Cell adhesion to the extracellular matrix (ECM) provides tissue structure and integrity as well as triggers signals that regulate complex biological processes such as cell cycle progression and tissue-specific cell differentiation. Hence, cell adhesion is critical to numerous physiological and pathological processes, including embryonic development, cancer metastasis, and wound healing, as well as biotechnological applications, such as host responses to implanted devices and integration of tissue-engineered constructs. During the adhesion process, integrin surface receptors bind ECM proteins, cluster, and associate with the actin cytoskeleton. Subsequent strengthening of the integrin/actin cytoskeleton interaction occurs via complexes of proteins known as focal adhesions. Due to the close association between biochemical and biophysical processes within adhesion complexes, mechanical analyses can provide important new insights into structure/function relationships involved in regulating the adhesion process. The objective of this project was to investigate the role of the protein tyrosine kinase FAK in cell adhesion strengthening. Our central hypothesis was that FAK regulates adhesion strengthening by modulating interactions between integrins and FA structural components. Using a novel combination of genetically engineered cells to control the interactions of FAK, a spinning disk adhesion assay with micropatterned substrates to obtain reproducible and sensitive measurements of adhesion strength, and quantitative biochemical assays for analyzing changes in adhesive complexes, we demonstrate that FAK modulates adhesion strengthening via two distinct mechanisms: (1) FAK expression results in elevated integrin activation leading to regulation of strengthening rate and (2) FAK regulates steady-state adhesion strength via vinculin recruitment to focal adhesions. We also show that the autophosphorylation and catalytic sites of FAK are critical to this regulation of adhesion strengthening. This work is significant because it both identifies functional mechanisms of FAK and provides the first evidence that focal adhesion signaling regulates the adhesion strengthening process. Furthermore, this research demonstrates that the dependency of migration on adhesion strength is highly complex and establishes a need for adhesion strengthening metrics in analyzing the functional mechanisms of molecules within adhesion complexes.

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Si dans les caméras actuelles, les matrices de photodétection sont planes, dans la nature, aucune surface focale n'est plane : la rétine est soit concave (œil humain), soit convexe (œil d'insecte). Ces architectures offrent deux solutions de miniaturisation et de simplification des systèmes de détection, qui ont fait l'objet des travaux de cette thèse. La courbure concave du détecteur permet de supprimer l'aberration de courbure de champ qui est particulièrement présente dans les instruments grand champ. L'étude théorique de cette solution, étayée par des applications concrètes, a permis de démontrer la simplification des architectures accessibles par cette approche, ainsi que les améliorations en termes de performances optiques. La courbure convexe permet quant à elle de miniaturiser les systèmes grand champ, en s'inspirant de l'œil composé des petits invertébrés. Cette architecture, constituée de groupes de pixels reliés par une métallisation souple, a été réalisée sur une matrice de détecteurs infrarouge en CdHgTe. Les composants obtenus sont fonctionnels et comparables en termes de performances aux valeurs standard. Ils ouvrent à la voie à des architectures grand champ extrêmement compactes. L'originalité du travail a porté sur la mise en forme sphérique de composants monolithiques, dont la couche active n'est pas modifiée, permettant ainsi de produire des systèmes avec un taux de remplissage de 100%. Après une étude de la souplesse d'échantillons de silicium aminci, le procédé de courbure a été transféré sur des composants fonctionnels: circuit de lecture Si-CMOS et matrice de micro-bolomètres infrarouge. La courbure concave des matrices de détection infrarouge de type micro-bolomètres, a mené à la réalisation de deux caméras. La première, constituée de deux lentilles du commerce, a permis de comparer les systèmes composés des détecteurs plan et courbe. Le gain lié à la courbure sphérique de la rétine sur l'uniformité de la réponse impulsionnelle a été prouvé grâce aux mesures de la fonction de transfert de contrastes (FTC). Enfin, à l'image d'un œil humain, un œil infrarouge composé d'une seule lentille et d'une matrice de micro-bolomètres courbée en concave a été réalisée. La qualité des images obtenues, ainsi que la FTC mesurée, ont mis en évidence le potentiel des plans focaux courbés pour des systèmes ultra-compacts, inenvisageables jusqu'à ce jour. / In natural world, plane retina, on which are based our cameras does not exist. The focal plane is either concave for human beings or convex in insects' eyes. Both curvatures offer novel solution to miniaturize and simplify the optical design, and both of them have been studied in this work.The concave curving of the focal plane suppresses one aberration, the field curvature, on which depends the image quality of large field of view instruments. Advantages in image quality and optical design have been studied by theoretical analysis and by real cases of instruments. The convex curvature results in a miniaturization achieved by reproducing the compound eye of small invertebrates. This design, which is composed of several groups of pixels interconnected by metallic lines, has been realized with cooled infrared detecting device. The performed detectors are still electrically functional with a comparable behaviour than conventional sensors. The originality of this work is the spherical curvature of monocrystalline and monolithic components; the active layer is not modified for this purpose. The process of curvature has been developed on thinned square silicon bare dies and then transferred to thinned functional devices: Si-CMOS and micro-bolometers. The concave curvature of bolometers leads to the realization of two cameras. The first one, composed of two commercial lenses, was dedicated to the comparison between a planar traditional camera and a curved detector system. Optical advantages, and especially the response uniformity, have been proved thanks to measures of the contrast modulation function (CMF). Finally, I have realized an infrared eye composed of a unique lens and a curved concave bolometer. Both the image quality obtained and CMF experiments proved the interest of the curved focal plane in miniaturized optical systems.

p. 1-215 / Submitted by Santiago Fabio (fabio.ssantiago@hotmail.com) on 2013-04-01T17:25:44Z No. of bitstreams: 1 11111.pdf: 1743030 bytes, checksum: 1eb810ccffbaad916f5eee8489869601 (MD5) / Approved for entry into archive by Tatiana Lima(tatianasl@ufba.br) on 2013-04-05T17:21:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 11111.pdf: 1743030 bytes, checksum: 1eb810ccffbaad916f5eee8489869601 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-05T17:21:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11111.pdf: 1743030 bytes, checksum: 1eb810ccffbaad916f5eee8489869601 (MD5) Previous issue date: 2002 / Esta dissertação tem como tema a Avaliação de Desempenho, em que se partiu de uma pesquisa com os segmentos da Comunidade Acadêmica, acerca da importância e aplicabilidade de um Sistema de Avaliação na Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB. Embora a UESB venha conseguindo uma expansão no desenvolvimento das suas atividades de ensino, pesquisa e extensão e esteja implementando um processo de mudança em sua gestão, alicerçado em um modelo de organização participativa, ainda não dispõe de um Sistema de Avaliação qualitativa de professores e técnicos, que faça jus à relevância e à repercussão social e acadêmica das atividades individuais e coletivas nela realizadas. Em decorrência disso, as atividades são avaliadas apenas em termos quantitativos, desprezando-se a qualidade e a repercussão das ações. O foco central desta dissertação foi o de explorar as possibilidades e potencialidades da avaliação de desempenho do ponto de vista qualitativo, a partir das percepções, opiniões e crenças da comunidade acadêmica. A metodologia utilizada para a realização da pesquisa empírica foi a qualitativa e a técnica empregada foi a dos Grupos Focais, que reuniu 31 pessoas da Comunidade Acadêmica, divididas em 5 grupos (Grupo de Diretores de Departamentos e Coordenadores de Colegiados, Grupo de Docentes, Grupo de Servidores Técnico-Administrativos, Grupos de Discentes e Grupo da Administração Central) que teve como tema para discussão a “Avaliação de Desempenho e o Estágio Probatório”. Uma das conclusões da pesquisa é a de que a Comunidade Universitária está consciente da necessidade de controle sistemático dos processos acadêmico e institucional na UESB, mas isto deverá ser feito a partir da elaboração de um Programa de Avaliação de Desempenho discutido de maneira pública e democrática, como forma de garantir caminhos estratégicos para a expansão e consolidação da Universidade. Fica evidente na pesquisa que, levando-se em conta os argumentos representativos dos componentes dos 5 grupos focais, a avaliação de desempenho na UESB deve ser desenvolvida utilizando a metodologia de avaliação por objetivos onde o foco é o trabalho e as comparações a serem feitas devem estar pautadas no trabalho e seus resultados. Deverão assim ser analisados o fornecimento dos meios e condições necessárias à realização dos trabalhos e padrão de comportamento apresentado pelos servidores em sua realização, a partir de um processo de decisão colegiada que possui como fatores chaves os aspectos comportamentais, aspectos técnicos e de qualidade nos resultados e aspectos de conhecimento e domínio teórico. Dessa forma, e tomando-se como base as informações e as expectativas da Universidade, dos Discentes e dos Servidores que a compõem, devem ser estabelecidos os planos de ação a curto, médio e longo prazos. / Salvador

L'imagerie laser 3D est une technique performante utilisée notamment pour cartographier l'environnement dans lequel évolue un aéronef, en mesurant la distance le séparant d'un objet, en plus des coordonnées (x,y). Le système est capable d'acquérir des mesures par tout temps (nuit, pluie, brouillard). Une nouvelle génération de capteurs, multi-pixels et ultra-sensibles, permet alors de répondre aux besoins identifiés pour cartographier avec précision une zone de grande superficie : haute résolution spatiale, longue portée avec précision centimétrique et rapidité d'acquisition. Il s'agit des plans focaux 3D Geiger. Avant leur utilisation en aéroporté, il était nécessaire de se familiariser avec leur fonctionnement, basé sur les probabilités de détection. Un simulateur reproduisant l'ensemble de la chaîne d'acquisition à été développé, puis validé sur des cas réels, au sol et en conditions statiques. Il a ensuite permis de démontrer l'intérêt des plans focaux Geiger pour la cartographie aéroportée à longue distance. / 3D laser imaging is a powerful technique used to recognize the environment around an aircraft, by measuring the distance between the system and an objet, in addition to its spatial coordinates. Also, it allows data acquisition under any weather condition (night, rain, fog). A new kind of sensors, multi-pixel arrays with high sensitivity, seems in line with the needs of an accurate 3D mapping of a big area : high spatial resolution, longe range detection with centimeter accuracy and low acquisition time. There are 3D Geiger-mode focal plane arrays. Before an onboard use, it was necessary to analyze the operation of such a sensor, based on probabilities of detection. An end-to-end simulator reproducing the entire acquisition process has been implemented, then experimentally validated on ground and static cases. It finally allowed to demonstrate the potential and contribution of Geiger-mode focal plane arrays for long distance and high spatial resolution airborne 3D mapping.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HelenoCLN.pdf: 2214181 bytes, checksum: 4b9d5dbc7db9006737b75bcf1a77385e (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this dissertation we studied the seismic activity in the S?o Caetano county, Pernambuco State, Northeastern Brazil, located near the Pernambuco Lineament. The Pernambuco Lineament is a one of Neoproterozoic continental-scale shear zones that deforms the Borborema province. The seismicity estudied occurred in a NE trending branch of Pernambuco Lineament. The seismic activity in S?o Caetano started in 2006 and in May 20th, 2006 a 4,0 mb earthquake hit there. This was the largest earthquake ever reported in Pernambuco State. This dissertation is the result of a campaign done in the period from Februay 1th 2007 to July 31 th 2007. In this campaign up to nine three-component digital seismographic stations were deployed and the collected data was used to determine hypocenters and focal mechanism. A total of 214 earthquakes, recorded at least by three stations, were analyzed. To determine hypocenters and time origin the HYPO71 program was used assuming a half-space model with parameters : VP (P-wave velocity) equal to 5.90 km/s and the ratio VP/VS 1.70, where VS is the S-wave velocity. The earthquakes hypocentral distribution was approximately 4 km long and agrees with the NE-SW direction of the Pernambuco Lineamento branch. Hypocentres depth range from 2 to 8 km. The composed focal mechanism was made from a group of 14 selected earthquakes. We try firstly to find the fault plane solution matching the polarity distribution at stations, using the FPFIT program. The result was 43 deg ? 15 deg for strike, 59 deg ? 9 deg for dip and -142 deg ? 15 deg for rake. We also fitted a plane using the hypocentral distribution to obtain the dip and azimuth of the hypocentral distribution. The results obtained by this fit were 58 deg for the azimuth, 55 deg for the dip and -155 deg for rake. This result shows a mechanism of a strike-slip dextral fault with a normal component. This dissertation shows, once more, that there is a good correlation between the seismic activity and geological features in the region near the Pernambuco Lineament and its NE branches / Nesta disserta??o foi estudada a atividade s?smica no munic?pio de S?o Caetano, estado de Pernambuco, Nordeste brasileiro, localizado pr?ximo ao Lineamento Pernambuco. O Lineamento Pernambuco ? uma zona de cisalhamento Neoproteroz?ica de escala continental que deforma a prov?ncia Borborema. A sismicidade estudada ocorreu numa ramifica??o para nordeste do Lineamento Pernambuco. A atividade s?smica em S?o Caetano iniciou em 2006 e no dia 20/05/2007 ocorreu, neste munic?pio, um sismo de magnitude 4,0 mb. Este ? o sismo de maior magnitude que ocorreu no estado de Pernambuco. Este trabalho ? decorrente da an?lise de dados coletados durante o per?odo de monitoramento na regi?o que foi de 01/02/2007 at? 21/07/2007. Nesse monitoramento foi utilizado de seis at? nove esta??es sismogr?ficas digitais. Os dados coletados por essas esta??es foram analisados, objetivando a determina??o dos hipocentros e do mecanismo focal composto. Foram utilizados 214 sismos, registrados em pelo menos tr?s esta??es. Na determina??o hipocentral, foi utilizado o programa HYPO71, assumindo-se um modelo de semi-espa?o, com os par?metros: velocidade da onda P (VP) e raz?o VP/VS, respectivamente, 5,90 km/s e 1,70. Os hipocentros dos sismos ocorridos na regi?o deste estudo acompanham uma ramifica??o para nordeste do Lineamento Pernambuco e possui aproximadamente 4km de extens?o e profundidade variando entre 2 at? 8 km. O mecanismo focal composto foi feito para um conjunto de 14 sismos selecionados. N?s primeiramente tentamos encontrar a solu??o do plano de falha considerando apenas a distribui??o de polaridades utilizando o programa FPFIT. Os resultados foram: 43? ? 15? para o azimute, 59? ? 9? para o mergulho e -142? ? 15? para o rake. N?s tamb?m ajustamos o plano usando a distribui??o hipocentral. Os resultados obtidos foram: 58? para o azimute, 55? para o mergulho, O valor do rake foi fixado em -155?. Este resultado mostra um mecanismo de uma falha transcorrente dextral com uma componente normal. Esta disserta??o mostra, mais uma vez, que existe uma boa correla??o entre a sismicidade e falhas mapeadas na regi?o pr?xima ao Lineamento Pernambuco e suas ramifica??es para nordeste

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GeorgeSLAF.pdf: 2410781 bytes, checksum: 6ab634dc538d6826e3c66393e3ca3803 (MD5) Previous issue date: 1999-07-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The Tucunduba Dam, is west of Fortaleza, Cear? State. The seismic monitoring of the area, with an analogical station and seven digital stations, had beginning on June 11, 1997. The digital stations, operated from June to November 1997. The data collected in the period of digital monitoring was analyzed for determination of hypocenters, focal mechanisms, and shear-wave anisotropy analysis. For determination of hypocenters, it was possible to find an active zone of nearly 1 km in length, with depth between 4.5 and 5.2 km. A 60AZ/88SE fault plane was determined using the least-squares method and hypocenters of a selected set of 16 earthquakes recorded. Focal mechanisms were determined, in the composite fault plane solution, a strike-slip fault, trending nearly E-W, was found. Single fault plane solutions were obteined to some earthquakes presented mean values of 65 (azimuth), and 80 (dip). Shear-wave anisotropy was found in the data. Polarization directions and travel time delays, between S spliting waves, were determined. It was not possible to obtain any conclusion on the cause of the observed anisotropy. It is not clear if there is correlation between seismicity and mapped faults in the area, although the directions obtained starting from the hipocentros and focal mechanism are they are consistent with directions, observed in the area, photo, topographic and fractures directions observed in the area / o A?ude Tucunduba est? localizado no munic?pio de Senador S?, a aproximadamente 290 km a oeste de Fortaleza - CE. O monitorarnento s?smico da regi?o, por meio de urna rede sismogr?fica local, teve in?cio em 11 de junho de 1997, logo ap?s a ocorr?ncia de um evento com magnitude 3,2 mb, no dia 09 de junho de 1997. O monitorarnento foi realizado com uma esta??o anal?gica (utilizada na determina??o da magnitude com a dura??o e na contagem do n?mero de eventos por dia), e sete esta??es digitais. As esta??es digitais, com tr?s componentes cada, operaram no per?odo de junho a novembro de 1997. Neste trabalho foram analisados os dados coletados pelas esta??es digitais objetivando a determina??o de hipocentros, mecanismos focais e an?lise de anisotropia s?smica. Na determina??o hipocentral utilizou-se o programa HYPO71, com o modelo de semiespa?o, de par?metros iguais a 5,95, para a velocidade da onda P, e 1,69, para a raz?o Entre as velocidades das ondas P e S. Dessa forma, foi poss?vel detectar urna zona ativa, de aproximadamente 1 km de extens?o e profundidade variando de 4,5 a 5,2 km. Com um conjunto de 16 sismos, registrados na mesmas seis esta??es, foi determinado um plano de falha a partir dos hipocentros, pelo m?todo dos m?nimos quadrados, obtendo-se os valores de 60? para o azimute e 88? para o mergulho. A determina??o de mecanismos focais foi feita de duas formas distintas, utilizando-se os programas FPFIT e FOCMEC. Na solu??o do mecanismo composto (FPFIT), encontrou-se uma falha de dire??o aproximadamente E-W (265? para o azimute, 88? para o mergulho), transcorrente, sinistral, com componente normal.Foram determinados v?rios mecanismos individuais (FOCMEC), tendo-se obtido um valor m?dio de 65? para o azimute e 80? para o mergulho. Estimativas preliminares do esfor?o horizontal m?ximo, a partir da dire??o do eixo P, n?o s?o concordantes com valores anteriormente obtidos para sismos ao sul do A?ude Tucunduba. Na regi?o tamb?m foi feito um estudo de anisotropia, onde se verificou a presen?a de anisotropia na propaga??o da onda S, possibilitando a obten??o das dire??es de polariza??es e dos tempos de atraso entre as ondas S divididas, para duas esta??es. A dificuldade de se ter uma boa estimativa para o esfor?o horizontal m?ximo, na regi?o, impossibilitou qualquer conclus?o sobre a causa da anisotropia observada. N?o se pode concluir, de forma clara, que a atividade s?smica possa estar associada diretamente a falhas mapeadas na regi?o. As dire??es do plano de falha pelo ajuste por m?nimos quadrados, FPFIT e FOCMEC (valor m?dio) est?o no intervalo de NE e EW. Estes valores s?o consistentes com as dire??es de fotolineamentos, lineamentos topogr?ficos, positivos e negativos, e de fraturas secas, observadas na regi?o.

A displasia cortical focal (DCF) é uma das causas mais frequentes de epilepsia refratária. Na clínica, diferentes informações são usadas para localizar o foco epileptogênico, mas nenhum método é autossuficiente para evidenciar o local original das crises, associado com a presença da DCF. Embora haja relatos na literatura indicando alterações no padrão de distribuição de tons de cinza e morfologia dos voxels decorrentes da DCF, algumas limitações dos métodos desenvolvidos ainda impedem a utilização clínica. Nossa proposta foi investigar a capacidade de identificar DCF através de análises de espessura cortical e padrões de textura em imagens estruturais de Ressonância Magnética (RM), validando os métodos desenvolvidos a partir uma base de imagens retrospectiva, cujo tecido epileptogênico já havia sido ressecado e a DCF confirmada em análise histológica. A caracterização das DCF foi feita a partir da segmentação automática de tecido cortical saudável em conjunto com a segmentação manual da DCF feita por um especialista, e consiste na geração de mapas de característica e extração de valores de distribuições para comparação em análise estatística. Investigamos também a eficácia da detecção de DCF através do uso de algoritmos de aprendizado de máquina para classificação automática. Obtivemos precisão 0,81 e sensitividade 0,87, colocando o método desenvolvido em par com outros métodos presentes na literatura. Entretanto, foi identificada uma grande dependência do desempenho de métodos de pré-processamento, como corregistro e segmentação automática. / Focal Cortical Dysplasia (FCD) is one of the most frequent causes of refractory epilepsy. In clinical procedures, the information gathered from different techniques is used in order to locate the epileptogenic focus, associated with the presence of FCD. However, there is no self sufficient method to evidence the presence and location of such lesions and especially its extension. Although there are reports indicating change in gray scale intensity patterns and voxel morphology in the presence of DCF, limitations in developed methods still prevent their clinical use. Our proposal was to investigate the capability of identifying FCD through cortical thickness and texture patter analysis in structural MRI images, validating developed methods by utilizing a retrospective base of images from patients that were subjected to surgery, with the FCD being confirmed in histological analysis. Characterization of FCD was achieved from automatic segmentation of healthy cortex and manual segmentation of FCD tissue made by an specialist, and consists in the generation of texture or structural feature maps and comparison of distribution values in healthy or FCD tissue with statistical analysis. We also investigate the efficiency of FCD detection with Machine Learning automatic classification, obtaining precision of 0,81 and sensitivity of 0,87, placing our method on par with other methods in the literature. However, there is a major performance dependency of proposed method with pre-processing steps, like registration and automatic segmentation.

INTRODUÇÃO: A ventilação mecânica é uma terapia importante, mas com possíveis complicações. Uma das mais relevantes é a lesão pulmonar induzida pelo ventilador (VILI do inglês Ventilator-induced lung injury). Devido à hiperdistensão alveolar, o pulmão inicia um processo inflamatório, com infiltrado neutrofílico, formação de membrana hialina, fibrogênese e prejuízo de troca gasosa. Nesse processo, a mecanotransdução do estímulo da hiperdistensão celular se faz através do citoesqueleto da célula e de suas interações com a matriz extracelular e com as células vizinhas. Apesar desse papel fundamental no processo da VILI, não existem estudos in vivo sobre as alterações do citoesqueleto e de suas proteínas associadas durante esse processo patológico. O objetivo desse estudo foi descrever as alterações no citoesqueleto e em duas de suas principais proteínas associadas (FAK e paxilina) durante esse processo. MÉTODOS: Nesse estudo experimental foram feitos três grupos (n = 4 6): um controle e dois ventilados por quatro horas com PEEP de 5 cmH2O. Um grupo foi ventilado com volume corrente de 8 ml/kg (BV) e o outro com 24 ml/kg (AV). Dados de mecânica respiratória foram calculados no início e no final do período experimental. Os pulmões foram avaliados por histomorfometria quanto à área proporcional de parênquima, índice de infiltrado neutrofílico e índice de edema perivascular, quanto à quantidade de fosfo-FAK, fosfo-paxilina, paxilina total, actina músculo liso e alfa-tubulina por Western Blot, quanto à imunofluorescência para paxilina total com microscopia confocal a laser e com microscopia eletrônica de transmissão. RESULTADOS: os grupos foram semelhantes nas características basais. Houve aumento da elastância dinâmica (Edin) no grupo BV e redução no grupo AV (Edin inicial e final: 0,76 ± 0,4 vs 1,02 ± 0,47 respectivamente, em cmH2O/ml; p = 0,001). Não houve diferença na área proporcional de parênquima ou índice de edema perivascular entre os grupos estudados. A ventilação mecânica induziu infiltrado neutrofílico pulmonar nos animais, tanto no grupo BV como no AV em relação ao controle (p < 0,001). O infiltrado foi mais importante no grupo AV que no BV (p = 0,003). Houve um aumento de 40% na fosfo-FAK pelo Western Blot no grupo AV em relação ao controle (p=0,069) e aumento significativo de fosfo-paxilina no grupo AV em relação ao controle (p<0,001) e ao BV (p<0,001). Não se observaram diferenças para paxilina total, actina músculo liso e alfa-tubulina. A microscopia confocal demonstrou marcação para paxilina total nos septos alveolares. A microscopia eletrônica sugeriu reorganização do citoesqueleto nas zonula adherens do grupo AV. CONCLUSÕES: A ventilação mecânica promove lesão pulmonar com infiltrado neutrofílico numa relação dose-dependente. A ventilação com alto volume corrente promove fosforilação da FAK e de paxilina. As alterações no citoesqueleto em modelo in vivo de VILI são possíveis de serem descritas utilizando-se de métodos de microscopia confocal, Western Blot e microscopia eletrônica. / INTRODUCTION: Mechanical ventilation is an important therapy, but is associated with complications. One of the most relevant is ventilator-induced lung injury (VILI). Due to alveolar hyperdistension, the lung initiates an inflammatory process, with neutrophilic infiltration, hyaline membrane formation, fibrogenesis and gas exchange impairment. In this process, cellular mechanotransduction of the overstretching stimulus is mediated through the cytoskeleton and its cell-cell and cell-matrix interactions. But, although the cytoskeleton has this important role in the pathogenesis of VILI, there are no in vivo models for the research of cytoskeletal and cytoskeleton-associated proteins modifications during this pathological process. Our objective was to describe the immunohistochemical modifications during this process on the cytoskeleton and on two of its associated proteins (FAK and paxillin). METHODS: in this experimental study, three groups (n = 4 6) were studied: a control group and two ventilated for four hours with PEEP of 5 cmH2O. One group was ventilated with tidal volume of 8 mL/kg (LV) and the other with 24 mL/kg (HV). Data of respiratory mechanics were obtained at the beginning and the end of the experimental period. The lungs were evaluated with histomorphometry for parenchymal proportional area, neutrophilic infiltrate and perivascular edema, with Western Blot for phospho-FAK, phospho-paxillin, total paxillin, alpha-smooth muscle actin and alpha-tubulin, with confocal laser scanning microscopy for total paxillin, and with transmission electron microscopy. RESULTS: the groups were similar at the baseline. Dynamic elastance (Edin) increased in LV group and decreased in HV group (Edin initial to final: 0.76 ± 0.4 vs. 1.02 ± 0.47 respectively, in cmH2O/ml; p = 0.001). There was no difference in the parenchymal proportional area or the perivascular edema in the three groups. Mechanical ventilation induced pulmonary neutrophilic infiltration, both in the LV group and the HV group in comparison with control (p < 0.001). The infiltrate was more important in the HV group than in the LV group (p = 0.003). Phospho-FAK increased 40% in the HV group in Western Blot in comparison with control (p=0.069). Phosphopaxillin increased significantly in HV group compared with control (p<0.001) and with LV (p<0.001). Total paxillin, alpha-smooth muscle actin and alpha-tubulin did not show any differences. Confocal microscopy showed total paxillin labeling at alveolar septa. Electron microscopy suggested cytoskeleton reorganization at the zonula adherens in the AV group. CONCLUSIONS: Mechanical ventilation induces pulmonary injury with neutrophilic infiltrate in a dose-dependent relationship. Ventilation with high tidal volume promotes FAK and paxillin phosphorilation. The alterations in cytoskeleton in an in vivo model of VILI are possible to be studied with confocal microscopy, Western Blot and electron microscopy.

Orientador: Kleber Gomes Franchini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:40:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_AnaPaulaDalla_M.pdf: 3504258 bytes, checksum: c5455cd7943b5dcb62c07cb63be2f681 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Mudancas dinamicas que ocorrem no intersticio do coracao contribuem diretamente para o remodelamento miocardico decorrente de doencas cardiacas tais como infarto do miocardio, cardiopatia hipertensiva e cardiomiopatias. As metaloproteinases de matriz extracelular (MMPs) sao importantes no remodelamento destas doencas. Estimulos mecanicos e neuro-humoral regulam a expressao e atividade de MMPs atraves de multiplos processos. Em estudos previos verificamos que o silenciamento da FAK no VE de camundongos inibe a fibrose e reduz a atividade de MMP2. Objetivamos avaliar o papel da FAK no controle da ativacao de fibroblastos cardiacos de ratos(FCRNs), induzidos por estiramento mecanico. Os FCRNs foram cultivados em placas Bioflex e submetidos a estiramento ciclico (10%) por ate 8 horas, exceto os controles. A expressao e atividade da FAK foram avaliadas por imunoblottings com anticorpos especificos para FAK ou pFAK Tyr397, respectivamente. A expressao das MMPs 2 e 9 foi avaliada em imunoblottings e a atividade por zimografia ambas no sobrenadante da cultura. O estiramento provocou aumento de 2.4 vezes da quantidade de FAK fosforilada em Tyr397, alem da expressao e a atividade de MMP 2 e 9. Alem disto, modificou os parametros de proliferacao dos FCRNs, mostrando aumento de celulas positivas para Ki67 e BrdU. Do mesmo modo, a diferenciacao em miofibroblastos foi ativada(celulas positivas para a-actina de musculo liso (a-SMA). A inibicao genica da FAK atraves da tecnica de interferencia de RNA (siRNAFAK), nos FCRNs, inibiu a expressao de a-SMA, a atividade e a expressao das MMPs 2 e 9. Alem disso, a deplecao da FAK em FCRNs promoveu a diminuicao da fosforilacao em AKT Ser473, TSC-2 Thr1462, e S6 quinase Thr389 em resposta ao estiramento mecanico. A ativacao dos FCRNs foi impedida pelo pre-tratamento com o inibidor do complexo mTOR, rapamicina. Assim mostramos que a FAK medeia a ativacao de FCRNs invocado pelo estresse mecanico, possivelmente atraves da coordenacao da via de sinalizacao mTOR. Os resultados do presente estudo indicam a ativacao da FAK pode ter um papel critico na proliferacao e diferenciacao, e na ativacao de MMPs em FCRNs quando submetidos a estiramento, e ainda o knockdown da FAK apresenta efeitos contrarios, logo, infere-se o papel da FAK na ativacao de fibroblastos cardiacos. / Abstract: Dynamic changes that occur in the heart interstitium contribute directly to the myocardial remodeling due to heart disease such as myocardial infarction, hypertensive heart disease and cardiomyopathies. The extracellular matrixmetalloproteinases (MMPs) play an important role in remodeling in these diseases. Mechanical and neuro-humoral stimuli regulate the MMPs expression/activity through several processes which include the control of expression, activation by cascades of own MMPs and endogenous inhibitors. In recent studies from our laboratory showed that the FAK silencing in the left ventricle of mice inhibits the fibrosis development, and in parallel reduced the MMP2.activity and expression. The purpose of this study was to evaluate the role of FAK in controlling the MMP 2 and 9 expression and activity in rat cardiac fibroblasts. Cardiac fibroblasts from neonatal rat (FCRNs) were grown on silicon plates and then subjected to cyclic stretch (10%) for up to 8 hours, except the controls. The FAK expression and activity were assessed for imunoblottings through with specific antibodies to FAK or phospho -FAK Tyr397, respectively. The expression of MMP 2 and 9 was evaluated with specific antibodies in imunoblottings and activity through zimography both in the supernatant culture. Furthermore, FCRNs depleted of FAK was defective in AKT Ser473, TSC-2 Thr1462, and S6 kinase Thr389 phosphorylation in response to cyclic stretch. The activation of CF-P3/80 invoked by cyclic stretch was prevented by pre-treatment with the mTOR complex inhibitor rapamycin. These findings demonstrate that FAK signaling plays a critical role in mediating the activation of cardiac fibroblasts invoked by mechanical stress possibly by coordinating the downstream mTOR signaling pathway. The results of this study indicate that the activation of FAK can have a critical role to MMPs activation in cardiac fibroblasts, as well as, the proliferation and differentiation of these cells when subjected to stretching, and the FAK knockdown presents contrary effects, therefore, to corroborate infer the FAK role in differentiation and proliferation cell, and the MMPs balance in cardiac fibroblasts. / Mestrado / Biologia Estrutural, Celular e do Desenvolvimento / Mestre em Fisiopatologia Médica