Tese (livre-docencia) - Universidade Federal de Santa Catarina / Made available in DSpace on 2013-12-05T18:47:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1974Bitstream added on 2016-01-08T13:03:11Z : No. of bitstreams: 1 99734.pdf: 4407962 bytes, checksum: 1483d71b0a41290fa83056c8e8536029 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1996. / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321448.pdf: 1609505 bytes, checksum: 9dad2adb9693a39e8447681edf85f84d (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:51:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340545.pdf: 16689409 bytes, checksum: 8649dc528ad82ff0a969204d6143e584 (MD5) Previous issue date: 2016 / A inflamação é um processo essencial à proteção do organismo,entretanto, pode tornar-se prejudicial quando persistente. Neste contexto, vários estudos têm sugerido a ativação do inflamassoma,complexo que processa as citocinas pró-inflamatórias pró-IL-1ß e pró-IL-18 em suas formas maduras, como um evento determinante na patogênese de condições inflamatórias. Evidências têm demonstrado quea produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) deve induzir a ativação do inflamassoma NLRP3. A neopterina, uma pteridinaendógena, é considerada um biomarcador precoce e sensível de ativação do sistema imune. Concentrações elevadas de neopterina podem ser encontradas nos fluidos biológicos de pacientes com doenças neurológicas/neurodegenerativas. Entretanto, as concentrações da neopterina no líquido cefalorraquidiano parecem não corresponder diretamente com as concentrações observadas no plasma, sugerindo que a pteridina tenha uma produção no sistema nervoso central (SNC) de maneira independente da periferia. Apesar de elevadas concentrações de neopterina terem sido associadas a estresse oxidativo e inflamação durante décadas, seu papel nestas condições ainda não está elucidado.Assim, investigou-se a produção de neopterina no SNC e seus efeitossobre a ativação do inflamassoma em condições inflamatórias.Inicialmente, investigou-se se os astrócitos contribuem para a síntese de neopterina e qual o efeito da neopterina exógena em condições de mitotoxicidade induzida por azida sódica. Observou-se que astrócitoscorticais produzem e secretam neopterina para o meio extracelular em condições de mitotoxicidade. Além disso, neopterina (50 nM) inibiu a produção de ERO e aumentou o conteúdo de heme-oxigenase-1 induzido pela mitotoxina. A fim de avaliar a produção central de neopterina, induziu-se a inflamação aguda através da administração intraperitoneal de lipopolissacarídeo bacteriano (LPS; 0,33 mg/kg) emcamundongos suíços adultos. Foi observado que o LPS aumentou rapidamente a produção de neopterina no hipocampo e a secreção damesma no soro, fenômenos que aconteceram em paralelo à ativação do inflamassoma. Com o objetivo de melhor compreender as consequências da produção de neopterina no SNC, avaliou-se também o papel do précondicionamento com neopterina na ativação do inflamassoma induzida por LPS em cultura primária de células nervosas humanas. Observou-seque o pré-condicionamento com neopterina reduziu a ativação do inflamassoma em astrócitos humanos, além de inibir a expressão gênica de pró-caspase-1 em neurônios. Ainda, a neopterina aumentou as ecreção astrocitária das citocinas anti-inflamatórias IL-10 e IL-1Ra. Considerando que além de biomarcador da ativação do sistema imune, a neopterina deve exercer funções neuro protetoras em condições inflamatórias no SNC, analisou-se a secreção de neopterina e mediadores inflamatórios no soro de pacientes diagnosticados com Transtorno do Espectro Autista (TEA). Observou-se concentrações elevadas de neopterina e das citocinas anti-inflamatórias IL-10 e IL-1Ra em pacientes diagnosticados com TEA, porém as citocinas próinflamatórias IL-1ß, TNF-a e IL-6 não aumentaram significativamente.Em conclusão, a produção de neopterina anterior ou em paralelo à estímulos inflamatórios no SNC pode exercer funções neuroprotetoras, favorecendo a resistência ao estresse oxidativo e inibindo a ativação do inflamassoma, provavelmente devido a ativação da via Nrf2/OH-1.<br> / Abstract: Inflammation is an essential process for host defense; however, it canbecome harmful when sustained. Several studies have suggested that inflammasome activation, a protein complex responsible for thematuration of pro-inflammatory cytokines, pro-IL-1ß and pro-IL-18, is akey event in the pathogenesis of inflammatory diseases. It has been demonstrated that reactive oxygen species (ROS) production maytrigger NLRP3 inflammasome activation. Neopterin, an endogenouspteridin, is considered an early and sensitive biomarker of immunesystem activation. Elevated neopterin levels can be found in thebiological fluids of patients affected by neurological/neuro degenerative diseases. The origin of the metabolite in the brain is still not completed defined, but there is some evidence suggesting that neopterin synthesisin the central nervous system (CNS) is independently of the periphery. Although elevated neopterin levels have been associated with oxidativestress and inflammation for decades, the role of the pteridine in these conditions remains also unclear. Initially, it was investigated whetherastrocytes could contribute to neopterin synthesis and the effects ofexogenous neopterin on azide-induced mitotoxicity. It was observed that rat cortical astrocytes produced and released neopterin under mitochondrial stress. In addition, extracellular neopterin (50 nM)inhibited ROS production and increased heme-oxygenase-1 (HO-1)content. Thus, we investigated neopterin production in the CNS under lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory conditions. A singleLPS (0.33 mg/kg; intraperitoneal) injection in adult Swiss mice elicitedan early hippocampal and serum increase of neopterin levels, phenomenon that occurred in parallel with inflammasome activation. Aiming to better understand the role of neopterin under inflammatoryconditions in the CNS, we evaluated the effect of pre-conditioninghuman primary nerve cells on LPS-induced inflammasome activation.Neopterin pre-conditioning inhibited the inflammasome activation inastrocytes and neurons. Moreover, neopterin conditioning increased theastrocytic release of anti-inflammatory cytokines IL-10 and IL-1Ra.Finally, considering that neopterin showed the above mentionedcytoprotective effects and that it is a clinical biomarker for inflammation, we then analyzed the levels of neopterin and cytokines inthe serum of patients affected by Autism Spectrum Disorders (ASD),which physiopathology is still virtually known. Higher neopterin andanti-inflammatory IL-10 and IL-1Ra levels were observed in ASDpatients, while IL-1ß, TNF-a and IL-6 did not change. In conclusion,neopterin may exert neuroprotective functions when produced before orin parallel with the inflammatory stimulus in the CNS by favoring oxidative stress resistance and inhibiting inflammasome activation,probably by activating the Nrf2/HO-1 cytoprotective pathway.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003Bitstream added on 2014-06-13T19:53:18Z : No. of bitstreams: 1 silva_pa_me_guara.pdf: 14188393 bytes, checksum: 2274013f68be7b98c618d2ccb40a1a9c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Pequenos satélites podem ser os responsáveis pela variedade de estruturas encontradas nos anéis planetários estreitos. Os anéis da Falha de Encke e o anel F de Saturno apresentam estranhas características, denominadas de aglomerados e kinks, que podem estar relacionadas com esses pequenos satélites. Com o intuito de analisar o comportamento de partículas pertencentes a um anel sob o efeito desses satélites foram numericamente simulados vários sistemas possuindo dois e três satélites. Nessas simulações os satélites, com mesma razão de massa, foram inicialmente localizados em posições de equilíbrio determinadas por Salo & Yoder (1988). Os resultados mostraram que, dependendo da excentricidade das partículas e dos satélites, o anel pode apresentar variações azimutal e radial ao longo de toda a sua extensão. Embora essas variações possam explicar os aglomerados encontrados nos anéis, as simulações numéricas também evidenciaram a característica temporária dessas estruturas, principalmente quando o achatamento do corpo principal (planeta) foi incluído. Para o caso dos anéis da Falha de Encke a inclusão desses pequenos satélites, como proposto por Ferrari & Brahic (1997), pode causar a destruição dos anéis em aproximadamente 200 anos. Foi verificado que o sistema anel F-Prometeu-Pandora é extremamente sensível às condições iniciais, algumas partículas podem permanecer em órbitas de ferradura por um curto período de tempo para determinadas condições iniciais. Esse resultado está de acordo com os trabalhos recentes que mostram que os dois satélites Prometeu e Pandora têm um movimento caótico. Complementares a esse estudo foram obtidos os pontos de equilíbrio para as partículas e para os satélites (com massas diferentes). Essa análise foi baseada no problema circular restrito de três corpos... / Hypothetical moonlets are claimed to be reponsible for a variety of structures found in narrow planetary rings. The Encke gap ringlets and theF ring of Saturn present strange features, such as clumps and kinks, wich can be related to the presence of these hypothetical moonlets. In an attempt to understand the behavior og the ring particles under the effects of these embedded moonlets, numerical simulations have been carried out for a system composed of two and three moonlets. In these simulations the satellites, with equal masses, were located in equilibrium positions found by Slo & Yoder (1988). The results of these simulations have shown that depending on the eccentricity of the particles and the satellites the ring can present azimuthal and radial variations. Although these variations can explain some clumps, the simulations also show that most of the features are temporary ones, specially whe the oblateness of the planet is included. The results for the Encke gap ringlets have shown that the presence of moonlets, as predicted by Ferrari & Brahic (1997), can caude the destruction of the ringles in about 200 yrs. For the system formed by the F ring, Prometheus and Pandora was verified that this system is considerably sensible to the initial conditions; some particles can stay in a horseshoe orbit for a short period of time for particular initial conditions. This result is in agreement with recent works with show that the two satellites, Prometheus and Pandora, are in a chaotic motion. Complementary to this study, the equilibrium positions for the particles and for the satellites (with unequal masses) were obtained. Thi analysis was based on the circular retricted thrre-body problem. Depending on the size and the number of the satellites present in the ring, the location of these positions can have a significant change. These equilibrium positions can help to locate moonlets in narrow planetary rings.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-18T13:33:46Z No. of bitstreams: 1 2013_KarolinedosAnjos.pdf: 3589277 bytes, checksum: 7b03dec6adca57f1166616d32f22f689 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-19T18:39:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_KarolinedosAnjos.pdf: 3589277 bytes, checksum: 7b03dec6adca57f1166616d32f22f689 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-19T18:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_KarolinedosAnjos.pdf: 3589277 bytes, checksum: 7b03dec6adca57f1166616d32f22f689 (MD5) / A família Caliciviridae é formada por vírus pertencentes a cinco gêneros: Sapovirus, Norovirus, Lagovirus, Vesivirus e Nebovirus. Alguns sapovírus e norovírus são conhecidos como agentes causadores de gastrenterites em humanos, sendo sapovírus o segundo agente viral mais importante depois dos norovírus. O genoma do sapovírus é linear, de senso positivo, ssRNA, com tamanho de cerca de 7,5 kb, poliadenilado na região terminal 3'. Os sapovirus, atualmente, são divididos em sete genogrupos (GI-GVII) que infectam humanos, suínos e visons. Essa classificação é baseada, principalmente na sequência da proteína do capsídeo. Nesse estudo, o genoma completo de um sapovírus isolado (Sapovirus Hu/GI.2/BRDF01/ BRA/2009) em Brasília, Brasil, foi analisado com todas as sequências de sapovírus disponíveis para determinar sua relação filogenética e possíveis eventos de recombinação intra- e inter-genogrupos. Foi determinada uma proximidade filogenética com uma sequência obtida em 2005 em Bangladesh. Uma possível recombinação inter-genogrupo entre GI (humano) e GIII (suíno) assim como recombinações intra-genogrupo foram encontradas nas análises. Outro achado relevante é a região RdRp-CP como sítio de recombinação. Devido à ausência de ferramenta eficaz de diagnóstico imunológico do vírus baseada em procedimento de ELISA, surgiu à demanda de se expressar o capsídeo viral utilizando sistema de expressão de proteína heteróloga para obter anticorpo específico. Dessa forma o segundo objetivo desse trabalho foi produzir VLP de sapovírus utilizando o sistema de baculovírus recombinante. Para a confirmação da montagem dessa particular além de análise em microscopia eletrônica foi produzido um anticorpo policlonal contra a porção variável da proteína do capsídeo (P2). A análise ao microscópio eletrônico de transmissão demonstrou partículas esféricas com tamanhos de 20-40 nm, no entanto a ligação entre o anticorpo anti-P2 e possível VLP expressa não foi demonstrada. Esses resultados indicam que maiores estudos quanto a expressão e purificação de VLP de sapovírus devem ser realizados. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The family Caliciviridae consists of viruses belonging to five genera: Sapovirus, Norovirus, Lagovirus, Vesivirus and Nebovirus. Certain sapovirus and norovirus strains are well-known causative agents of serious human gastroenteritis. Sapovirus is the second most important causative agent of human diseases next to norovirus. The sapovirus genome is linear, positive-sense, single-stranded RNA, of approximately 7,5kb that is polyadenylated at the 3’ terminus. Sapovirus is divided into, at moment, seven genogroups (GI-GVII). This classification is based mainly on capsid protein sequence divergence. In this study, the entire genome of one sapovirus isolated in Brasília, Brazil (Sapovirus Hu/GI.2/BRDF01/ BRA/2009) was evaluated with all available sequences of sapovirus to determine its phylogenetic relationship and possible intra- and inter-genogroups recombination events using RDP3 program. It was determined the identity between the Brazilian sequence and one sequence collected in 2005 in Bangladesh and its possible recombination such as a possibility of an inter-genogroup recombination event between GI (human) and GIII (porcine). Another relevant found is the region of RdRp-CP as a hot spot of recombination. Due to the lack of the efficient diagnostic tools based on ELISA procedure, the preparation of capsid protein of the virus using heterologous protein expression system was requested. Thus the second objective of this work was to produce VLP sapovirus using recombinant baculovirus system. To confirm this particle assembly besides electronic microscopy analysis a polyclonal antibody was produced against the variable region (P2) of the capsid protein. The analysis by transmission electron microscope showed spherical particles with sizes of 20-40 nm, however the response between the anti-P2 and the possible VLP could not be demonstrated. These results indicate that further studies regarding the expression and purification of VLP sapovirus should be performed.

Introdução – A alimentação tem importância fundamental e influência no controle dos fatores de risco cardiovasculares, como dislipidemia, diabete, obesidade, síndrome metabólica e hipertensão arterial. As tabelas de composição química de alimentos mais utilizadas no Brasil não preenchem as necessidades para uma boa recomendação alimentar. Objetivos – Analisar a composição em alguns alimentos adquiridos no mercado brasileiro, construindo uma tabela de referência nacional. Comparar a composição dos alimentos da tabela proposta com as tabelas de referência mais utilizadas no Brasil. Comparar a composição de ácidos graxos e colesterol nas carnes, em suas diferentes formas de preparo. Estudar o impacto da utilização das diversas tabelas no cálculo da ingestão de alimentos em recordatórios alimentares e na prescrição de dieta em indivíduos saudáveis e cardiopatas. Avaliar algumas recomendações práticas sobre os limites de consumo de alimentos de uma dieta saudável. Métodos – Foram analisados quimicamente alguns alimentos, sendo a maioria de origem animal, em relação a sua composição de ácidos graxos e colesterol e a variação destes em relação a forma de preparo. Também foi analisado o impacto das diversas tabelas em relação a dez recordatórios de 12 horas de pacientes cardiopatas e de dez indivíduos controles, como também em relação a uma proposta alimentar baseada nas recomendações da American Heart Association. Resultados – A tabela constituída a partir das análises deste estudo mostrou diferenças importantes em relação aos valores encontrados em outras tabelas de referência nacionais. Também revelou diferenças fundamentais em relação aos níveis de ácidos graxos e colesterol, de acordo com o método de cocção utilizado, fazendo com que algumas formas sejam mais indicadas do que outras, inclusive mostrando diferença em relação à retirada da gordura aparente das carnes. Encontrou-se diferenças no cálculo de gorduras saturadas e colesterol em recordatórios de 12 horas dependendo da tabela utilizada, o que revelou um desconhecimento por parte dos profissionais dos teores reais consumidos ou recomendados destas gorduras. Não existem, dentre os alimentos analisados, aqueles que devam ser banidos de uma dieta recomendável em relação aos níveis de colesterol e sim, em alguns casos, há necessidade de serem consumidos em menores quantidades.Conclusão - A análise da composição química de alimentos utilizados no Brasil mostrou a necessidade de se compor uma tabela de composição de alimentos mais precisa, atualizada e completa que as existentes atualmente. A tabela complementar apresentada neste estudo permitirá o desenvolvimento de recomendações para uma dieta saudável e aplicável à realidade brasileira, permitindo recomendações menos restritivas e mais efetivas. / Background – Diet has a key role in the management of cardiovascular risk factors, such as dislipidemia, diabetes, obesity, metabolic syndrome, and hypertension. Most reference tables with the chemical composition of food used in Brazil do not fulfill the needs for appropriate dietary prescription. Objectives - To analyze the composition of some foods and ingredients used in Brazil, to complement national reference tables of food composition. To compare the composition of foods and ingredients in the proposed table with those derived from currently used tables. To compare fatty acid and cholesterol composition in some meets in their different forms of preparation. To study the clinical impact of the utilization of different reference tables in the calculation of food intake in 12 hour dietary records as well as dietary prescription in healthy individuals and in cardiac patients. To evaluate some practical recommendations on food intake and their limits in a healthy diet.Methods – Some foods and ingredients, mostly from animal origin, were chemically analyzed in respect to their fatty acid and cholesterol content as well as in their different methods of preparation. The use of different reference tables was compared for 12 hour food records and dietary recommendations of 10 healthy individuals and 10 cardiac patients. Results – The proposed reference table demonstrated large differences in fatty acid and cholesterol content when compared to other Brazilian tables. Likewise, food analysis showed differences in respect to fatty acid and cholesterol content according to the method of preparation of meets, particularly when considering the removal of apparent fat. The calculation of 12 hour food records for healthy individuals and cardiac patients varied according to the reference table used, indicating a lack of knowledge of the real amount of fat consumed or recommended. Among the foods and ingredients analyzed, none should be banned from a healthy diet due to fat or cholesterol content, but some should be consumed in smaller amounts. Conclusion – The analysis of the composition of some foods and ingredients used in Brazil indicates the need for a more complete and precise reference table than those currently in use. The table presented in this study may result in the improvement of dietary recommendation applied to the Brazilian reality, allowing less restrictive and more effective dietary interventions.

A desidroepiandrosterona (DHEA) é um esteróide produzido pelas suprarenais humanas. Este esteróide também está presente em altas concentrações no encéfalo de diversas espécies e é sintetizado de novo no Sistema Nervoso Central (SNC), sendo, portanto, classificado como um neuroesteróide. A DHEA está envolvida em diversas atividades funcionais no SNC, tais como o crescimento de neuritos, comportamento, neuroproteção contra danos induzidos por aminoácidos excitatórios, estresse oxidativo, isquemia-reperfusão e hiperglicemia. Por apresentar efeitos cardioprotetores, antidiabéticos e antienvelhecimento, foi sugerido que este poderia ser um hormônio “da juventude”. Tais efeitos poderiam estar relacionados com suas ações indiretas nas células neuronais e gliais pela sua conversão em esteróides androgênicos e estrogênicos. Por outro lado, sabe-se que a DHEA pode interagir com receptores de membrana, tais como GABAA, NMDA, sigma e receptores acoplados à proteína G. Todavia, seus mecanismos moleculares de ação não são completamente conhecidos. Além disso, o efeito neuroprotetor da DHEA pode ocorrer pela modulação de vias intracelulares relacionadas com a promoção do crescimento e da sobrevivência celular, como, por exemplo, a via da proteína cinase B (Akt). Dessa forma, o objetivo deste estudo foi investigar o efeito da administração de DHEA sobre a modulação da proteína Akt no hipotálamo e no hipocampo de ratos em diferentes modelos experimentais, os quais envolvem maior ou menor dano ao SNC. Para isso, foram utilizados ratos Wistar machos com 3, 13, 18 e 21 meses de idade (n=3-5/grupo). O tratamento agudo foi realizado em ratos com 3 meses de idade, com uma injeção intraperitoneal de DHEA nas doses 1, 5, 10 ou 50mg/kg e os ratos foram decapitados 6 ou 24 horas após o tratamento. Para investigar o efeito do tratamento crônico com DHEA, ratos com diferentes idades (3, 13, 18 e 21 meses) e diabéticos (3 meses) receberam uma injeção subcutânea de DHEA (10mg/kg) por semana durante 5 semanas. A diabete foi induzida por estreptozotocina (70 mg/kg). Após o término de cada experimento, os ratos foram decapitados, os encéfalos foram removidos e o hipocampo e o hipotálamo foram dissecados. Após homogeneização, centrifugação e quantificação de proteínas, as amostras foram preparadas para a técnica de Western blot para análise da expressão da proteína Akt total e fosforilada. A imunorreatividade foi revelada por quimiluminescência (ECL) e a quantificação realizada em analisador de imagem (Image Master VDS). Realizando-se uma curva de dose (tratamento agudo), a DHEA aumentou a fosforilação da Akt tanto no hipocampo como no hipotálamo. No hipocampo, o tratamento com DHEA na maior dose testada (50mg/kg) aumentou a fosforilação da Akt após 6 horas, mantendo-se após 24 horas. Além disso, a Akt total também aumentou após 24 horas na mesma dose. No hipotálamo, houve um aumento da fosforilação da Akt apenas após 24 horas de tratamento e também na dose de 50mg/kg. O tratamento crônico com DHEA em animais adultos (3 meses) não modificou a relação Akt fosforilada/Akt total, bem como a expressão da Akt total e da sua fosforilação em ambas as estruturas analisadas. Com relação ao efeito do envelhecimento sobre a via da Akt, os resultados foram distintos entre as idades, assim como entre as estruturas. No hipocampo de animais com 13,18 e 21 meses, houve uma redução da fosforilação da Akt comparando-se com seus respectivos grupos controle (3 meses). Porém, a Akt total aumentou apenas aos 13 meses e diminuiu aos 21 meses em relação aos seus grupos controle. No hipotálamo, embora não tenha sido encontrada diferença significativa na Akt total e na sua fosforilação, houve uma redução na relação Akt fosforilada/Akt total comparando-se o grupo 13 meses e 21 meses com seus grupos controle. Tanto no hipotálamo, como no hipocampo, o tratamento com DHEA em animais com 13 meses de idade reduziu a fosforilação da Akt assim como a sua relação com Akt total, em comparação com o grupo da mesma idade não tratado. Apenas no hipocampo, o tratamento com DHEA aumentou a Akt total aos 13, 18 e 21 meses. Em animais diabéticos, houve uma redução da relação Akt fosforilada/Akt total, assim como da fosforilação da Akt comparando-se com animais não-diabéticos em ambas as estruturas analisadas. Porém, o tratamento com DHEA reverteu estas reduções apenas no hipotálamo. Os resultados deste estudo contribuem para o esclarecimento das vias intracelulares reguladas pela DHEA, sugerindo que a DHEA realmente modula a via da Akt em diferentes protocolos de tratamento. O conhecimento sobre estes mecanismos podem acrescentar dados importantes para sua utilização terapêutica e para o desenvolvimento de protocolos adequados de tratamento com DHEA no envelhecimento e na diabete, nos quais os processos de neurodegeneração estão presentes em diferentes graus.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-24T15:54:01Z No. of bitstreams: 1 2017_MarlonWinstonKoendjbiharie.pdf: 4084677 bytes, checksum: 744dd7c81d89333ffa3cd981a9fa93e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-21T18:13:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarlonWinstonKoendjbiharie.pdf: 4084677 bytes, checksum: 744dd7c81d89333ffa3cd981a9fa93e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T18:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarlonWinstonKoendjbiharie.pdf: 4084677 bytes, checksum: 744dd7c81d89333ffa3cd981a9fa93e7 (MD5) Previous issue date: 2018-05-21 / Nesta pesquisa o modelo de um exoesqueleto do membro inferior direita para melhorar a mobilidade do usuário e seu sistema de controle foram desenvolvidos. O projeto físico do modelo do exoesqueleto consiste em três partes principais: um quadril e a parte superior e inferior da perna conectados um com o outro por juntas revolutas. Cada uma das juntas é atuado por um motor Brushless DC (BLDC) com caixa de redução para aumentar torque. Os motores a serem usados na construção possuem sensores de velocidade e de posição para fornecer os dados necessários para o sistema de controle. Solidworks Computer Aided Design (CAD) software é usado para desenvolver o modelo do exoesqueleto, que é salvo em formato extensible markup language (XML) para depois ser importado em Simmechanics, permitindo a integração de modelos de corpos físicos com componentes de Simulink. A cinemática inversa do exoesqueleto é desenvolvido e projetado em Very high speed integrated circuit Hardware Description Language (VHDL) usando aritmética em ponto flutuante para ser executado a partir de um dispositivo Field Programmable Gate Array (FPGA). Quatro representações diferentes do projeto de hardware do modelo cinematico do exoesqueleto foram desenvolvidos fazendo análise de erro com Mean Square Error (MSE) e Average Relative Error (ARE). Análise de trade-off de desempenho e área em FPGA é feito. A estratégia de controle Proportional-Integrative-Derivative (PID) é escolhido para desenvolver o sistema de controle do exoesqueleto por ser relativamente simples e eficiente para desenvolver e por ser amplamente usado em muitas áreas de aplicação. Duas estratégias de sistemas de controle combinado de posiçaõ e velocidade são desenvolvidos e comparados um com o outro. Cada sistema de controle consiste em dois controladores de velocidade e dois de posição. Os parâmetros PID são calculados usando os métodos de sintonização Ziegler-Nichols e Particle Swarm Optimization (PSO). PSO é um método de sintonização relativamente simples porém eficiente que é aplicado em muitos problemas de otimização. PSO é baseado no comportamento supostamente inteligente de cardumes de peixes e bandos de aves em procura de alimento. O algoritmo, junto com o método Ziegler-Nichols, é usado para achar parâmetros PID apropriados para os blocos de controle nas duas estratégias te controle desenvolvidos. A resposta do sistema de controle é avaliada, analisando a resposta a um step input. Simulação da marcha humana é também feito nos dois modelos de sistema de controle do exoesqueleto fornecendo dados de marcha humana ao modelo e analisando visualmente os movimentos do exoesqueleto em Simulink. Os dados para simulação da marcha humana são extraídos de uma base de dados existente e adaptados para fazer simulações nos modelos de sistema de controle do exoesqueleto. / In this research a model of an exoskeleton of the right lower limb for user mobility enhancement and its control system are designed. The exoskeleton design consists of three major parts: a hip, an upper leg and a lower leg part, connected to one another with revolute joints. The joints will each be actuated by Brushless DC (BLDC) Motors equipped with gearboxes to increase torque. The motors are also equipped with velocity and position sensors which provide the necessary data for the designed control systems. Solidworks Computer Aided Design (CAD) software is used to develop a model of the exoskeleton which is then exported in extensible markup language (XML) format to be imported in Simmechanics, enabling the integration of physical body components with Simulink components. The inverse kinematics of the exoskeleton model is calculated and designed in Very high speed integrated circuit Hardware Description Language (VHDL) using floating-point numbers, to be executed from a Field Programmable Gate Array (FPGA) Device. Four different bit width representations of the hardware design of the kinematics model of the exoskeleton are developed, performing error analysis with the Mean Square Error (MSE) and the Average Relative Error (ARE) approaches. Trade-off analysis is then performed against performance and area on FPGA. The Proportional-Integrative-Derivative (PID) control strategy is chosen to develop the control system for the exoskeleton for its relatively simple design and proven efficient implementation in a very broad range of real life application areas. Two control system strategies are developed and compared to one another. Each control system design is comprised of two velocity- and two position controllers. PID parameters are calculated using the Ziegler-Nichols method and Particle Swarm Optimization (PSO). PSO is a relatively simple yet powerful optimization method that is applied in many optimization problem areas. It is based on the seemingly intelligent behaviour of fish schools and bird flocks in search of food. The algorithm, alongside the Ziegler-Nichols method, is used to find suitable PID parameters for control system blocks in the two designs. The system response of the control systems is evaluated analyzing step response. Human gait simulation is also performed on the developed exoskeleton control systems by observing the exoskeleton model movements in Simulink. The gait simulation data is extracted from a human gait database and adapted to be fed as input to the exoskeleton control system models.

Durante a gestação, o corpo feminino sofre diversas alterações endócrinas, físicas, psicológicas e imunológicas. O sistema imune materno está em íntimo contato com o feto, que pode ser comparado a um alloenxerto, pois possui 50% de material genético paterno. Em 1953, o cientista e prêmio Nobel Peter Medawar foi o primeiro a formular o conceito de que o embrião representa um transplante para o sistema imune materno estando, portanto, vulnerável à rejeição ou tolerância imunológica. Portanto, como o feto não é rejeitado pela mãe? A interação imunológica que ocorre ao longo da gestação, é mantida até o período de amamentação. Neste trabalho avaliamos alguns componentes do sistema imune que variam durante a gestação, nos focando nos mecanismos que regulam a rejeição do feto pelo sistema imunne materno. Investigamos o papel de polimorfismos nos genes da lectina ligadora de manose (MBL) e da molécula imunomodulatória HLA-G em gestantes saudáveis ou com pre-eclampsia, assim como o balanço no perfil de produção de citocinas TH1 ou TH2 (IFN-, IL-4, IL-6, IL-2, IL-10 e TNF-) na gestação de sucesso. Ainda discutimos o papel da exposição materna aos leucócitos paternos e a ocorrência de atopias na infância. Observamos que variantes alélicas de HLA-G e MBL estão relacionadas ao desenvolvimento e gravidade da pré-eclampsia. Gestantes saudáveis apresentaram perfis de proliferação de celular e freqüências de células NK elevados. Um alto perfil de proliferação celular foi observado também em mulheres saudáveis durante a primeira gestação em comparação a mulheres multíparas. Não observamos diferenças estatísitcas em relação aos níveis de produção de citocinas ao longo de gestações saudáveis. Apesar do óbvio envolvimento e importância de aspectos imunológicos na gravidez, não está claro até o presente momento como o organismo humano consegue tolerar a presença de um feto imuno-incompatível durante o período gestacional completo. / Several endocrine, psychological and immunological changes are observed during the gestation. The maternal immune system is in intimate contact with the fetus, which can be understood as an allograft to the mother because it has 50% of paternal genetic material. In 1953, the Nobel prize-winner Peter Medawar was the first to formulate the concept that the embryo represents a transplant to the maternal immune system and is thus vulnerable to rejection or immunological tolerance. Therefore the ultimate remaining question is how the fetus is not rejected by the mother? The immunological interaction that happens during the pregnancy is maintained until the breastfeeding period. Here, we evaluated some immunological aspects that fluctuate during the gestational period, focusing on the mechanisms that regulate the fetus rejection by the maternal immune system. In particular, we investigated the role of polymorphisms of mannose-binding lectin (MBL) and HLA-G genes as well as the balance between TH1/TH2 cytokine profile (IFN-, IL-4, IL-6, IL-2, IL-10 and TNF-) in healthy and pre-eclamptic pregnant women. In addition, we further discussed the role of maternal exposition to paternal leukocytes and the occurrence of atopy in childhood. It was observed that the allelic variants of HLA-G and MBL are associated with the development and severity of pre-eclampsia. The healthy pregnant women had higher T-cell proliferation and NK cell frequency in the first trimester of gestation. A higher proliferation was also observed in the first pregnancy as compared to multiparous women. No differences were observed regarding the cytokine levels during the gestational period of healthy pregnancy. In spite of the obvious involvement and importance of immunological aspects in pregnancy, it is not clear until the present moment as the human organism can tolerate the presence of an imuno-incompatible fetus during all gestational time.

O exercício excêntrico tem sido preconizado como benéfico na prevenção de lesões musculares. Estudos com animais demonstraram que o treinamento excêntrico altera as propriedades mecânicas do músculo esquelético. No entanto, pouco se conhece sobre os efeitos do treinamento excêntrico nas propriedades mecânicas e elétricas em músculos de seres humanos. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos de um treinamento excêntrico nas propriedades mecânicas e elétricas dos músculos extensores de joelho, a partir das relações torque-velocidade (T-V) e torque-ângulo (T-A) e da técnica da eletromiografia (EMG). Nossa hipótese inicial era de que o treinamento excêntrico determinaria um deslocamento da relação T-V na direção de maiores velocidades angulares de movimento, assim como um deslocamento da relação T-A em direção a maiores ângulos articulares (ou maiores comprimentos musculares), sem que houvesse alteração na ativação elétrica dos músculos extensores de joelho. A amostra foi constituída por 21 indivíduos do sexo masculino (faixa etária 20-40 anos) divididos em um grupo experimental (n=10), e um grupo controle (n=11). Os indivíduos do grupo experimental foram submetidos a um programa de treinamento excêntrico dos músculos extensores do joelho com duração de 12 semanas, realizado na velocidade de -60º/s. Duas avaliações foram realizadas: antes e após o período de treinamento excêntrico. O torque dinâmico da musculatura extensora do joelho foi avaliado durante contrações voluntárias concêntricas e excêntricas máximas nas velocidades de -300º/s, -240º/s, -180º/s, -120º/s, -60º/s, 60º/s, 120º/s, 180º/s, 240º/s, 300º/s, 360º/s e 420º/s.O torque isométrico foi avaliado durante contrações voluntárias máximas nos ângulos de 7º, 15º, 30º, 45º, 60º, 75º, 90º e 103º. Nos dias de teste, durante a realização de todas as contrações voluntárias máximas, sinais eletromiográficos foram coletados dos músculos reto femoral, vasto lateral e vasto medial. As médias dos valores de torque e dos valores RMS normalizados foram relacionadas com cada velocidade angular e com cada ângulo avaliados. Os resultados mostraram alterações na relação T-V, com um aumento significativo na velocidade de treino e na velocidade de -120º/s. Não foi verificado aumento do torque nas maiores velocidades concêntricas e excêntricas conforme era esperado. Na relação T-A houve um aumento dos valores de torque no ângulo de 90º, com alteração do ângulo ótimo de produção de torque no sentido de maiores ângulos articulares (ou maiores comprimentos do músculo). No entanto, não foi verificado deslocamento para a direita da relação T-A. A atividade elétrica sofreu alteração para os 3 músculos nas contrações dinâmicas e para os músculos reto femoral e vasto lateral nas contrações isométricas. Conclui-se que um período de treinamento excêntrico de 12 semanas altera as propriedades mecânicas dos músculos extensores do joelho de forma específica, com aumento do torque na velocidade angular de treinamento. O aumento da capacidade de produção de torque em maiores ângulos articulares ou maiores comprimentos musculares concorda com a idéia de aumento no número de sarcômeros em série na fibra muscular após treinamento excêntrico conforme demonstrado em estudos com animais. As alterações encontradas se manifestam em ambas as relações T-V e T-A e estão relacionadas tanto com adaptação neural quanto com adaptações nas estruturas intrínsecas musculares.