INTRODUÇÃO: O pênfigo foliáceo (PF) caracteriza-se pela síntese de autoanticorpos contra a desmogleína 1 (Dsg1) com acantólise na epiderme superior. As lesões na face e tronco podem evoluir para eritrodermia (PFE), cuja patogênese é pouco conhecida. Estudos prévios sugerem a participação do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e da endoglina (Eng). OBJETIVOS: Avaliar dados demográficos, expressão tecidual e níveis séricos do VEGF e Eng, bem como o perfil dos imunocomplexos no PFE. PACIENTES, MATERIAIS E MÉTODOS: Foram selecionados pacientes de PFE (n=31) e indivíduos controles com pênfigo vulgar (PV; n=10), psoríase (PSO; n=10) e saudáveis (CS; n=14) com amostras de soro e pele armazenadas. Os níveis séricos do VEGF, receptor solúvel do VEGF (sVEGFR-1), anti-Dsg1 e -Dsg3 foram avaliados por meio da técnica de ELISA, e a presença do VEGF, Eng, e imunocomplexos in situ foi determinada por imuno-histoquímica (IH) em plataforma automatizada (n=19). Após digitalização das lâminas, a reatividade aos anticorpos supracitados foi classificada manualmente em: 0 (ausente), 1 (discreta-moderada) e 2 (intensa), e analisada por software. RESULTADOS: PFE ocorreu no início da doença em 25/31 pacientes (80,6%), com média de idade de 42,7 anos e predomínio feminino (23/31; 74,2%). Os pacientes foram hospitalizados em média por 41,2 dias; infecção bacteriana foi a principal complicação (30/31; 96,8%), com bacteremia em 10/31 (32,3%) causada por Staphylococcus aureus em 7/10 (70%) dos pacientes. Infecção pelo vírus do herpes simples (HSV) em 11/31 (35,5%) doentes determinou internação prolongada. Valores de imunofluorescência indireta, e anti-Dsg1 e VEGF séricos (ELISA) foram superiores no PFE vs. PF não-eritrodérmico (PFNE) (p < 0,05). Níveis do sVEGFR-1 foram semelhantes no PFE e PFNE, e correlacionaram-se fracamente com a anti-Dsg1 no PFNE (p=0,034). A avaliação manual da IH com anti-VEGF no PFE foi estatisticamente diferente do PFNE (p=0,042) e CS (p=0,004), e similar ao PV (p=0,667) e PSO (p=0,667). Já no PFNE, a expressão do VEGF foi estatisticamente diferente do PV (p=0,049) e PSO (p=0,049) e semelhante ao CS (p=0,247). A contagem automatizada dos vasos marcados com anti-Eng no PFE foi similar ao PFNE (p=0,700) e PSO (p=0,133), e diferente do PV (p=0,0009) e CS (p=0,0009). A avaliação de 6 espécimes de PFE mostrou depósitos de imunocomplexos: intercelulares intraepidérmicos com IgG e C3 (n=6), IgA (n=5) e IgM (n=1); nas células inflamatórias com IgG e C3 (n=6), IgM e IgA (n=1); nos vasos com IgG, C3 e IgA (n=6), e IgM (n=5); e nos anexos com IgG e C3 (n=6), IgA (n=3) e IgM (n=1). CONCLUSÕES: O PFE predomina no início da doença e em mulheres, com maior risco de infecção. O aumento do VEGF sérico e tecidual sugere uma resposta reparadora ao dano tecidual causado pelos níveis elevados de autoanticorpos no PFE. A menor expressão de Eng no PFE indica uma desregulação da angiogênese na eritrodermia. De forma pioneira, a IH automatizada demonstrou a presença de imunocomplexos intraepidérmicos e nas estruturas dérmicas / BACKGROUND: Pemphigus foliaceus (PF) is characterized by the production of autoantibodies against desmoglein 1 (Dsg1), triggering superficial acantholysis. Lesions on the face and trunk may evolve to erythroderma (PFE). The pathogenesis of PFE is not fully understood. Previous studies suggest the role of vascular endothelial growth factor (VEGF) and endoglin (Eng). OBJECTIVES: To evaluate demographic data, VEGF and Eng expression, and immune complexes deposition in patients with PFE. METHODS: This study included patients with PFE (n=31) and controls with pemphigus vulgaris (PV; n=10), psoriasis (PSO; n=10), and health individuals (CS; n=14) that had serum and skin samples stored. Serum levels of VEGF, soluble VEGF receptor (sVEGFR-1), anti-Dsg1 and Dsg3 were measured by ELISA, and the in situ expression of VEGF, Eng, and immune complexes was evaluated utilizing an automated immunohistochemistry (IH) platform (n=19). After digitalizing the slides, the reactivity was manually classified as 0 (negative), 1 (mild-to-moderate) and 2 (intense), and also analyzed by software. RESULTS: PFE occurred at the onset of the disease in 25/31 (80.6%) patients, with a mean age of 42.7 years and a female predominance (23/31; 74.2%). Patients were hospitalized with an average length of stay of 41.2 days. Bacterial infection was the main complication (30/31; 96.8%), with bacteremia in 10/31 (32.3%) due to Staphylococcus aureus in 7/10 (70%) patients. Herpes simplex virus infection in 11/31 (35.5%) PFE patients caused prolonged hospitalization. Indirect immunofluorescence titers and serum anti-Dsg1 and VEGF (ELISA) were increased in PFE vs. non-erythrodermic PF (PFNE) (p < 0.05). Serum levels of sVEGFR-1 were similar in PFE and PFNE, and weakly correlated with anti-Dsg1 in PFNE (p=0.0342). Manual analysis of anti-VEGF positivity in PFE was statistically different from PFNE (p=0.042) and CS (p=0.004), and similar to PSO (p=0.667) and PV (p=0.667). VEGF expression in PFNE was statistically different from PSO (p=0.049) and PV (p=0.049) and similar to CS (p=0.247). The automated positive vessel count with anti-Eng was similar between PFE and PFNE (p=0.700) and PSO (p=0.133), but different from PV (p=0.0009). Immune complex deposits were evaluated in 6 specimens obtained during PFE and exhibited: intraepidermal intercellular deposits with IgG and C3 (n=6), IgA (n=5) and IgM (n=1); reactivity to inflammatory cells with IgG e C3 (n=6), IgM and IgA (n=1); vascular deposits with IgG, C3 and IgA (n=6), and IgM (n=5); and adnexal positivity with IgG and C3 (n=6), IgA (n=3) and IgM (n=1). CONCLUSIONS: Erythroderma predominates at the onset of PF, especially in women, with higher infectious risk. Increased expression of serum and in situ VEGF suggests that healing processes are triggered in response to the tissue damage caused by high levels of circulating autoantibodies in PFE. The reduced expression of Eng in PFE demonstrates a dysregulated angiogenesis during erythroderma. To the best of our knowledge, this is the first study that showed intraepidermal and dermal deposits of multiple immune complexes utilizing automated IH analysis

A vascularização tem um papel central na progressão tumoral e representa um alvo terapêutico de grande interesse. A inibição da angiogênese tem potencial de retardar a progressão tumoral e inibir metástase. Em decorrência disto, terapias anti-angiogênicas têm demonstrado ser promissora no controle do crescimento tumoral. Segundo a literatura, interferon-? (IFN?, ativador do sistema imune inato e adaptativo) e p19Arf (supressor de tumor e parceiro funcional de p53), quando estudados individualmente, alteram a vasculatura tumoral. Nosso grupo construiu e utilizou vetores adenovirais recombinantes portadores dos cDNAs de INFbeta e p19Arf e observou que a transferência desta combinação de genes induziu morte celular e diminuiu progressão tumoral, resultados foram observados em modelos murinos de melanoma B16 de terapia genica in situ, vacina profilática e vacina terapêutica. Neste trabalho, exploramos a ideia que a combinação dos vetores adenovirais portadores de INFbeta e p19Arf proporcionam efeitos anti-angiogênicos através de seu impacto em células endoteliais. Para averiguarmos essa hipótese, células endoteliais murinas (tEnd) foram transduzidas com os vetores adenovirais, revelando que o vetor Ad-p19 confere inibição da proliferação, formação de tubos, migração e induz aumento na expressão de genes relacionados a via de p53 e morte celular. O vetor Ad-IFNbeta sozinho ou adicionado em combinação com Ad-p19, não teve impacto significante nestes ensaios. Alternativamente, a influencia indireta, ou parácrina, nas células tEnd cultivadas juntamente com as células B16 transduzidas com os vetores adenovirais também foi investigada. Quando as células B16 foram transduzidas com Ad-IFNbeta ou a co-transdução Ad-IFNbeta+Ad-p19 em co-cultura com a linhagem tEnd, houve inibição da proliferação. Não observamos efeito inibitório na tEnd da co-cultura quando as células da B16 foram transduzidas somente com Ad-p19. Seguindo o ensaio de co-cultura, produzimos meio condicionado da B16 transduzida com os vetores e aplicamos esses meios nas células tEnd. Observamos que Ad-IFN, sozinho ou em combinação com Ad-19, diminuiu a viabilidade, proliferação e levou a morte das células tEnd. Neste trabalho, constamos que inibição de células endoteliais pode ser realizada por transdução direta com Ad-19 ou quando estas células são expostas ao ambiente modulado por células tumorais transduzidas com o vetor Ad-IFNbeta. Mesmo que a transferência gênica de ambos IFNbeta e p19Arf não demonstrou ser uma abordagem superior à aplicação dos genes isolados, observamos que nossa abordagem pode ter um impacto importante na inibição da angiogênese pelas células endoteliais / The vasculature plays a central role in tumor progression and represents a therapeutic target of great interest. Inhibition of angiogenesis has the potential to slow down tumor progression and inhibit metastasis. As a result, anti-angiogenic therapies have been shown to be promising for the control of tumor growth. According to the literature, interferon ? (IFN?, activator of the innate and adaptive immune systems) and p19Arf (tumor suppressor and functional partner of p53) when studied individually alter tumor vasculature. Our group has constructed and used recombinant adenovirus vectors carrying the cDNAs of INFbeta and p19Arf and noted that the transfer of this combination of genes induced cell death and decreased tumor progression, as observed in the B16 murine model of in situ melanoma gene therapy as well as prophylactic and therapeutic vaccine approaches. In this study, we explore the idea that the combination of adenoviral vectors bearing INFbeta and p19Arf produce anti-angiogenic effects due to their impact on endothelial cells. To test this hypothesis, murine endothelial cells (tEnd) were transduced with adenoviral vectors, revealing that Ad-p19 vector confers inhibition of proliferation, tube formation, migration and induces increased expression of genes related to the p53 cell death pathway. The Ad-IFNbeta vector alone had no significant impact on these tests. Alternatively, influences on paracrine effects are evaluated on endothelial cells co-cultured with B16 cells that were previously transduced with adenoviral vectors. When the B16 cells were transduced with Ad-IFNbeta or co-transduced with Ad-IFNbeta + Ad-p19, co-culture resulted in the inhibition of proliferation of the endothelial cells. When B16 cells were transduced with Ad-p19 only, co-culture did alter endothelial cell behavior. Following the co-culture assay, we produce conditioned medium from B16 cells that were transduced with the vectors and applied the media on tEnd cells. We noted that conditioned medium derived from B16 transduced with Ad-IFN alone or in combination with Ad-19 decreased the viability and proliferation and induced cell death of tEnd. In this work, we show that inhibition of endothelial cells can be performed directly by transduction with Ad-19 or when such cells are exposed to the environment modulated by tumor cells transduced with Ad-IFNbeta. Even though the gene transfer of both IFNbeta and p19 was not found to be superior to the application of single genes, we observed that our approach may have an important impact on the inhibition of angiogenesis through endothelial cells

O trabalho tem por objetivo o estudo e o desenvolvimento de interferômetros recuperadores com baixa tensão de meia onda utilizando moduladores eletro-ópticos para serem aplicados em sistemas Interferométricos de luz branca. Ele dá continuidade às pesquisas do autor em seu mestrado, em que foi desenvolvido e testado um sistema de sensoriamento eletro-óptico capaz de medir diretamente tensões de até 69,4 kVRMS. Desta forma aperfeiçoa-se o sistema de processamento de sinais ópticos desenvolvendo um novo interferômetro recuperador, baseado em óptica integrada. Para o desenvolvimento do tema proposto, inicialmente foi feito uma revisão da literatura/bibliografia, baseada em livros, artigos e teses, visando identificar o \"estado da arte\" relacionado aos moduladores eletro-ópticos para definir o tipo de modulador mais adequado à aplicação em vista. O estudo resultou na escolha de um componente em óptica integrada que foi aplicado numa configuração inédita em um protótipo de transformador de potencial óptico para medição de elevados níveis de tensão elétrica. As características de desempenho deste protótipo foram comparadas com as do protótipo previamente construído. Como resultado deste trabalho, amplia-se o conhecimento e fixa-se em âmbito nacional o domínio sobre as técnicas de construção de interferômetros recuperadores baseados em óptica integrada aplicáveis à recuperação de sinais ópticos em sistemas interferométricos para medição de altas tensões. / This work has as objective the study and development of low half-wave voltage recovery interferometers using electro-optical modulators to be applied to white light interferometric systems. This work is a continuation in the research carried out by the author to obtain his master degree, in which it was developed and tested an electro- optic sensing system capable to measure direct voltage to 69.4 kVrms. In the present work the optical signals processing system is improved by developing a new recovery interferometer based on integrated optics. To develop the proposed subject, initially a review of the literature, based on books, articles and thesis, has been done aiming to identify the State of the Art related to electro-optic modulators and helping to define the most suitable type of modulator for the desired application. The study resulted in the selection of an integrated optical device arranged in an unpublished configuration that was applied to a prototype of optical voltage transformer, intended to measure high voltage levels. The performance of this prototype was compared with a previous version. The results of this work increase the knowledge of the construction techniques of recovery interferometers based on integrated optic devices applicable to the recovering of optical signals in interferometric systems for high voltage measurement.

Introdução: A correção anatômica da transposição das grandes artérias após o período neonatal demanda a preparação prévia do ventrículo subpulmonar, com bandagem do tronco pulmonar, para induzir a hipertrofia ventricular. Estudos experimentais prévios demonstraram que a sobrecarga sistólica intermitente determina uma hipertrofia ventricular mais eficiente, em relação à bandagem convencional (fixa) do tronco pulmonar. Os mecanismos adaptativos envolvidos no retreinamento do ventrículo subpulmonar ainda não estão completamente estabelecidos, pois se sabe que, além da hipertrofia e hiperplasia das células contráteis, também células do interstício e vasos sofrem alterações fenotípicas. Permanece indefinida a taxa ideal de incremento, tanto da matriz extracelular quanto da vascularização do miocárdio na situação do retreinamento ventricular, para suportar a resistência sistêmica. Objetivo: Avaliar a adaptação do ventrículo subpulmonar no que se refere a apoptose e estímulo à neovascularização miocárdica em resposta à sobrecarga pressórica contínua versus intermitente, obtida pela bandagem ajustável do tronco pulmonar de cabritos jovens. Método: Foram utilizados 21 cabritos hígidos, com idade de 30 a 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Controle (n = 7, sem sobrecarga sistólica), Contínuo (n = 7, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 7, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica intermitente do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo Contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Controle foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. As medidas hemodinâmicas foram tomadas diariamente, antes e após o ajuste da sobrecarga sistólica. Avaliações ecocardiográficas foram realizadas no pré-operatório e no final do protocolo de estudo. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos (peso e conteúdo de água das massas cardíacas e análise imuno-histoquímica da apoptose e da expressão do VEGF). Resultados: Ao final do protocolo, o ecocardiograma revelou uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+129,2%), quando comparado ao grupo Contínuo (+58,2%; p < 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Controle (p < 0,001). Sob a análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram ganho de magnitude semelhante nas massas do VD (Intermitente: + 115,8%; Contínuo: + 90,8%; p < 0,0001) e do septo (Intermitente: +55,8%; Contínuo: + 45,4%; p < 0,047), em relação ao grupo Controle, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo Intermitente. O protocolo de sobrecarga sistólica do VD não influenciou a massa muscular do VE. Houve um discreto aumento do conteúdo de água do VD (Contínuo: +3,5%, Intermitente: +4,6%) e do septo (ambos os grupos de estudo: +3,5%) em relação ao grupo Controle (p < 0,002). A expressão do VEGF foi maior no VD do grupo Intermitente (2,89% ± 0,41%; p=0,005) em relação ao VD dos demais grupos (Controle: 1,43% ± 0,18%; Contínuo: 1,80% ± 0,19%). A expressão desta molécula no miocárdio do VD do grupo Intermitente foi também maior que o do VE e septo dentro do mesmo grupo (p < 0,050). Não houve diferença na expressão do VEGF das demais massas cardíacas (VE: p > 0,252; Septo: p > 0,740). Em relação à apoptose, não foram observadas diferenças significativas no miocárdio do VD dos três grupos (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusões: Ambos os grupos de estudo desenvolveram hipertrofia miocárdica do VD, não acompanhada de edema miocárdico importante ou apoptose. No entanto, a sobrecarga sistólica intermitente promoveu maior expressão do VEGF no miocárdio do VD. Esta associação entre sinalização de proliferação vascular e hipertrofia tem implicações importantes quando se objetiva preparar um ventrículo para suportar pressões sistêmicas, uma vez que o desejável é que a proliferação vascular ocorra de forma sustentada, permitindo uma hipertrofia do VD mais eficiente / Introduction: Surgical correction of transposition of the great arteries beyond the neonatal period needs a previous pulmonary artery band to promote left ventricular hypertrophy thereby preparing the ventricle. Experimental studies have demonstrated that intermittent systolic overload causes a more efficient ventricular hypertrophy, as compared to traditional pulmonary artery banding. The adaptive mechanisms involved in the subpulmonary ventricle retraining are not completely established. Nevertheless, besides the hypertrophy and/or hyperplasia of the contractile cardiomyocytes, noncontractile cells (vascular and interstitial) from the stimulated ventricle also present structural phenotype changes. It remains unclear the ideal increasing rate of the myocardial interstitium as well as capillary vessel proliferation in the process of ventricular retraining before undertaking the arterial switch. Objective: This study sought to assess adaptive changes of the subpulmonary ventricle in regards to vascular endothelial growth factor (VEGF) expression and apoptosis in young goats submitted to continuous versus intermittent systolic overload by means of an adjustable pulmonary artery band. Methods: 21 young goats were separated into 3 groups: Control (no systolic overload), Continuous (96-hour continuous systolic overload), and Intermittent (four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). Systolic overload was adjusted to achieve a 0.7 RV / aortic pressure ratio. Hemodynamic evaluations were performed before and after systolic overload every day postoperatively. Echocardiograms were obtained preoperatively and at the end of protocol. After the study period, the animals were humanely killed for morphologic assessment, apoptosis and vascular endothelial growth factor (VEGF) expression. Results: Echocardiography revealed a marked increase in RV wall thickness in the Intermittent group (+129.2%), compared with the Continuous group (+58.2%; p<0.001), as well as both trained groups compared to Control group (p < 0.001). Regardless of the shorter systolic overload exposure of Intermittent group, both study groups had a similar increase in RV mass (Intermittent: + 115.8%; Continuous: +90.8%; p < 0.001), and septal mass (Intermittent: + 55.8%; Continuous: + 45.4%; p < 0.047), compared with the Control group. No significant changes in the left ventricle mass were seen. There was a negligible but significant increase in water content of RV (Continuous: +3.5%, Intermittent: +4.6%) and septal masses (both study groups: +3.5%) compared with that in the Control group (p < 0.002). RV VEGF expression was greater in the Intermittent group (2.89% ± 0.41%) than in the Continuous (1.80% ± 0.19%) and Control (1.43% ± 0.18%) groups (p < 0.023). VEGF expression in the myocardium of the right ventricle in the Intermittent group was also greater than that in the left ventricle and septum within the same group (p < 0.050). There was no significant difference in VEGF expression between the other cardiac sections or within the Control and Continuous groups. Regarding apoptosis, there were no significant changes in the RV myocardium of the three groups (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusions: Both study groups have developed RV hypertrophy with no apoptosis or relevant myocardial edema. Nevertheless, intermittent systolic overload causes upregulation of VEGF expression in the subpulmonary ventricle, an adaptation that provides a mechanism for increased myocardial perfusion during the rapid myocardial hypertrophy of young goats. The association of the marked increase in RV mass and increased angiogenesis signaling has an important implication on the subpulmonary ventricle retraining protocol by promoting a compensatory growth of the coronary vasculature, allowing for a more efficient hypertrophy

O trabalho tem por objetivo o estudo e o desenvolvimento de interferômetros recuperadores com baixa tensão de meia onda utilizando moduladores eletro-ópticos para serem aplicados em sistemas Interferométricos de luz branca. Ele dá continuidade às pesquisas do autor em seu mestrado, em que foi desenvolvido e testado um sistema de sensoriamento eletro-óptico capaz de medir diretamente tensões de até 69,4 kVRMS. Desta forma aperfeiçoa-se o sistema de processamento de sinais ópticos desenvolvendo um novo interferômetro recuperador, baseado em óptica integrada. Para o desenvolvimento do tema proposto, inicialmente foi feito uma revisão da literatura/bibliografia, baseada em livros, artigos e teses, visando identificar o \"estado da arte\" relacionado aos moduladores eletro-ópticos para definir o tipo de modulador mais adequado à aplicação em vista. O estudo resultou na escolha de um componente em óptica integrada que foi aplicado numa configuração inédita em um protótipo de transformador de potencial óptico para medição de elevados níveis de tensão elétrica. As características de desempenho deste protótipo foram comparadas com as do protótipo previamente construído. Como resultado deste trabalho, amplia-se o conhecimento e fixa-se em âmbito nacional o domínio sobre as técnicas de construção de interferômetros recuperadores baseados em óptica integrada aplicáveis à recuperação de sinais ópticos em sistemas interferométricos para medição de altas tensões. / This work has as objective the study and development of low half-wave voltage recovery interferometers using electro-optical modulators to be applied to white light interferometric systems. This work is a continuation in the research carried out by the author to obtain his master degree, in which it was developed and tested an electro- optic sensing system capable to measure direct voltage to 69.4 kVrms. In the present work the optical signals processing system is improved by developing a new recovery interferometer based on integrated optics. To develop the proposed subject, initially a review of the literature, based on books, articles and thesis, has been done aiming to identify the State of the Art related to electro-optic modulators and helping to define the most suitable type of modulator for the desired application. The study resulted in the selection of an integrated optical device arranged in an unpublished configuration that was applied to a prototype of optical voltage transformer, intended to measure high voltage levels. The performance of this prototype was compared with a previous version. The results of this work increase the knowledge of the construction techniques of recovery interferometers based on integrated optic devices applicable to the recovering of optical signals in interferometric systems for high voltage measurement.

Introdução: A correção anatômica da transposição das grandes artérias após o período neonatal demanda a preparação prévia do ventrículo subpulmonar, com bandagem do tronco pulmonar, para induzir a hipertrofia ventricular. Estudos experimentais prévios demonstraram que a sobrecarga sistólica intermitente determina uma hipertrofia ventricular mais eficiente, em relação à bandagem convencional (fixa) do tronco pulmonar. Os mecanismos adaptativos envolvidos no retreinamento do ventrículo subpulmonar ainda não estão completamente estabelecidos, pois se sabe que, além da hipertrofia e hiperplasia das células contráteis, também células do interstício e vasos sofrem alterações fenotípicas. Permanece indefinida a taxa ideal de incremento, tanto da matriz extracelular quanto da vascularização do miocárdio na situação do retreinamento ventricular, para suportar a resistência sistêmica. Objetivo: Avaliar a adaptação do ventrículo subpulmonar no que se refere a apoptose e estímulo à neovascularização miocárdica em resposta à sobrecarga pressórica contínua versus intermitente, obtida pela bandagem ajustável do tronco pulmonar de cabritos jovens. Método: Foram utilizados 21 cabritos hígidos, com idade de 30 a 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Controle (n = 7, sem sobrecarga sistólica), Contínuo (n = 7, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 7, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica intermitente do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo Contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Controle foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. As medidas hemodinâmicas foram tomadas diariamente, antes e após o ajuste da sobrecarga sistólica. Avaliações ecocardiográficas foram realizadas no pré-operatório e no final do protocolo de estudo. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos (peso e conteúdo de água das massas cardíacas e análise imuno-histoquímica da apoptose e da expressão do VEGF). Resultados: Ao final do protocolo, o ecocardiograma revelou uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+129,2%), quando comparado ao grupo Contínuo (+58,2%; p < 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Controle (p < 0,001). Sob a análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram ganho de magnitude semelhante nas massas do VD (Intermitente: + 115,8%; Contínuo: + 90,8%; p < 0,0001) e do septo (Intermitente: +55,8%; Contínuo: + 45,4%; p < 0,047), em relação ao grupo Controle, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo Intermitente. O protocolo de sobrecarga sistólica do VD não influenciou a massa muscular do VE. Houve um discreto aumento do conteúdo de água do VD (Contínuo: +3,5%, Intermitente: +4,6%) e do septo (ambos os grupos de estudo: +3,5%) em relação ao grupo Controle (p < 0,002). A expressão do VEGF foi maior no VD do grupo Intermitente (2,89% ± 0,41%; p=0,005) em relação ao VD dos demais grupos (Controle: 1,43% ± 0,18%; Contínuo: 1,80% ± 0,19%). A expressão desta molécula no miocárdio do VD do grupo Intermitente foi também maior que o do VE e septo dentro do mesmo grupo (p < 0,050). Não houve diferença na expressão do VEGF das demais massas cardíacas (VE: p > 0,252; Septo: p > 0,740). Em relação à apoptose, não foram observadas diferenças significativas no miocárdio do VD dos três grupos (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusões: Ambos os grupos de estudo desenvolveram hipertrofia miocárdica do VD, não acompanhada de edema miocárdico importante ou apoptose. No entanto, a sobrecarga sistólica intermitente promoveu maior expressão do VEGF no miocárdio do VD. Esta associação entre sinalização de proliferação vascular e hipertrofia tem implicações importantes quando se objetiva preparar um ventrículo para suportar pressões sistêmicas, uma vez que o desejável é que a proliferação vascular ocorra de forma sustentada, permitindo uma hipertrofia do VD mais eficiente / Introduction: Surgical correction of transposition of the great arteries beyond the neonatal period needs a previous pulmonary artery band to promote left ventricular hypertrophy thereby preparing the ventricle. Experimental studies have demonstrated that intermittent systolic overload causes a more efficient ventricular hypertrophy, as compared to traditional pulmonary artery banding. The adaptive mechanisms involved in the subpulmonary ventricle retraining are not completely established. Nevertheless, besides the hypertrophy and/or hyperplasia of the contractile cardiomyocytes, noncontractile cells (vascular and interstitial) from the stimulated ventricle also present structural phenotype changes. It remains unclear the ideal increasing rate of the myocardial interstitium as well as capillary vessel proliferation in the process of ventricular retraining before undertaking the arterial switch. Objective: This study sought to assess adaptive changes of the subpulmonary ventricle in regards to vascular endothelial growth factor (VEGF) expression and apoptosis in young goats submitted to continuous versus intermittent systolic overload by means of an adjustable pulmonary artery band. Methods: 21 young goats were separated into 3 groups: Control (no systolic overload), Continuous (96-hour continuous systolic overload), and Intermittent (four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). Systolic overload was adjusted to achieve a 0.7 RV / aortic pressure ratio. Hemodynamic evaluations were performed before and after systolic overload every day postoperatively. Echocardiograms were obtained preoperatively and at the end of protocol. After the study period, the animals were humanely killed for morphologic assessment, apoptosis and vascular endothelial growth factor (VEGF) expression. Results: Echocardiography revealed a marked increase in RV wall thickness in the Intermittent group (+129.2%), compared with the Continuous group (+58.2%; p<0.001), as well as both trained groups compared to Control group (p < 0.001). Regardless of the shorter systolic overload exposure of Intermittent group, both study groups had a similar increase in RV mass (Intermittent: + 115.8%; Continuous: +90.8%; p < 0.001), and septal mass (Intermittent: + 55.8%; Continuous: + 45.4%; p < 0.047), compared with the Control group. No significant changes in the left ventricle mass were seen. There was a negligible but significant increase in water content of RV (Continuous: +3.5%, Intermittent: +4.6%) and septal masses (both study groups: +3.5%) compared with that in the Control group (p < 0.002). RV VEGF expression was greater in the Intermittent group (2.89% ± 0.41%) than in the Continuous (1.80% ± 0.19%) and Control (1.43% ± 0.18%) groups (p < 0.023). VEGF expression in the myocardium of the right ventricle in the Intermittent group was also greater than that in the left ventricle and septum within the same group (p < 0.050). There was no significant difference in VEGF expression between the other cardiac sections or within the Control and Continuous groups. Regarding apoptosis, there were no significant changes in the RV myocardium of the three groups (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusions: Both study groups have developed RV hypertrophy with no apoptosis or relevant myocardial edema. Nevertheless, intermittent systolic overload causes upregulation of VEGF expression in the subpulmonary ventricle, an adaptation that provides a mechanism for increased myocardial perfusion during the rapid myocardial hypertrophy of young goats. The association of the marked increase in RV mass and increased angiogenesis signaling has an important implication on the subpulmonary ventricle retraining protocol by promoting a compensatory growth of the coronary vasculature, allowing for a more efficient hypertrophy

Tesis por compendio / [ES] La fotónica de silicio es una tecnología emergente clave en redes de comunicación e interconexiones de centros de datos de nueva generación, entre otros. Su éxito se basa en la utilización de plataformas compatibles con la tecnología CMOS para la integración de circuitos ópticos en dispositivos pequeños para una producción a gran escala a bajo coste. Dentro de este campo, los interferómetros integrados juegan un papel crucial en el desarrollo de diversas aplicaciones fotónicas en un chip como sensores biológicos, moduladores electro-ópticos, conmutadores totalmente ópticos, circuitos programables o sistemas LiDAR, entre otros. Sin embargo, es bien sabido que la interferometría óptica suele requerir caminos de interacción muy largos, lo que dificulta su integración en espacios muy compactos. Para mitigar algunas de estas limitaciones de tamaño, surgieron varios enfoques, incluyendo materiales sofisticados o estructuras más complejas, que, en principio, redujeron el área de diseño pero a expensas de aumentar los pasos del proceso de fabricación y el coste. Esta tesis tiene como objetivo proporcionar soluciones generales al problema de tamaño típico de los interferómetros ópticos integrados, con el fin de permitir la integración densa de dispositivos basados en silicio. Para ello, aunamos los beneficios tanto de las guías de onda bimodales como de las estructuras periódicas, en términos de la mejora del rendimiento y la posibilidad para diseñar interferómetros monocanal en áreas muy reducidas. Más específicamente, investigamos los efectos dispersivos que aparecen en estructuras menores a la longitud de onda y en las de cristal fotónico, para su implementación en diferentes configuraciones interferométricas bimodales. Además, demostramos varias aplicaciones potenciales como sensores, moduladores y conmutadores en tamaños ultra compactos de unas pocas micras cuadradas. En general, esta tesis propone un nuevo concepto de interferómetro integrado que aborda los requisitos de tamaño de la fotónica actual y abre nuevas vías para futuros dispositivos basados en funcionamiento bimodal. / [CA] La fotònica de silici és una tecnologia emergent clau en xarxes de comunicació i interconnexions de centres de dades de nova generació, entre altres. El seu èxit es basa en la utilització de plataformes compatibles amb la tecnologia CMOS per a la integració de circuits òptics en dispositius diminuts per a una producció a gran escala a baix cost. Dins d'aquest camp, els interferòmetres integrats juguen un paper crucial en el desenvolupament de diverses aplicacions fotòniques en un xip com a sensors biològics, moduladors electro-òptics, commutadors totalment òptics, circuits programables o sistemes LiDAR, entre altres. No obstant això, és ben sabut que la interferometría òptica sol requerir camins d'interacció molt llargs, la qual cosa dificulta la seua integració en espais molt compactes. Per a mitigar algunes d'aquestes limitacions de grandària, van sorgir diversos enfocaments, incloent materials sofisticats o estructures més complexes, que, en principi, van reduir l'àrea de disseny però a costa d'augmentar els processos de fabricació i el cost. Aquesta tesi té com a objectiu proporcionar solucions generals al problema de grandària típica dels interferòmetres òptics integrats, amb la finalitat de permetre la integració densa de dispositius basats en silici. Per a això, combinem els beneficis tant de les guies d'ones bimodals com de les estructures periòdiques, en termes de funcionament d'alt rendiment per a dissenyar interferòmetres monocanal compactes en àrees molt reduïdes. Més específicament, investiguem els efectes dispersius que apareixen en estructures menors a la longitud d'ona i en les de cristall fotònic, per a la seua implementació en diferents configuracions interferomètriques bimodals. A més, vam demostrar diverses aplicacions potencials com a sensors, moduladors i commutadors en grandàries ultres compactes d'unes poques micres cuadrades. En general, aquesta tesi proposa un nou concepte d'interferòmetre integrat que aborda els requisits de grandària de la fotònica actual i obri noves vies per a futurs dispositius basats en funcionament bimodal. / [EN] Silicon photonics is a key emerging technology in next-generation communication networks and data centers interconnects, among others. Its success relies on the ability of using CMOS-compatible platforms for the integration of optical circuits into small devices for a large-scale production at low-cost. Within this field, integrated interferometers play a crucial role in the development of several on-chip photonic applications such as biological sensors, electro-optic modulators, all-optical switches, programmable circuits or LiDAR systems, among others. However, it is well known that optical interferometry usually requires very long interaction paths, which hinders its integration in highly compact footprints. To mitigate some of these size limitations, several approaches emerged including sophisticated materials or more complex structures, which, in principle, reduced the design area but at the expense of increasing fabrication process steps and cost. This thesis aims at providing general solutions to the long-standing size problem typical of optical integrated interferometers, in order to enable the densely integration of silicon-based devices. To this end, we combine the benefits from both bimodal waveguides and periodic structures, in terms of high-performance operation and compactness to design single-channel interferometers in very reduced areas. More specifically, we investigate the dispersive effects that arise from subwavelength grating and photonic crystal structures for their implementation in different bimodal interferometric configurations. Furthermore, we demonstrate various potential applications such as sensors, modulators and switches in ultra-compact footprints of a few square microns. In general, this thesis proposes a new concept of integrated interferometer that addresses the size requirements of current photonics and open up new avenues for future bimodal-operation-based devices. / Financial support is also gratefully acknowledged through postdoctoral FPI grants from Universitat Politècnica de València (PAID-01-18). European Commission through the Horizon 2020 Programme (PHC-634013 PHOCNOSIS project). The authors acknowledge funding from the Generalitat Valenciana through the AVANTI/2019/123, ACIF/2019/009 and PPC/2020/037 grants and from the European Union through the operational program of the European Regional Development Fund (FEDER) of the Valencia Regional Government 2014–2020. / Torrijos Morán, L. (2021). Photonic Applications Based on Bimodal Interferometry in Periodic Integrated Waveguides [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172163 / TESIS / Compendio