Orientador: Claudia Regina Bonini Domingos / Banca: Luiz Carlos de Mattos / Banca: Ana Elizabete Silva / Banca: Paulo Caleb Junior de Lima Santos / Banca: Isabeth da Fonseca Estevão / Resumo: A doença falciforme (DF) é caracterizada por heterogeneidade clínica variando de pessoas com relativamente poucas complicações clínicas e expectativa de vida normal, até aqueles com complicações graves, como hipertensão pulmonar, priapismo, acidente vascular cerebral (AVC), úlceras de perna, episódios de dor, síndrome torácica aguda (STA) e osteonecrose. O tratamento com a hidroxiureia (HU) tem conquistado espaço na terapia adotada pelos clínicos e sua experiência na DF vem sendo acumulada ao longo dos últimos 25 anos. Porém, muitos estudos têm sido elaborados para investigar as variações genéticas que possam explicar o porquê de alguns pacientes tolerarem e respondem ao uso de HU, enquanto, outros ainda precisam ser tratados por terapias alternativas. Diante disso, nosso objetivo foi avaliar a resposta ao tratamento com a HU considerando a influência dos polimorfismos genéticos envolvidos na fisiopatologia da DF. Para isso, usamos a calculadora de gravidade da DF (CGDF); rastreamos os polimorfismos -509C/T (TGFB1), -308G/A (TNFA), 313 A/G (GSTP1), -786T/C (NOS3), nulos (GSTM1 e GSTT1); e avaliamos os marcadores de estresse oxidativo (catalase, glutationa peroxidase-GPx, glutationa S-transferase-GST, glutationa redutase-GR e as espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico-TBARS). O estudo envolveu 520 pacientes, acima de cinco anos de idade, provenientes do Instituto de Hematologia do Rio de Janeiro/RJ-HEMORIO. A CGDF foi validada para os pacientes brasileiros e os escores de gravidade foram relacionados com os marcadores de estresse oxidativo. Em relação aos polimorfismos, a presença do alelo nulo do gene GSTM1 aumentou a chance de ocorrência de priapismo em pacientes com a DF. A mutação do gene TGFB1 mostrou efeito protetor na ocorrência de STA e úlceras de perna, e à presença do alelo mutante para o gene NOS3 diminuiu a chance de ocorrência de retinopatia e priapismo. Para os marcadores bioquímicos,... / Abstract: Sickle cell disease (SCD) is characterized by a very heterogeneous clinical ranging from patients who have normal life expectancy with relatively few complications; others can have severe complications such as pulmonary hypertension, priapism, stroke, leg ulceration, recurrent painful episodes, acute chest syndrome (ACS) and avascular necrosis of bone (AVN). Treatment with hydroxyurea (HU) has become more adopted by medical and HU experience in DF has been accumulated over the last 25 years. However, many studies have been designed to investigate the genetic variations that may explain why some patients tolerate and respond to the use of HU, while others still need to be treated with alternative therapies. In view of this, we aimed to evaluate the response to HU treatment considering the genetic polymorphisms influence involved in the pathophysiology of SCD. For this, we used the calculator severity of DF (CGDF); detected the polymorphisms -509C/T (TGFB1), -308G/A (TNFA), 313 A/G (GSTP1), -786T/C (NOS3), null (GSTM1 and GSTT1), we assessed markers of oxidative stress (catalase, glutathione peroxidase-GPx, glutathione S-transferase-GST, glutathione reductase-GR and the thiobarbituric acid reactive species-TBARS). The study involved 520 patients older than 5 years, from the Instituto de Hematologia do Rio de Janeiro/RJ-HEMORIO. The CGDF was validated for Brazilian patients and severity scores were related to oxidative stress markers. The presence of the GSTM1 null allele increased the occurrence chance of priapism in SCD patients. TGFB1 gene mutation had a protective effect on the occurrence of STA and leg ulcers, and the presence of the mutant allele for the NOS3 gene decreased the occurrence chance of retinopathy and priapism. For biochemical markers, we found that the decreased of enzymes activity (catalase, Gpx and GR), and the increased in GST activity were associated with greater SCD severity. In addition, lipid peroxidation levels ... / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4310.pdf: 3265738 bytes, checksum: 6650fb70eee9b096860bcac6b5ed596c (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Currently in the medical field there is a large amount of unstructured information (i.e., in textual format). Regarding the large volume of data, it makes it impossible for doctors and specialists to analyze manually all the relevant literature, which requires techniques for automatically analyze the documents. In order to identify relevant information, as well as to structure and store them into a database and to enable future discovery of significant relationships, in this paper we propose a paragraph-based process to extract treatments from scientific papers in the biomedical domain. The hypothesis is that the initial search for sentences that have terms of complication improves the identification and extraction of terms of treatment. This happens because treatments mainly occur in the same sentence of a complication, or in nearby sentences in the same paragraph. Our methodology employs three approaches for information extraction: machine learning-based approach, for classifying sentences of interest that will have terms to be extracted; dictionary-based approach, which uses terms validated by an expert in the field; and rule-based approach. The methodology was validated as proof of concept, using papers from the biomedical domain, specifically, papers related to Sickle Cell Anemia disease. The proof of concept was performed in the classification of sentences and identification of relevant terms. The value obtained in the classification accuracy of sentences was 79% for the classifier of complication and 71% for the classifier of treatment. These values are consistent with the results obtained from the combination of the machine learning algorithm Support Vector Machine with the filter Noise Removal and Balancing of Classes. In the identification of relevant terms, the results of our methodology showed higher F-measure percentage (42%) compared to the manual classification (31%) and to the partial process, i.e., without using the classifier of complication (36%). Even with low percentage of recall, there was no impact observed on the extraction process, and, in addition, we were able to validate the hypothesis considered in this work. In other words, it was possible to obtain 100% of recall for different terms, thus not impacting the extraction process, and further the working hypothesis of this study was proven. / Atualmente na área médica existe uma grande quantidade de informações não estruturadas (i.e., em formato textual) sendo produzidas na literatura médica. Com o grande volume de dados, torna-se impossível que os médicos e especialistas da área analisem toda a literatura de forma manual, exigindo técnicas para automatizar a análise destes documentos. Com o intuito de identificar as informações relevantes, estruturar e armazenar estas informações em um banco de dados, para posteriormente identificar relacionamentos interessantes entre as informações extraídas, nesta dissertação é proposto um processo baseado em parágrafos para a extração de tratamentos de artigos científicos do domínio biomédico. A hipótese é que a busca inicial de sentenças que possuem termos de complicação melhora a eficiência na identificação e na extração de termos de tratamento. Isso acontece porque tratamentos ocorrem principalmente na mesma sentença de complicação ou em sentenças próximas no mesmo parágrafo. Esta metodologia utiliza três abordagens de extração de informação encontradas na literatura: abordagem baseada em aprendizado de máquina para classificar as sentenças de interesse; abordagem baseada em dicionário com termos validados pelo especialista da área e abordagem baseada em regras. A metodologia foi validada como prova de conceito, utilizando artigos do domínio biomédico, mais especificamente da doença Anemia Falciforme. A prova de conceito foi realizada na classificação de sentenças e identificação de termos relevantes. O valor da acurácia obtida na classificação de sentenças foi de 79% para o classificador de complicação e 71% para o classificador de tratamento. Estes valores condizem com os resultados obtidos com a combinação do algoritmo de aprendizado de máquina Support Vector Machine juntamente com a aplicação do filtro Remoção de Ruído e Balanceamento das Classes. Na identificação de termos relevantes, os resultados da metodologia proposta obteve percentual superior de 42% de medida-F comparado à classificação manual (31%) e comparado ao processo parcial, ou seja, sem utilizar o classificador de complicação (36%). Mesmo com a baixa revocação, foi possível obter 100% de revocação para os termos distintos de tratamento, não impactando o processo de extração, e portanto a hipótese considerada neste trabalho foi comprovada.

Introdução: A doença falciforme (DF) é a afecção hematológica hereditária de maior prevalência no mundo, sendo que a anemia falciforme (AF) é a forma mais grave com elevada morbidade e mortalidade. Alterações cardíacas são reconhecidamente associadas à AF, como aumento cavitário, hipertensão arterial pulmonar e disfunção diastólica do ventrículo esquerdo. No entanto, ainda não existe consenso quanto à função sistólica ventricular nesses pacientes. O objetivo deste estudo foi o de investigar a função ventricular de pacientes com anemia falciforme utilizando o strain e o twist ventricular obtidos pelo speckle tracking bidimensional, e reconhecer os indivíduos sob maior risco cardiovascular, em que a instituição precoce de tratamento específico poderá beneficiar essa população. Métodos: Foram recrutados 40 pacientes com anemia falciforme (23,5 ± 9,3 anos; 24 homens) e 40 controles saudáveis pareados por sexo e idade, submetidos à entrevista estruturada, ecocardiograma transtorácico, cintilografia pulmonar ventilação perfusão e coleta de amostras de sangue. Todos os indivíduos foram submetidos à avaliação ecocardiográfica convencional padrão e subsequente avaliação offline do strain sistólico biventricular e estudo rotacional do ventrículo esquerdo utilizando speckle-tracking ecocardiográfico. Resultados: Os pacientes com AF apresentaram volume do VE indexado, massa do VE indexado, pressão arterial pulmonar e E/E\' médio superiores aos controles. As medidas de FE do VE, excursão sistólica do plano da tricúspide (TAPSE), Strain Global do VE (longitudinal, circunferencial, radial) e Strain Global do VD (longitudinal) não evidenciaram diferenças entre os grupos. Twist VE se mostrou reduzido em comparação aos controles (7,4 ± 1,2? vs 10,7 ± 1,8? , P <0,0001 ) e Tempo de pico de rotação apical prolongado (366,7 ± 26,1ms vs 344,6 ± 11,7ms , P <0,0001 ). Algumas variáveis se mostraram fortemente relacionadas ao twist VE, como índice de gravidade clínico (Rho= - 0,97, Z value= - 6,05, P < 0,0001), relação E/E\' médio (r = 0,94, F valor= 156.9, p<0,0001), IVDFVE (índice do volume diastólico final do ventrículo esquerdo)(r = 0,81 e p<0,0001) e pressão sistólica arterial pulmonar (r = 0,72 e p<0,0001). Conclusões: Os resultados deste trabalho indicam que o twist ventricular esquerdo derivado do speckle tracking bidimensional encontra-se alterado em pacientes com anemia falciforme e função sistólica ventricular preservada, avaliada pela metodologia convencional, e existe forte correlação entre o twist ventricular esquerdo e o índice clínico de gravidade, relação E/E\', índice do volume diastólico final do ventrículo esquerdo e pressão sistólica arterial pulmonar. / Background: Sickle cell disease (SCD) is the most prevalent hematological condition in the world, with sickle cell anemia (SCA) being its most serious form, displaying a high level of morbidity and mortality. Cardiac changes are known to be associated with SCA, including an increase in cardiac chamber size, pulmonary hypertension and left ventricle diastolic dysfunction. However, there is still no consensus regarding the ventricular systolic function in these patients. The purpose of this study is to investigate the ventricular function of patients with sickle cell anemia utilizing the strain and ventricular twist, obtained by two-dimensional speckle tracking, as well as to identify individuals with higher cardiovascular risk, in which early application of specific treatment could benefit this group of people. Methods: 40 patients were recruited with sickle cell anemia (ages 23.5 ± 9.3 years; 24 males) and 40 healthy control individuals paired by gender and age, submitted to structured interviews, transthoracic echocardiogram, pulmonary scintigraphy and collection of blood samples. All individuals were submitted to a standard echocardiographic evaluation and subsequent off line evaluation of the biventricular systolic strain and rotational study of the left ventricle using echocardiographic speckle-tracking. Results: Patients with SCA presented LV volume indices, LV mass Indices, pulmonary arterial pressure and E/ E\' ratios statistically higher than the control individuals. Measurements of Ejection Fraction (EF) of the left ventricle, tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), Overall LV Strain (Longitudinal, Circumferential, and Radial) and Overall RV Strain (Longitudinal) did not present differences between the groups. LV twist was significantly lower in relation to the control group (7,4 ± 1,2? vs 10,7 ± 1,8? , P <0,0001 ) and prolonged time to peak apical rotation (366.7 ± 26.1ms vs 344.6 ± 11.7ms , P <0.0001 ). In addition, some variables showed themselves to be strongly related to LV twist such as the clinical severity index ( Rho= - 0.97, Z value= - 6.05, P < 0.0001), E/E\' Ratio (r = 0.94, F value=156.9 e p<0.0001) ), left ventricle end diastolic volume index (LVEDV index) (r = 0,81, p<0,0001) and pulmonary systolic arterial pressure (r = 0.72 e p<0.0001). Conclusions: The results of this study indicate that the left ventricular twist derived from two-dimensional speckle tracking is altered in patients with sickle cell anemia and a preserved ventricular systolic function, evaluated using conventional methodology and that there is a strong correlation between left ventricular twist and the clinical severity index, E/E\' ratio, left ventricle end diastolic volume index and the pulmonary systolic arterial pressure.

Os eicosanoides, produtos do metabolismo do ácido araquidônico, apresentam papel importante na homeostasia e na patogênese de diversas doenças humanas. A biossíntese desses compostos pode ser estimulada por agentes farmacológicos como ionóforos e inibidores da Ca2+-ATPase, e também por agonistas naturais como o formil-metionil-leucil-fenialanina (fMLP). Considerando os interesses em avaliar e comparar o perfil de mediadores lipídicos, como os leucotrienos (LTs), as prostaglandinas (PGs), os ácidos epoxieicosatrienoicos (EETs), os ácidos dihidroxitetraenoicos (DiHETEs) e os ácidos hidroxieicosatetraenoicos (HETEs), na saúde e na doença, o objetivo deste trabalho foi padronizar um método analítico para determinar do perfil de eicosanoides em plasma humano após estimulação do sangue total, e assim observar diferenças entre indivíduos saudáveis e doentes. Dessa forma, um método por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial (HPLC-MS/MS) foi validado para quantificação de 22 eicosanoides em plasma de indivíduos saudáveis. A análise por HPLCMS/ MS foi realizada em modo negativo pelo modo de varredura por monitoramento de reações múltiplas (MRM). A linearidade do método apresentou coeficiente de correlação (r) maior que 0,98 para todos os eicosanoides analisados. A precisão e exatidão intra e inter-ensaios tiveram desvio padrão e erro relativo menores que 15%, exceto para o limite inferior de quantificação cujos valores foram menores que 20%. Para estimulação das células do sangue total, quatro estímulos (fMLP, ionomicina, A23187 e tapsigargina) foram utilizados. A análise estatística mostrou que o A23187 e a tapsigargina foram os estímulos mais potentes na indução da produção de eicosanoides. Em seguida, comparamos o perfil de eicosanoides em amostras de plasma de indivíduos saudáveis com pacientes com anemia falciforme (AF), em tratamento com hidroxiureia (HU) ou transfusão sanguínea crônica. Os resultados demonstraram que o método é preciso para determinação de diferenças entre os pacientes e indivíduos saudáveis quanto à produção dos mediadores lipídicos 5-HETE, 12-HETE, LTB4, LTE4, TXB2 e PGE2. Portanto, nosso método analítico é sensível, específico e reprodutível para identificar e quantificar diferenças no perfil de eicosanoides em amostras de sangue estimuladas in vitro, e poderá contribuir para o estabelecimento do perfil de mediadores lipídicos em diferentes doenças inflamatórias e infecciosas. / Eicosanoids, products from arachidonic acid metabolism, play an important role in the homeostasis and in the pathogenesis of various human diseases. Pharmacological agents such as Ca2+ ionophores and Ca2+-ATPase inhibitors, as well as natural agonists such as fMet-leu-Phe (fMLP) can stimulate eicosanoid biosynthesis. Considering the interests in evaluate and compare the profile of lipid mediators, as leukotriens (LTs), prostaglandins (PGs), epoxyeicosatrienoic acids (EETs), dihydroxytetraenoic acids (DiHETEs) and hydroxyeicosatetraenoic acids (HETEs), in healthy and disease, the aim of this work was to standardize a method to determine the eicosanoid profile of human plasma samples after whole blood stimulation, and to assess differences between healthy and sick individuals. For this purpose, a liquid chromatographytandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was validated for the quantification of 22 eicosanoids using human plasma from healthy volunteers. In addition, we optimized a method for the stimulation of eicosanoids in human whole blood. LC-MS/MS analyses were performed by negative electrospray ionization and multiple reaction monitoring. An assumption of linearity resulted in a regression coefficient > 0.98 for all eicosanoids tested. The mean intra-assay and inter-assay accuracy and precision values had relative standard deviations and relative errors of < 15%, except for the lower limit of quantification, where these values were < 20%. For whole blood stimulation, four stimuli (fMLP, ionomycin, A23187, and thapsigargin) were used. Results of the statistical analysis showed that A23187 and thapsigargin were potent stimuli to induce the production of eicosanoids. We next compared the eicosanoid profiles of healthy volunteers to those of patients with sickle cell anemia (SCA) under treatment with hydroxyurea (HU) or after chronic red blood cell (RBC) transfusion. The results indicate that the method was sufficient to find a difference between lipid mediators released in whole blood of SCA patients compared to healthy subjects for 5-HETE, 12-HETE, LTB4, LTE4, TXB2, and PGE2. In conclusion, our analytical method is sensitive, specific and reproducible for indentify and quantify changes in eicosanoid profiles in whole blood stimulated in vitro, which can contribute to establishing the eicosanoid profiles associated with different inflammatory and infectious diseases.

Os eicosanoides, produtos do metabolismo do ácido araquidônico, apresentam papel importante na homeostasia e na patogênese de diversas doenças humanas. A biossíntese desses compostos pode ser estimulada por agentes farmacológicos como ionóforos e inibidores da Ca2+-ATPase, e também por agonistas naturais como o formil-metionil-leucil-fenialanina (fMLP). Considerando os interesses em avaliar e comparar o perfil de mediadores lipídicos, como os leucotrienos (LTs), as prostaglandinas (PGs), os ácidos epoxieicosatrienoicos (EETs), os ácidos dihidroxitetraenoicos (DiHETEs) e os ácidos hidroxieicosatetraenoicos (HETEs), na saúde e na doença, o objetivo deste trabalho foi padronizar um método analítico para determinar do perfil de eicosanoides em plasma humano após estimulação do sangue total, e assim observar diferenças entre indivíduos saudáveis e doentes. Dessa forma, um método por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial (HPLC-MS/MS) foi validado para quantificação de 22 eicosanoides em plasma de indivíduos saudáveis. A análise por HPLCMS/ MS foi realizada em modo negativo pelo modo de varredura por monitoramento de reações múltiplas (MRM). A linearidade do método apresentou coeficiente de correlação (r) maior que 0,98 para todos os eicosanoides analisados. A precisão e exatidão intra e inter-ensaios tiveram desvio padrão e erro relativo menores que 15%, exceto para o limite inferior de quantificação cujos valores foram menores que 20%. Para estimulação das células do sangue total, quatro estímulos (fMLP, ionomicina, A23187 e tapsigargina) foram utilizados. A análise estatística mostrou que o A23187 e a tapsigargina foram os estímulos mais potentes na indução da produção de eicosanoides. Em seguida, comparamos o perfil de eicosanoides em amostras de plasma de indivíduos saudáveis com pacientes com anemia falciforme (AF), em tratamento com hidroxiureia (HU) ou transfusão sanguínea crônica. Os resultados demonstraram que o método é preciso para determinação de diferenças entre os pacientes e indivíduos saudáveis quanto à produção dos mediadores lipídicos 5-HETE, 12-HETE, LTB4, LTE4, TXB2 e PGE2. Portanto, nosso método analítico é sensível, específico e reprodutível para identificar e quantificar diferenças no perfil de eicosanoides em amostras de sangue estimuladas in vitro, e poderá contribuir para o estabelecimento do perfil de mediadores lipídicos em diferentes doenças inflamatórias e infecciosas. / Eicosanoids, products from arachidonic acid metabolism, play an important role in the homeostasis and in the pathogenesis of various human diseases. Pharmacological agents such as Ca2+ ionophores and Ca2+-ATPase inhibitors, as well as natural agonists such as fMet-leu-Phe (fMLP) can stimulate eicosanoid biosynthesis. Considering the interests in evaluate and compare the profile of lipid mediators, as leukotriens (LTs), prostaglandins (PGs), epoxyeicosatrienoic acids (EETs), dihydroxytetraenoic acids (DiHETEs) and hydroxyeicosatetraenoic acids (HETEs), in healthy and disease, the aim of this work was to standardize a method to determine the eicosanoid profile of human plasma samples after whole blood stimulation, and to assess differences between healthy and sick individuals. For this purpose, a liquid chromatographytandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was validated for the quantification of 22 eicosanoids using human plasma from healthy volunteers. In addition, we optimized a method for the stimulation of eicosanoids in human whole blood. LC-MS/MS analyses were performed by negative electrospray ionization and multiple reaction monitoring. An assumption of linearity resulted in a regression coefficient > 0.98 for all eicosanoids tested. The mean intra-assay and inter-assay accuracy and precision values had relative standard deviations and relative errors of < 15%, except for the lower limit of quantification, where these values were < 20%. For whole blood stimulation, four stimuli (fMLP, ionomycin, A23187, and thapsigargin) were used. Results of the statistical analysis showed that A23187 and thapsigargin were potent stimuli to induce the production of eicosanoids. We next compared the eicosanoid profiles of healthy volunteers to those of patients with sickle cell anemia (SCA) under treatment with hydroxyurea (HU) or after chronic red blood cell (RBC) transfusion. The results indicate that the method was sufficient to find a difference between lipid mediators released in whole blood of SCA patients compared to healthy subjects for 5-HETE, 12-HETE, LTB4, LTE4, TXB2, and PGE2. In conclusion, our analytical method is sensitive, specific and reproducible for indentify and quantify changes in eicosanoid profiles in whole blood stimulated in vitro, which can contribute to establishing the eicosanoid profiles associated with different inflammatory and infectious diseases.