM) do que o controle glicêmico. No entanto, a redução da PA para os níveis recomendados pelas diretrizes é difícil na prática clínica. OBJETIVO: Avaliar o percentual de pacientes que apresentavam simultaneamente DM tipo 2 e hipertensão arterial sistêmica (HAS), atendidos em hospital terciário, com controle pressórico adequado, e determinar os fatores clínicos e laboratoriais associados. MÉTODOS: Estudo transversal com 348 pacientes com DM tipo 2 e HAS atendidos no ambulatório de Endocrinologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Os pacientes foram submetidos à anamnese, exame físico, com medida da pressão arterial (PA), e foi coletada amostra de sangue e urina para análise laboratorial. Os pacientes foram divididos em três grupos: controle pressórico ideal (< 130/80 mmHg), regular (130-139/80-89 mmHg) ou inadequado (≥ 140/90 mmHg). RESULTADOS: A média de idade foi de 61,2 ± 10,1 anos (46% homens, 80% brancos) e a duração do DM, 14,8 ± 9,5 anos. Do total de pacientes, 17% apresentavam valores ideais de PA, 22% regulares e 61% inadequados. Os pacientes com controle inadequado da PA apresentavam maior duração do DM, cintura abdominal e glicemia de jejum. As demais variáveis foram semelhantes nos três grupos. CONCLUSÃO: A maioria dos pacientes avaliados apresentou controle inadequado da PA. Valores mais elevados de PA estão associados a um perfil clínico adverso, representado por maior duração do DM, obesidade abdominal, maior glicemia de jejum e complicações crônicas do DM.

Hipometilação do LINE-1 está Associada ao Risco de Doença Cardíaca Coronariana na População Chinesa

Fundamentos: O nível de metilação global do ADN de leucócitos no sangue tem sido associado ao risco de doença arterial coronariana (DAC), com resultados inconsistentes em diferentes populações. Faltam dados semelhantes da população chinesa, onde diferentes fatores genéticos, de estilo de vida e ambientais podem afetar a metilação do ADN e sua relação com o risco de DCC. Objetivos: Analisar se a metilação global está associada ao risco de doença coronariana na população chinesa. Métodos: Foram incluídos um total de 334 casos de DCC e 788 controles saudáveis. A metilação global do ADN de leucócitos de sangue foi estimada por meio da análise das repetições do LINE-1 usando pirosequenciamento de bissulfito. Resultados: Em uma análise inicial restrita aos controles o nível do LINE-1 diminui significativamente com a idade avançada, colesterol total elevado, e diagnóstico de diabetes. Na análise de caso-controle, a redução da metilação do LINE-1 foi associada ao aumento do risco de DCC, tendo a análise por quartil revelado uma odds ratio (IC 95%) de 0,9 (0,6-1,4), 1,9 (1,3-2,9) e 2,3 (1,6 3.5) para o terceiro, segundo e primeiro (o mais baixo) quartil (P da tendência < 0,001), respectivamente, em comparação com o quarto (o mais alto) quartil. A metilação inferior (< mediana) do LINE-1 esteve associada a 2,2 vezes (IC 95% = 1,7-3,0) o aumento de risco de doença coronariana. As estimativas de risco de DCC menores relacionadas com o LINE-1 tenderam a ser mais fortes entre os indivíduos com maior tercil de homocisteína (P interação = 0,042) e naqueles com diagnóstico de hipertensão arterial (P interação = 0,012). Conclusão: A hipometilação do LINE-1 está associada ao risco de doença coronariana na população chinesa. Fatores de risco de DCC potenciais tais como a idade avançada, colesterol total elevado, e diagnóstico de diabetes podem ter impacto na metilação global do ADN, exercendo, portanto, o seu efeito sobre o risco de doença coronariana.