Orientador: Márcia Miguel Castro Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-19T01:35:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MunizFilho_RaimundoClecioDantas_D.pdf: 4450185 bytes, checksum: 93734fb6cdec46f7ac2161a230dd978c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A aplicação de métodos de resolução de curvas multivariada (MCR-ALS e PARAFAC) a dados de espectroscopia de fluorescência multicomprimento de onda, absorção molecular e cromatografia líquida de ultra eficiência com detecção por espectrometria de massas foi avaliada como um nova e complementar metodologia para se obter informação inicial sobre a biossíntese de produtos naturais. Para demonstrar o poder dessa proposta, a biossíntese da violaceína pela Chromobacterium violaceum foi usada como exemplo. A violaceína é um metabólito secundário que exibe amplo espectro de atividade biológica e o entendimento de sua rota biossintética pode ser de grande interesse para o planejamento de fármacos. Para tanto, uma cultura da C. violaceum foi cultivada em biorreator, onde, a cada duas horas, alíquotas do meio de cultura eram coletadas para subsequentes análises. Na primeira parte deste trabalho, as matrizes de emissão-excitação das amostras revelaram o comportamento dinâmico de fluoróforos envolvidos na biossíntese. O método de análise de fatores paralelos (PARAFAC) foi aplicado para resolver os perfis de fluorescência, onde seis espectros puros de emissão e excitação foram obtidos e suas relações com a biossíntese da violaceína estabelecidas. Na segunda parte, o método de resolução de curvas multivariada por quadrados mínimos alternados (MCR-ALS) foi utilizado para extrair informações simultâneas dos dados gerados por UV-VIS, fluorescência e UPLC-MS das amostras coletadas durante a biossíntese. Cinco compostos foram resolvidos e informações espectrais e temporais dessas espécies foram obtidas. Compostos com massas moleculares de 453, 465 e 479 u, até então não reportados na literatura como intermediários dessa biossíntese, foram identificados. Por fim, a metodologia baseada na aplicação de métodos de resolução de curvas MCR-ALS e PARAFAC provou ser uma poderosa ferramenta para investigar a biossíntese de produtos naturais / Abstract:The application of Multivariate Curve Resolution methods (MCR-ALS and PARAFAC) into multi-wavelength fluorescence spectroscopy, molecular absorption and ultra-performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry data was evaluated as a new and complementary approach for the initial analysis of the biosynthesis of fluorescent natural products. To demonstrate the usefulness of this methodology, violacein biosynthesis by Chromobacterium violaceum was used as an example. Violacein is a secondary metabolite that exhibits a broad spectrum of biological activities and the understanding of its biosynthetic pathway can be of great interest for drug design. Therefore, a culture of C. violaceum was grown in a bioreactor from which aliquots were collected every two hours for subsequent analysis. In the first part of this work, the excitation¿emission matrices of the samples have revealed the dynamic behavior of the fluorophores involved in this biosynthesis. The parallel factor analysis (PARAFAC) method was applied to resolve the fluorescence profiles where six pure emission and excitation spectra were obtained and their relationship with violacein biosynthesis established. In the second part, the multivariate curve resolution procedure based on alternating least squares optimization (MCR-ALS) was used for extracting information from fused data (UV-VIS absorption, fluorescence and ultra-performance liquid chromatography with mass spectrometry) gathered during the violacein biosynthesis. Five chemical components were resolved from which spectral and temporal information were obtained. Compounds with molecular masses 453, 465 and 479 u, until now unreported as intermediate of this biosynthesis, were identified. Finally, the methodology based on the application of curve resolution methods PARAFAC and MCR-ALS has proven to be a unique and powerful tool to achieve a deeper insight of the biosynthesis of natural products / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

La deuxième semaine qui suit la naissance est critique pour le développement du système locomoteur de la souris. C’est pendant cette semaine que les souriceaux acquièrent leur posture et commencent à marcher. Cette transformation implique une réorganisation en profondeur des éléments composant les unités motrices. Cependant, nous ne savons encore que peu de choses sur la différenciation des propriétés intrinsèques des motoneurones innervant les fibres musculaires. Contrairement à l’adulte, où la décharge démarre au début de la stimulation, les motoneurones de souriceaux déchargent de façon hétérogène. En effet, une stimulation au seuil induit chez certains motoneurones une décharge commençant au début du créneau alors que la décharge est retardée dans d’autres motoneurones. Par des enregistrements de motoneurones sur des tranches de moelle épinière à P6-P10, j’ai dans un premier temps caractérisé les courants sous‐tendant la décharge retardée et j’ai constaté que deux conductances potassiques (l’une ressemblant au courant de type A et l’autre très lente) étaient activées autour du seuil de décharge. Lorsqu’elles s’activent, ces conductances sont capables d’hyperpolariser le potentiel de membrane et d’empêcher le motoneurone de décharger. Puis, en s’inactivant, la membrane se dépolarise et le neurone commence à décharger avec un retard pouvant aller jusqu’à plusieurs secondes après le début du créneau. En outre, les deux populations de motoneurones présentent des propriétés électro-physiologiques et morphologiques différentes. Les motoneurones à décharge retardée possèdent un arbre dendritique plus ramifié que ceux à décharge immédiate. En conséquence, les motoneurones à décharge retardée possèdent une conductance d’entrée et un seuil de recrutement plus faible. De plus le temps de relaxation de l’hyperpolarisation suivant chaque potentiel d’action (AHP) est plus long dans les motoneurones à décharge immédiate. Enfin, une partie des motoneurones à décharge retardée exprime la protéine chondrolectine récemment décrite comme un marqueur moléculaire des motoneurones de type rapide. L’ensemble de nos résultats nous permet de faire l’hypothèse que les motoneurones à décharge retardée sont des motoneurones innervant les unités motrices de type rapide alors que ceux à décharge immédiate innervent les unités motrices de type lent. Dans un second temps, j’ai étudié l’effet de la mutation SOD1 G93A, un modèle murin de la sclérose latérale amyotrophique, sur les motoneurones spinaux à P6‐P10. Sachant que cette maladie affecte les motoneurones de façon différente à l’âge adulte, j’ai cherché à savoir si, chez les souriceaux SOD1 G93A, les motoneurones à décharge retardée et immédiate étaient affectés de la même façon. Mes résultats montrent que seuls les motoneurones à décharge immédiate sont hyperexcitables. Pour ces motoneurones, le seuil de décharge est plus hyperpolarisé et leurs dendrites sont plus courtes de 35%. Ces résultats amènent à reconsidérer le lien supposé entre hyperexcitabilité et dégénérescence des motoneurones. / In the second postnatal week, the locomotor behavior of mice changes from crawling to walking. This is made possible by profound changes in motor units. Yet, how the discharge properties of spinal motoneurons evolve during post-­‐natal maturation and whether they have an effect on the motor unit maturation remains an open question. In neonates, the spinal motoneurons display two modes of discharge. For threshold pulses, 33% of the motoneurons have a discharge that start at the current onset and adapts during the pulse (“immediate firing motoneurons”). The remaining 66% motoneurons fire with a large delay and the discharge then accelerates throughout the pulse (“delayed firing motoneurons”). Though the delayed firing pattern is quite common in spinal motoneurons of neonates, the ionic mechanisms that elicit this mode of discharge have received little attention. Using the patch-clamp technique to record P6‐P10 mouse motoneurons in a spinal cord slice preparation, I characterized the ionic currents that underlie the delayed firing pattern. This is caused by a combination of an A-like potassium current that acts on a short time scale and a slow‐inactivating potassium current that delays the discharge on a much longer time scale. I then investigated how these two potassium currents contribute to the recruitment threshold and how they shape the F-I function of delayed motoneurons in neonatal mice. The slow inactivating potassium current induces memory effects that have a strong impact on motoneuron excitability and on its discharge. Building on these results, I tried to correlate the discharge pattern to known physiological sub‐types. The delayed firing motoneurons have a larger input conductance, a higher rheobase, a narrower action potential, a shorter AHP and a more complex dendritic arbor than the immediate firing motoneurons. Additionally, only a sub-­‐population of the delayed firing motoneurons expressed the chondrolectin protein, a fast motoneuron marker. Based on this body of corroborating evidence, the immediate firing motoneurons would be slow type motoneurons whereas the delayed firing motoneurons would be fast type motoneurons. Finally, numerous electrical and geometrical abnormalities have been observed in spinal motoneurons of SOD1 G934 mice (model of the amyotrophic lateral sclerosis) during the second post-natal week but the results were somehow contradictory. In relation to the known differential sensitivity to the disease exhibited by slow and fast motoneurons, I investigated whether the immediate and delayed firing motoneurons are equally affected by the SOD1 mutation. This is not the case. I found that the SOD1 mutation induced a decrease in the rheobase and a hyperpolarization of the voltage threshold only in the immediate firing motoneurons, thereby making them more excitable than in WT mice. Furthermore, the dendrites of the immediate firing motoneurons are substantially shorter (about 35%) in the mutant than in the WT. In sharp contrast, the excitability of the delayed firing motoneurons is unchanged and the dendritic tree is nearly unaffected (the dendrites only undergo a 10% elongation). These results allow for reconsidering the link between hyperexcitability and degenerescence of the motoneurons

Bakgrund: Amyotrofisk Lateralskleros (ALS) är en obotlig sjukdom som kännetecknas av progressiv förlamning. Förlamningen påverkar personens benrörelse, tal, svalg och andning och leder slutligen till döden. Överlevnadstiden efter första symtom är i genomsnitt 16 – 48 månader. Sjukdomen är svårdiagnostiserad och direkt efter diagnostisering inleds en palliativ vård. Orsaken till sjukdomens uppkomst är okänd och personer med ALS upplever att ovissheten om hur sjukdomen påverkar kroppen är svår att hantera.  Syfte: Syftet med studien var att beskriva personers upplevelser av att leva med sjukdomen Amyotrofisk Lateralskleros. Metod: En kvalitativ studie baserad på två patografier genomfördes. Som analysmetod användes en kvalitativ innehållsanalys inspirerad av Graneheim och Lundmans tolkning. En manifest ansats med latenta inslag användes vid analysering. Resultat: I studiens resultat framkom det att personer med ALS upplevde skiftande känslor i det vardagliga livet. Det framkom även att det var vanligt att personer som lever med sjukdomen hade olika tankar om framtiden. Resultatet formade tre kategorier: Känslomässiga svårigheter med sjukdomen, Livsglädje i dagliga livet och Tankar om framtiden. I resultatet framkom även två underkategorier: Att uppleva sorg och Att uppleva rädsla och skam. Slutsats: Att drabbas av ALS innebar en stor förändring i livet. Många känslomässiga svårigheter uppkom i samband med sjukdomen. Trots detta upplevdes livsglädje och det bidrog till att personerna kunde njuta av livet.

Amyotrofisk lateralskleros (ALS) är en progredierande neurologisk sjukdom som bryter ner kroppens nervceller, vilket leder till att även musklerna förtvinar och dör. Intellektet förblir oftast intakt, vilket gör en drabbad människa medveten om de ständiga förlusterna i sjukdomsprocessen, både de fysiska och existentiella. Att drabbas av ALS och dess förluster upplevs dock olika för alla människor. Syftet med studien var därför att beskriva och belysa personers upplevelser av ALS och dess påföljande förluster. Studien är genomförd som en litteraturstudie som baseras på fem skönlitterära böcker, fyra självbiografier och en biografi. Dessa har lästs och granskats med hjälp av en kvalitativ innehållsanalys. Resultatet visar att alla kvinnorna drabbades av fysiska, sociala och existentiella förluster och tillhörande konsekvenser. De mest framträdande känslorna var sorg och rädsla över den obevekliga sjukdomen och medföljande förluster. En slutsats av resultatet är att förlusterna påverkade och uppbringade skilda känslor hos kvinnorna, dock var vissa upplevelser likartade. Detta resultat kan bidra till att underlätta sjuksköterskans arbete med patienter som lider av ALS och liknande tillstånd, där omvårdnaden då kan bedrivas på ett bättre sätt på grund av den bättre kunskapen om kronisk, progressiv sjukdom.

Amyotrofisk lateral skleros (ALS) är en fortskridande neurologiska sjukdom som ger den drabbade och de anhöriga mycket sorg och smärta. Syftet med föreliggande systematiska litteraturstudie var att utifrån aktuell vetenskaplig litteratur beskriva upplevelsen och behovet av omvårdnad som den sjuke i ALS och deras anhöriga behövde. Syftet var också att beskriva vilken typ av information och stöd som behövdes. De vetenskapliga artiklarna som ligger till grund för denna litteraturstudie har sökt på databaserna Elin@Dalarna och Blackwell Synergy. Artiklarna skulle vara publicerade mellan åren 2000-2007 och vara skrivna på engelska. Även manuella sökningar har gjorts. Resultatet visade att sjukvården hade ett stort ansvar att stötta, hjälpa och informera vid denna fortskridande neurologiska sjukdom. Det fanns behov av multiinriktad omvårdnad där många olika professioner ingick för att kunna ge patienterna den helhetsvård de behövde. Det framkom att anhöriga var de som hade den givna omvårdnadsrollen och att de hade ett behov av avlastning och information om sjukdomen, behandlingen och symtomen. Anhöriga upplevde sjukdomen som en stor börda och påverkade deras egna hälsa.

The TAR DNA-binding protein (TDP-43) is a heterogeneous nuclear ribonucleprotein that is involved in multiple stages of RNA processing. Mutations in the TDP-43 gene and mislocalization of TDP-43 protein have been implicated in a growing number of neurodegenerative diseases, including amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal lobar degeneration (FTLD). Here, we show that TDP-43 negatively regulates innate immune gene expression in response to RNA virus sensing. Perturbation of TDP-43 protein expression leads to an increase in antiviral gene expression in a variety of human and mouse cells. Crosslinked RNA immunoprecipitation (CLIP) experiments revealed that TDP-43 binds to type I interferon (IFN) and interferon stimulated gene (ISGs) transcripts. Using massively parallel 3’ UTR reporter assays coupled with high throughput sequencing (MPRA-seq), we identified polyadenylation signal sequences in the 3' UTRs of innate immune genes to be specifically regulated by TDP-43. Surprisingly, IFN and ISG mRNA decay rates are faster in TDP-43-perturbed cells. Using a metabolic labeling approach to measure nascent transcript generation, we found that perturbation of TDP-43 expression leads to an increase in antiviral gene transcription rates. Additionally, RNA polymerase II (pol II) chromatin immunoprecipitation (ChIP) confirmed that there is greater pol II occupancy on innate immune genes when TDP-43 is depleted. Although TDP-43 perturbation has no effect on an isolated \(IFN\beta\) promoter reporter, we found that TDP-43 inhibits \(IFN\beta\) promoter activity when the \(IFN\beta\) 3' UTR sequence is inserted downstream of the \(IFN\beta\) promoter element, suggesting a novel mechanism of 3' UTR-mediated promoter cis-regulation.

Bakgrund: Sjukdomen Amyotrofisk lateralskleros (ALS) drabbar de motoriska nervcellerna och leder till att de viljestyrda musklerna blir successivt försvagade. Patientens tankeverksamhet och sensoriska funktion är helt intakt trots att kroppen sakta blir förlamad. Genom att se patienten ur ett livsvärldsperspektiv kan sjuksköterskan få en bättre förståelse för sjukdomen och hur det är för patienten att leva med den. Syfte: Syftet var att belysa hur det är att leva med ALS ur patientens perspektiv. Metod: En systematisk litteraturstudie genomfördes innehållande vetenskapliga artiklar med tidigare forskning inom valt ämne. Artikelsökningar gjordes i PubMed, Cinahl och PsycINFO. Även fritextsökningar samt en manuell sökning utfördes. Detta resulterade i tio artiklar varav fem var kvalitativa och fem var kvantitativa. Dessa kvalitetsgranskades och analyserades. Resultat: Under analysprocessen identifierades tre teman och sju kategorier: Anpassning -Accepterande och Förnekelse, Kropp och själ -Fysiska förändringar -Depressiva symtom och Existentiella tankar, Social tillvaro -Familj och vänners betydelse och Möten med professionella. Slutsats: Patienter med ALS var påverkade av sjukdomen på olika sätt. Att leva med ALS innebar bland annat känslor av förnekelse och frustration. Trots detta framkom även att patienterna anpassade sig efter situationen och kände både mening och lycka i sina liv.

Bakgrund: ALS är en obotlig sjukdom som drabbar de neuron som styr muskulaturen i kroppen. Sjukdomens förlopp är progressivt och den genomsnittliga överlevnadstiden är 18 månader. Det finns för närvarande inget botemedel mot ALS. Att leva med sjukdomen ALS innebär att en mängd känslor väcks. Känsla av oro inför hur livet skall sluta är vanligt även ångest och frustration gentemot livssituationen. Syfte: Syftet med studien var att undersöka svenska kvinnors upplevelse av att leva med ALS. Metod: En litteraturstudie med en kvalitativ ansats, baserad på självbiografier. Fem självbiografier analyserades utifrån en kvalitativ manifest innehållsanalys. Resultat: Data som framkom under analysen av biografierna sammanställdes i två huvudkategorier samt nio underkategorier. De två huvudkategorierna var välbefinnande och lidande. De sju underkategorierna var självständighet/förhoppning, uppskattning, ångest, frustration/förnekelse, saknad, oro och existentiella tankar. Det mest framträdande i resultatet var lidande, känslan av ångest och de existentiella tankarna som uppkom vid diagnosen ALS. Det viktigaste för att känna välbefinnande var att klara av saker självständigt även fast det ibland sågs som omöjligt. Slutsats: Att drabbas av ALS visade sig genera stort lidande för patienterna. Trots svåra tankar och känslor så fanns det stunder i deras liv som de kunde uppleva tacksamhet och uppskattning till livet. Det var vid dessa tillfällen som självständigheten sattes på prov. Detta visade på att det är viktigt att ta tillvara på dagen och leva i nuet för imorgon kan det vara försent.

Repetitive head impacts (RHI) and traumatic brain injuries are risk factors for the neurodegenerative diseases chronic traumatic encephalopathy (CTE) and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Although distinct, these diseases can share an overlapping pathology (e.g. TDP-43) and affect similar brain regions. However, the pathways involved and biomarkers for diagnosis are unknown. MicroRNAs (miRNAs) are altered in disease, are involved in gene regulation, and may be useful as stable biomarkers. Thus, we set out to determine associations between miRNA levels and disease state within the prefrontal cortex in a group of deceased participants with no pathology (controls), CTE, ALS, or comorbid CTE+ALS. Of the 47 miRNAs previously implicated in neurological disease, 27 were significantly different between pathology groups. Of these, seventeen (63%) were upregulated in both ALS and CTE and included miRNAs involved in inflammatory, apoptotic and cell growth/differentiation pathways. Nine miRNAs (33%) were specifically upregulated only in ALS as opposed to only one miRNA (4%) with CTE specific upregulation. Surprisingly, few miRNAs (14%) were significantly altered in comorbid CTE+ALS, which may reflect the milder disease present at death in participants with both conditions. Overall, we found patterns of miRNA expression that are common and unique to CTE and ALS and that suggest common pathways of pathogenesis.

Bakgrund: Amyotrofisk lateralskleros (ALS) är en obotlig sjukdom som har ett snabbt sjukdomsförlopp. När någon i familjen blir diagnostiserad med sjukdomen blir alla familjemedlemmar drabbade. Det är viktigt att ge stöd och vård till alla som ingår i familjen enligt den familjefokuserade omvårdnaden. Syfte: Syftet var att beskriva familjemedlemmars erfarenheter av att leva med en person som har ALS. Metod: Denna litteraturöversikt utgick från vetenskapliga artiklar som söktes i databaserna Cinahl och PubMed. Detta resulterade i nio kvalitetsgranskade artiklar som analyserades med hjälp av en integrativ analys. Resultat: Resultatet visade sig i två kategorier vilket var ett förändrat liv och att bli beroende av vården. Till varje kategori identifierades sedan underkategorier. Slutsats: Familjemedlemmar till en person med ALS upplevde ett känslokaos under sjukdomsförloppet. De valde att vårda sin sjuka familjemedlem hemma, men när bördan blev för tung var de tvungna att ta hjälp av sjukvårdspersonal. Det var därför viktigt för sjukvårdspersonal att se och bemöta familjemedlemmarna på ett professionellt sätt.