Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3549.pdf: 14954889 bytes, checksum: bc938e517ca5db95a3d7b52d18aea9a8 (MD5) Previous issue date: 2011-03-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / Compounds of the pirrolbenzodiazepine (PBD) family are known for their promising antitumor activity. Among these, the hybrids, those that have a portion PDB a chain spacer and another functional group, such as the coumarins of this work, have been extensively explored. It is also known that these compounds bind to DNA, but there is no structural data showing how it occurs. To overcome this lack of information molecular docking calculations were performed to study the formation of complexes between these PBD-hybrids and DNA. The compounds were modeled and the coordinates of complexes DNA-receptors with different ligands were obtained from the Protein Data Bank. The redocking served to validate the conditions of the experiments and the scores were used as the parameter to evaluate the complexes formed. The analysis of the intermolecular interactions, an essential knowledge for understanding the obtained structures were analyzed using high-resolution molecular imaging. The results of the in silico experiments showed the formation of complexes in the mixed-mode with the PBD ligand moiety intercalating between the DNA bases and the coumarin portion occupying the minor groove, and a preference for intercalation between GG bases. Moreover, it is possible to postulate that the complex becomes an adduct with the formation of a covalent bond between the intercalated portion PBD and a nucleotide base G. Finally, a correlation between the docking results and the biological activities of the studied compounds was established. / Compostos da família das pirrolbenzodiazepinas (PBD) são conhecidos por apresentarem atividade antitumoral promissora. Dentre elas, as chamadas híbridas que possuem uma porção PDB uma cadeia espaçadora e outro grupo funcional, como as cumarinas deste trabalho, têm sido muito exploradas. Sabe-se que estes compostos se ligam ao DNA, mas não há dados estruturais mostrando como a ligação ocorre. Para suprir esta falta de informação foram realizados cálculos de docking molecular para estudar a formação de complexos entre estas PBDs híbridas e o DNA. Os compostos estudados foram modelados e as coordenadas de complexos DNA-receptores com diferentes ligantes foram obtidas do Protein Data Bank. O redocking serviu para validar as condições dos experimentos e os escores foram utilizados como parâmetro de avaliação dos complexos formados. A análise das interações intermoleculares, conhecimento essencial para o entendimento das estruturas obtidas, foi feita utilizando visualização molecular de alta resolução. Os resultados dos experimentos in silico mostraram a formação de complexos no modo de ligação misto, com os ligantes intercalando a porção PBD entre bases do DNA e a porção cumarina ocupando o sulco menor, mostrando ter preferência pela intercalação entre bases GG. Mais ainda, é possível postular que o complexo se torne um aduto com a formação de uma ligação covalente entre a porção PBD intercalada e uma base nucleotídica G. Finalmente foi estabelecida uma correlação entre os resultados do docking e as atividades biológicas dos compostos estudados.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4098.pdf: 4555828 bytes, checksum: eeec91702a4d283144c291e30559f09c (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / In this paper we proposed and analyzed methodologies using the technology of Cell-Free Fetal Nucleic Acid-Free (cffDNA = Cell Free Fetal DNA) in noninvasive prenatal diagnosis (NIPD). Due to the modern technologies employed and their repercussion among the involved families, we sought to discuss some ethical, social and legal implications. Contrary to the popular belief that the placenta forms an impermeable barrier between mother and child, there is bidirectional traffic between the fetus and mother during pregnancy. Several studies have shown that not only intact cells but also fetal cell-free fetal nucleic acids (cffNA, ie, DNA and RNA) cross the placenta and travels in the mother's bloodstream. Four different applications of analysis technology were identified: cffDNA: a) Prenatal Sex Determination, used in pregnancies under the risk of sexual transmitted diseases and performed through the detection of the Y chromosome b) The diagnosis of certain diseases of a single gene through the detection of paternally inherited mutation c) Fetal Aneuploidy, such as Down syndrome, where chromosomal abnormalities may occur d) identifying the type of fetal blood in pregnancies under the risk of incompatibility, especially RhD. To carry out this work it was used the pre-natal determination of sex in 53 pregnant women at different gestational periods. For that it was proposed and tested methods of DNA extraction, amplification of DNA obtained by PCR (Polymerase Chain Reaction) and a new methodology called LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification) and the analysis of final results. Furthermore, the efficiency of LAMP and PCR was compared by amplifying different segments of the Y chromosome: DSY14 and TSPY. In three cases the samples were discarded because there was no fetal sex confirmation after molecular tests due to loss of contact with pregnant women. In two other cases the results pointed to male fetuses whilst the ultrasound confirmed these fetuses as females due to contamination. Finally it was obtained 28 male samples (58.33%) with amplification of the sequences of the Y chromosome and 20 female samples (41.67%) that did not amplify the sequence of the Y chromosome but only for the control. These results showed that the amplification lamp is more efficient than PCR, in the analysis of DSY14, the limit of detection is 10 pg and 0.1 pg for LAMP and PCR respectively. It was concluded that the amplification using the LAMP method is faster (60 min) and has a high sensitivity and specificity and does not require sophisticated equipment for reaction if compared to the PCR method. These characteristics make this methodology feaseable in laboratories with limited resources. / Neste trabalho propusemos e analisamos metodologias empregadas no uso da tecnologia dos Ácidos Nucléicos Livres de Células Fetais (cffDNA = Cell Free Fetal DNA) no diagnóstico pré-natal não invasivo (DPIN = Non-invasive Prenatal Diagnosis). Dada a modernidade das tecnologias empregadas e a sua repercussão nas famílias envolvidas, procuramos discutir algumas implicações éticas, sociais e legais. Ao contrário da crença popular de que a placenta constitui uma barreira impermeável entre mãe e filho, há tráfego bidirecional entre o feto e a mãe durante a gravidez. Vários estudos têm demonstrado que tanto células fetais intactas e ácidos nucléicos livres de células fetais (cffNA, ou seja, DNA e RNA) atravessam a placenta e circulam na corrente sanguínea materna. Identificamos quatro diferentes aplicações da tecnologia de análise do cffDNA: a) Determinação pré-natal do sexo, utilizada em gestações com risco de uma doença ligada ao sexo e realizada através da detecção do cromossomo masculino Y; b) O diagnóstico de certas doenças de gene único, normalmente através da detecção de mutação herdada paternalmente; c) Aneuploidia fetal, tal como a Síndrome de Down, onde há alterações cromossômicas; d) Detecção do tipo de sangue fetal em gestações com risco de incompatibilidade, sobretudo RhD. Para realizar este trabalho utilizamos a determinação pré-natal do sexo em 53 gestantes em diferentes períodos gestacionais. Para tal, testamos e propusemos metodologias de extração do DNA; amplificação do DNA extraído através da técnica da PCR (Polymerase Chain Reaction) e de uma nova metodologia denominada LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification); e a análise final dos resultados. Além disso, comparamos a eficiência da PCR e LAMP amplificando diferentes segmentos do cromossomo Y: DSY14 e TSPY. Em três casos as amostras foram descartadas porque não houve a confirmação do sexo fetal após os testes moleculares devido à perda de contato com as gestantes. Em outros dois casos os resultados apontaram para fetos masculinos, entretanto, no ultra-som eles foram confirmados como femininos, provavelmente devido a uma contaminção. No final obtivemos 28 amostras (58,33%) masculinas, com a amplificação das sequências do cromossomo Y e 20 amostras (41,67%) femininas que não amplificaram a sequência do cromossomo Y e apenas para o controle. Nossos resultados demonstraram que a amplificação por LAMP é mais eficiente que a PCR na análise de DSY14, sendo que o limite de detecção é de 10 pg e 0,1 pg, para a PCR e o LAMP, respectivamente. Concluímos que a amplificação utilizando a metodologia de LAMP é mais rápida (60 minutos) e apresenta uma alta especificidade, sensibilidade e não requer equipamentos sofisticados para reação, comparada com a técnica da PCR. Tais características viabilizam esta metodologia em laboratórios com poucos recursos.

Nenhuma / O efeito bystander induzido por radiação ionizante designa uma série de respostas tais como: trocas entre cromátides irmãs, aberrações cromossômicas, apoptose, formação de micronúcleos, transformação, mutação e instabilidade gênica que ocorrem em células não irradiadas em consequência da exposição de outras células à radiação. O efeito bystander ocorre por meio de dois mecanismos distintos: gapjunctions ou junções gap e fatores sinalizadores secretados no meio de cultura pelas células irradiadas, e posteriormente, recolhidos pelas células não irradiadas. Conhece-se até o momento duas maneiras de se identificar o efeito bystander: através da transferência do meio de cultura de células irradiadas para células não irradiadas e utilizando um micro-feixe de partículas alfa, com o qual se tem absoluto controle em relação à célula ou à organela que recebeu a radiação. Neste trabalho os experimentos foram realizados através da troca do meio de cultura, utilizando-se a princípio quatro linhagens celulares: duas comerciais, a MDA-MB-231, de câncer de mama e a HEK-293 derivada de células de rim embrionário humano e duas estabelecidas por pesquisadores da UFMG, a MGSO-3 e a MACL-1, ambas de câncer de mama. No presente estudo demonstrou-se a ocorrência do efeito bystander através de análise de morte celular por apoptose nas quatro linhagens com variações de densidade. Optou-se por dar maior importância às novas linhagens estabelecidas, pelo fato delas não terem sido ainda investigadas em relação à ocorrência ou não de efeito bystander. Confirmou-se neste trabalho que para as novas linhagens, o efeito bystander varia em relação às doses de radiação, à densidade celular e o tempo em que células não irradiadas ficam em contato com o meio irrad / The bystander effect induced by ionizing radiation refers to a series of responses such as sister chromatid exchanges, chromosomal aberrations, apoptosis, micronuclei formation, transformation, mutation and genetic instability that occur in non-irradiated cells as a result of exposure from other cells to radiation. The bystander effect occurs through two distinct mechanisms: gap-junctions and signaling factors secreted into the culture medium from irradiated cells, and collected by non-irradiated cells. Nowadays two ways to identify the bystander effect are known: through medium transfer from irradiated cells to non-irradiated cells and using an alpha particle microbeam facility, which has total control over the cells or the organelles that receive radiation. In this study, experiments were performed by replacing the culture medium, using four cell lines: two commercial, MDA-MB-231, of breast cancer and HEK-293 derived from human embryonic kidney cells and two established by researchers from UFMG, the MACL-1 and MGSO-3, both from breast cancer. In the present study the occurrence of bystander effect was demonstrated by apoptotic cells analysis for all cell lines with density variations. We have chosen to give greater importance to the new cell lines established by the fact that they have not yet been investigated in relation to the occurrence or not of bystander effect. It was confirmed by this work that, for the new cell lines, the bystander effect varies in relation to the radiation doses, cell density and time in which non-irradiated cells are kept in contact with the irradiated medium.

Submitted by Natalie Mendes (nataliermendes@gmail.com) on 2015-07-25T15:13:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Lucrencio_ultima_versao.pdf: 7732151 bytes, checksum: 29051dce818f171e5f68bd2dfd17cfd0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-25T15:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Lucrencio_ultima_versao.pdf: 7732151 bytes, checksum: 29051dce818f171e5f68bd2dfd17cfd0 (MD5) Previous issue date: 2014-06-30 / Mozambique is in the process of agricultural expansion, particularly in the areas of predominance of Miombo Biome, mostly located in the northern part of the country, driven by the trilateral cooperation program (ProSAVANA) involving Mozambique, Brazil and Japan. Some studies were already conducted by this program, for instance, related to the adaptability of maize and soybean seeds in this area. This study aims to analyze, by the biophysical point of view, the favorability of the agricultural expansion in the northern part of Mozambique in the scope of ProSAVANA, based on the Japan- Brazil cooperation program (PRODECER) experiences in the western part of Bahia. As basic materials, digital elevation models from the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) were used to generate hypsometric and slope maps from both sites, Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) to compare rainfall data from both sites, data from MODIS/Terra (MOD13Q1) sensor to compare the structure of the most representative biome from both regions. Spatial database containing watershed boundary, forest reserves and soils types were also considered. Techniques of digital image processing, spatial analysis and spatial modeling available in the ENVI 4.8TM and ArcMapTM 10 software packages were used. For the best performance of the EVI data, the Double Logistic filter available in the TIMESAT 3xTM software was applied. Data were analysed based on statistical methods of frequency, histogram and regression. As results, a map of suitability for agricultural expansion areas based on physiographic parameters were obtained over 4.8 million hectares (73 percent of the total area) as well as a database with information of the physical conditions of the both region. The method used here was relatively simple and can be reproduced for other similar researches. / Mo?ambique encontra-se em processo de expans?o agr?cola, em especial, nas ?reas de predom?nio do Bioma Miombo, localizadas, em sua maior extens?o, ao norte do pa?s, impulsionado pelo programa de coopera??o trilateral envolvendo Mo?ambique, Jap?o e Brasil, denominado ProSAVANA. Alguns estudos j? foram conduzidos por esse programa, por exemplo, relacionados com a adaptabilidade das sementes de milho e sorgo na regi?o norte de Mo?ambique. Esse estudo procura analisar, sob ponto de vista biof?sico, a favorabilidade ? expans?o agr?cola da regi?o de predom?nio do bioma Miombo ao norte de Mo?ambique (Corredor de Nacala) no ?mbito do ProSAVANA, ? luz da experi?ncia do programa PRODECER do oeste da Bahia. Como materiais b?sicos, foram utilizados os modelos digitais de eleva??o da Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) na gera??o de mapas de hipsometria e declividade, Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) na an?lise comparativa de dados de precipita??o, dados do sensor MODIS/Terra (MOD13Q1) na compara??o da estrutura da vegeta??o predominante nas duas regi?es (oeste da Bahia e Nacala), al?m do banco de dados espaciais contendo dados sobre as bacias hidrogr?ficas, reservas florestais e solos. Foram utilizadas t?cnicas de processamento digital de imagens e an?lise espacial dispon?veis nos aplicativos ENVI 4.8 e ArcMap 10 e ferramentas de modelagem de dados geogr?ficos. Para uma melhor an?lise dos dados EVI, usou-se o filtro Log?stica Dupla dispon?vel no programa TIMESAT 3.x, que possibilitou a suaviza??o dos ru?dos presentes nesse tipo de dados. Os dados foram analisados com base em m?todos estat?sticos utilizando a regress?o linear e an?lises de frequ?ncia e histogramas. Como resultados, obteve-se um mapa de ?reas favor?veis ? expans?o agr?cola sob ponto de vista fisiogr?fico, na regi?o norte de Mo?ambique, avaliadas em cerca de 4.8 milh?es de hectares (73% da ?rea total), al?m de um banco de dados contendo informa??es sobre as condi??es f?sicas de ambas regi?es. O m?todo utilizado nesse estudo foi relativamente simples e pode ser estendida para outras pesquisas similares.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-05-25T18:19:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DeteccaoPotenciaisCorticais.pdf: 95024201 bytes, checksum: e561c4ba3fbac99bfb2a9c5a135b2131 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-05-26T16:32:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DeteccaoPotenciaisCorticais.pdf: 95024201 bytes, checksum: e561c4ba3fbac99bfb2a9c5a135b2131 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-26T16:32:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DeteccaoPotenciaisCorticais.pdf: 95024201 bytes, checksum: e561c4ba3fbac99bfb2a9c5a135b2131 (MD5) Previous issue date: 2015-03 / O reconhecimento da intenção do condutor a partir de sinais de eletroencefalografia (EEG) pode ser útil no desenvolvimento de interfaces cérebro computador (BCI) para serem usadas em sinergia com veículos inteligentes. Isso pode ser benéfico para melhorar a qualidade de interação entre o motorista e o carro, por exemplo, fornecendo uma resposta do carro inteligente alinhada com a intenção do motorista. Neste estudo, considera-se a antecipação como sendo o estado cognitivo que leva a ações especificas durante a condução de um automóvel. Portanto, propomos investigar a presença de padrões antecipatórios em sinais EEG durante a condução de veículos para determinar duas ações especifícas (1) virar à esquerda e (2) virar à direita, alguns milissegundos antes que tais ações aconteçam. Um protocolo experimental foi proposto para gravar sinais EEG de 5 indivíduos enquanto eles operam um simulador de realidade virtual não invasiva - que foi projetado para tal experimento - que simula a condução de um carro virtual. O protocolo experimental é uma variante do paradigma da variação negativa contingente (CNV) com condições Go e No-go no sistema de condução de realidade virtual. Os resultados apresentados neste estudo indicam a presença de padrões antecipatórios em potenciais corticais lentos observados no domínio do tempo (medias dos sinais EEG) e da frequência (Power Spectra e coerência de fase). Isso abre um leque de possibilidades no desenvolvimento de sistemas BCI - baseados em sinais antecipatórios - que conectem o motorista ao veiculo inteligente favorecendo uma tomada de decisão que analise as intenções dos condutores podendo eventualmente evitar acidentes durante a condução. / The recognition of the driver’s intention from electroencephalographic signals (EEG) may be useful in the development of brain computer interface (BCI) to be used in synergy with intelligent vehicles. This can be beneficial to improve the quality of interaction between the driver and the car, for example, providing a response from the smart car aligned with the intention of the driver. In this study, the anticipation is considered as the cognitive state that leads to specific actions while driving a car. Therefore, we propose to investigate the presence of anticipatory patterns in EEG signals while driving vehicles to determine two specific actions (1) left and (2) turn right, a few milliseconds before such actions take place. An experimental protocol was proposed to record EEG signals of 5 individuals as they operate a virtual reality simulator non-invasive - it was designed for this experiment - which simulates driving a virtual car. The experimental protocol is a variant of the paradigm of contingent negative variation (CNV) with Go and Nogo conditions in virtual reality training system. The results of this study indicate the presence of anticipatory patterns observed in slow cortical potentials in the time domain (medium EEG signal) and the frequency (Power Spectra and phase coherence). This opens a range of possibilities in the development of BCI systems - based on anticipatory signals - that connect the driver to the intelligent vehicle favoring a decision-making to assess the intentions of drivers may eventually prevent accidents while driving.

El caracol dulceacuícola Pomacea canaliculata es nativo de Sudamérica y, además de ser biológicamente muy interesante, presenta especial interés económico-sanitario por ser plaga en numerosos cultivos, especialmente arroz, y también presenta importancia epidemiológica porque es hospedador intermediario del nematode causante de la meningoencefalitis eosinofílica humana. Las hembras oviponen fuera del agua y estas puestas aéreas quedan expuestas a un ambiente agresivo de alta radiación solar, temperatura y depredadores terrestres. A pesar de ello, los huevos eclosionan normalmente, y contrariamente a lo esperable, se registran muy pocos casos de depredación en condiciones naturales, restringida solo a la “hormiga de fuego” (Solenopsis geminata). Este hecho llevó a suponer la existencia en el huevo de algún sistema de protección, relacionado con la coloración rosada muy llamativa que presenta, considerada de advertencia (aposemática), si bien al comienzo de esta tesis no existían antecedentes de la naturaleza de sus defensas. Los huevos de P. canaliculata están provistos de un fluido perivitelino (FPV) que es secretado por la glándula del albumen de la hembra. El FPV actúa como una fuente energética, estructural y supuestamente también de defensa para el embrión. Su composición bioquímica está dominada principalmente por hidratos de carbono, lípidos y por proteínas denominadas perivitelinas, en particular ovorrubina (OR) un inhibidor de proteasas, y las perivitelinas PV2 y PV3. La PV2 es una glicolipoproteína de 400 kDa y dos subunidades de 67 y 31 kDa. Hasta el momento de este estudio, la única función descripta para estas perivitelinas era la de proveer de nutrientes al embrión durante su desarrollo. En el presente trabajo se buscó ampliar el conocimiento de la biología reproductiva de este caracol, tratando de identificar cuál era la defensa del huevo tan llamativamente señalada, enfocando el estudio en la perivitelina PV2. En una primera etapa, se la caracterizó estructuralmente y luego se estudiaron las funciones que cumplía en los huevos de P. canaliculata. Finalmente, se analizó si el nivel de defensa bioquímica del huevo estaba relacionado con la intensidad de su color rojo, y si éste variaba a lo largo de la estación reproductiva y con respecto a la alimentación. Se comenzó el estudio analizando las características estructurales y la conformación que adopta en el espacio la PV2, empleando técnicas tales como: emisión de fluorescencia de Trp, dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS), dicroísmo circular y microscopía electrónica. Los resultados mostraron que es una proteína globular y anisométrica de 44 x 130 Å. Los datos de SAXS permitieron lograr un modelo tridimensional de baja resolución de la proteína en solución que resultó coincidente con datos obtenidos mediante microscopía electrónica. Se demostró luego que PV2 es un octámero compacto y bien plegado, que forma cuatro heterodímeros de 98 kDa, cada uno estabilizado por puentes disulfuro intercatenarios. El oligómero presenta un punto isoeléctrico de 6,2. La subunidad menor de 31 kDa exhibe varias isoformas que podrían deberse a modificaciones postraduccionales. Mediante técnicas de biología molecular se secuenció la subunidad menor completa a partir de ADNc de la glándula del albumen. El análisis con herramientas bioinformáticas mostró que presenta homología con las lectinas del tipo taquilectina de otros invertebrados. Debido a que la estabilidad estructural de las proteínas es clave para interpretar su funcionamiento, se investigó el efecto de la temperatura, el pH y agentes químicos para inducir la desnaturalización de PV2. En esta partícula, el estudio de la termoestabilidad presenta un valor añadido porque los huevos deben soportar altas temperaturas y radiación solar directa. Los resultados mostraron que presenta una elevada termoestabilidad (hasta 60 ºC) y es estable en un amplio rango de pH (4-10), mientras que la estructura terciaria se pierde casi por completo a una concentración de 6 M urea. Se completaron los estudios de estabilidad evaluando la susceptibilidad a la proteólisis, el cual mostró que la subunidad menor es más resistente al ataque proteolítico inespecífico de proteinasa K, probablemente debido a que esté menos expuesta. Considerando su alta estabilidad frente al pH y para comprender la manera de incorporación de la proteína al predador que ingiriese los huevos, se estudió su resistencia a la digestión. Primeramente se usó un modelo de digestión in vitro que imita el paso de los alimentos a través del estómago y duodeno, evaluando la susceptibilidad de PV2 a la proteólisis gastrointestinal simulada. La perivitelina mostró ser resistente a la pepsinólisis y posterior tripsinólisis, tanto en condiciones nativas como disociantes, indicando que sería antinutritiva. La identificación de las defensas del embrión comenzó utilizando la fracción soluble completa de huevo para realizar bioensayos en ratones Balb-C (Mus musculus) y en renacuajos de rana toro (Lithobates catesbeianus). Sorpresivamente la inyección de pequeñas cantidades produjo la muerte de ambas especies, por ello, se analizó la toxicidad de cada uno de sus componentes. Se pudo demostrar que los extractos lipídicos no mostraron ningún tipo de afección, mientras que entre las fracciones proteicas, la PV2 resultó altamente tóxica, termolábil e inmunogénica tanto por administración intraperitoneal como por vía oral, confirmando la naturaleza proteica del tóxico. Dosis subletales de PV2 por vía i.p. provocan respuesta inmunogénica en ratones hacia/para ambas subunidades, mientras que la inmunización oral fue notablemente específica hacia la subunidad mayor de la PV2. La toxina en el modelo murino provocó sintomatología muy característica, que se inició con taquipnea, debilidad, abducción extrema de miembros posteriores y movimientos espásticos de la cola. Posteriormente los ratones mostraron paraplejía flácida con miembros posteriores completamente extendidos, mientras que los anteriores seguían siendo funcionales, llevando finalmente a la muerte en unas 30 h. El análisis histológico de los órganos extraídos de animales intoxicados mostró que la médula espinal es el único órgano blanco de la toxina. Además, los experimentos de electrofisiología en el músculo sartorio de la rana Leptodactylus ocellatus indicaron que ni la fracción soluble de huevos ni sus proteínas purificadas (OR, PV2 y PV3) afectaron la actividad eléctrica de las fibras musculares ni los elementos contráctiles, confirmando de esta manera que la afección era a nivel del sistema nervioso y no de las placas motoras. Por ello, se focalizó el estudio en la médula en las regiones cervical, torácica y lumbar. Mediante inmunohistoquímica contra una proteína de unión al Ca+2 (calbindina) se observó expresión muy localizada de la calbindina a nivel de las láminas II y III del asta dorsal de la sustancia gris de animales controles, a diferencia de los inoculados donde la inmunomarcación fue prácticamente negativa. Al mismo tiempo, la misma población neuronal donde se registró la reducción de expresión de calbindina (láminas II y III) mostró muerte celular apoptótica, revelada mediante la técnica TUNEL. Por último, se evaluó si la dieta y el esfuerzo reproductivo tenían algún efecto sobre la toxicidad, calidad de los huevos y coloración de advertencia. No se encontraron diferencias en la calidad, salvo una disminución significativa del peso promedio de las puestas en las hembras menos alimentadas. La concentración de las perivitelinas mayoritarias (OR, PV2) como la intensidad del color (medido por reflectancia) no mostraron cambios significativos. De la misma manera la inversión en galactógeno, principal reserva energética de los huevos, se mantuvo constante independientemente de la estación reproductiva o alimentación recibida. En síntesis, en este trabajo se reporta por primera vez la presencia de una neurotoxina de origen proteico en huevos, y la primera información de la presencia de una neurotoxina en moluscos de agua dulce, aportando además, las primeras aproximaciones de su mecanismo de acción. Asimismo, su organización estructural y estabilidad frente al pH y digestión gastrointestinal simulada indican que es una proteína antinutritiva (indigestible) que llegaría activa al intestino para su absorción. La presencia de anticuerpos circulantes luego de la administración oral confirmaría el ingreso biológicamente activo a la circulación del depredador. La toxicidad y color de los huevos no varían a lo largo de una estación reproductiva ni bajo diferentes condiciones tróficas de las hembras, en condiciones experimentales controladas. Teniendo en cuenta las nuevas funciones encontradas para PV2 como proteína neurotóxica y antinutritiva, y sumando a estas las características de OR, de otorgar coloración aposemática, ser antidigestiva (inhibidor de proteasas), antinutritiva, y de aportar moléculas antioxidantes y de fotoprotección al embrión en sus primeras etapas de desarrollo, creemos que estas perivitelinas actuarían en forma conjunta y sinérgica como parte de una compleja defensa para los embriones que impediría la adquisición de nutrientes e intoxicaría al depredador. La eficiencia de este mecanismo defensivo les permite además, sobrevivir bajo condiciones ambientales hostiles, un mecanismo complejo nunca antes descripto para el reino animal.

Conexões de ordem mais alta do que dois entre neurônios são estudadas, principalmente para duas regras de aprendizado, a saber, o modelo de Hopfield generalizado e o modelo Truncado. Ambos modelos podem ser considerados como correções ao modelo de Hopfield original, que contém somente interações entre pares de neurônios. Para o modelo Truncado, as regras de aprendizado contêm misturas de memórias, diferentemente de todas prévias generalizações do modelo de Hopfield. As propriedades de equilíbrio são analisadas usando teoria de campo médio (réplicas) e comparadas com simulações numéricas. A dinâmica, no limite de extrema diluição, é também investigada. Nas versões completamente conexas, enquanto o comportamento de um dos modelos qualitativamente se assemelha ao de Hopfield, o outro apresenta um novo e rico comportamento: dependendo da temperatura T e do peso e das conexões de quarta ordem, o sistema apresenta duas regiões distintas de recuperação, separadas por uma lacuna, assim como várias transições de fase. Além disso, aparentemente os estados de vidro de spin desaparecem acima de um certo valor do parâmetro de armazenamento a. Um algoritmo ótimo de aprendizado é introduzido, o qual aumenta a capacidade de armazenamento sem aumentar os pesos dos termos de ordem mais alta. A dinâmica pode apresentar pontos fixos, órbitas periódicas e caóticas, dependendo novamente dos pesos e, do nível de ruído T e da carga da rede a. Como no caso anterior, há um valor ótimo no valor dos pesos que aumenta a capacidade do sistema. / High order connections between neurons are studied, mainly for two different learning rules, the oves from the generalized Hopfield and Truncated models. Both terms may act as corrections to the original, two neuron interaction Hopfield model. In the truncated model, the learning rules contain mixing of memories, differently from ali generalizations of the Hopfield model. Equilibrium properties are analyzed using the replica mean-field theory and compared with numerical simulations. The dynamics, in the extreme dilution limit, is also investigated. In the fully connected versions, while the behavior of one model qualitatively resembles the original Hopfield one, the other presents a new and very rich behavior: depending on temperature and the strength e of the fourth order connections, the system presents two distinct retrieval regions separated by a gap, as well as several phase transitions. Also, spin glass states seems to disappear above a certain value of the load parameter a. An optimal learning algorithm for fourth order connections is given and the storage capacity is improved without increasing the weight of the higher order term. The dynamics may display fixed points, periodic and chaotic orbits depending on the weight of the high order connections e, the noise levei T and the network load. As in the related fully connected case, there is an optimal value of the weight e that improves the storage capacity of the system.

Comissão Nacional de Energia Nuclear / A Organização Mundial de Saúde (OMS) estima para 2030, 27 milhões de casos incidentes de câncer. No Brasil, segundo o Instituto Nacional do Câncer, foram estimados 518.510 casos novos de câncer para os anos de 2012 e 2013. Dessa estimativa, 52.680 correspondem ao câncer de mama (CM), com um risco estimado de 52 novos casos a cada 100.000 mulheres. O câncer de mama é um dos tipos de câncer mais comuns no mundo todo. Hoje se sabe que o tratamento para o CM pode levar ao surgimento de diferentes efeitos adversos tardios, entre eles a osteoporose. Uma das principais causas de surgimento da osteoporose é a menopausa precoce, que ocorre através da diminuição da concentração de estrogênio sérico. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos na matriz óssea induzidos pela quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar.Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle e grupo que recebeu quimioterapia com poliquimioterápico docetaxel + ciclofosfamida (TC). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término do tratamento, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: dosagem sorológica de estradiol, ensaios histológicos através de imunohistoquímica, micro-fluorescência de Raios-X, micro-tomografia computadorizada. Além de microscopia eletrônica de transmissão e varredura.Analisando os resultados obtidos em conjunto, sugere-se que a etapa inicial para o desenvolvimento da osteoporose, causada pelo poliquimioterápico TC, seja a diminuição da função ovariana. Este evento leva à diminuição da concentração de estrogênio sérico, o que causa a atrofia uterina. Concomitante a estes fatos, o TC causa redução na concentração de zinco no tecido ósseo. Estes resultados associados causam um desequilíbrio na relação osteoblastos/osteoclastos no osso. A redução do estrogênio leva à diminuição da apoptose de osteoclastos, enquanto que a redução do zinco inibe a função dos osteoblastos. Este desequilíbrio interfere no turnover do osso, de forma a aumentar a reabsorção óssea. Deste modo, o percentual de osso fica reduzido, as trabéculas tornam-se mais finas e espaçadas. O endpoint deste processo é a osteoporose.A administração dos poliquimioterápicos docetaxel e ciclofosfamida em conjunto leva a diminuição da massa óssea, a adelgaçamento das trabéculas e o aumento do espaço entre elas. Estas observações sugerem que realmente as ratas tratadas com TC apresentam osteoporose. Concluímos que tanto o estrogênio quanto o zinco têm papel fundamental no desenvolvimento desta patologia após quimioterapia com TC. / The World Health Organization (WHO) estimates for 2030, 27 million incident cases of cancer. In Brazil, according to the National Cancer Institute, there were estimated 518,510 new cases of cancer for the years 2012 and 2013. From this estimation, 52,680 will correspond to breast cancer (BC), with an estimated risk of 52 new cases per 100,000 women. BC is one of the most common cancers worldwide. Today it is known that the treatment of the BC may lead to the emergence of different late adverse effects, including osteoporosis. One of the main causes of osteoporosis is the early menopause, which occurs with decreasing the serum estrogen concentration. This study aimed to evaluate the effects on bone matrix induced by chemotherapy , simulating a treatment for BC in Wistar rats .Wistar rats, approximately 3 months old, were divided into a control group and the group receiving polichemotherapy with docetaxel + cyclophosphamide (TC). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an interval of 1 week between them. The rats were euthanized 5 months after the end of treatment, so that the late effects could be evaluated. Several studies were performed: dosage of serum estradiol levels, histological tests by immunohistochemistry, micro X-ray fluorescence, micro-computed tomography and also transmission and scanning electron microscopy.Analyzing the results together, it is suggested that the initial step in the development of osteoporosis caused by multidrug TC is the reduction in the ovarian function. This event leads to decreased serum concentration of estrogen, which causes uterine atrophy. Concomitant to these facts, the TC causes a reduction in the concentration of zinc in the bone tissue. These results associated cause an imbalance in the osteoblast/osteoclast ratio in the bone tissue. The reduction in estrogen leads to decreased apoptosis of osteoclasts, while the reduction of zinc inhibits osteoblast function. This imbalance affects the bone turnover in order to increase bone resorption. Thus, the percentage of bone is reduced, and the trabeculae become thinner and spaced. The endpoint of this process is osteoporosis.The administration of docetaxel and cyclophosphamide together leads to decreased bone mass in the trabecular, thinning and increasing the space between them. These observations suggest that the rats treated with TC developed osteoporosis. We conclude that both the estrogen and the zinc play a fundamental role in the development of this disease after chemotherapy with TC.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Durante o tratamento radioterápico para tumores localizados na região torácica, parte do coração frequentemente é incluída no campo de tratamento e pode receber doses de radiação ionizante, significativas em relação à terapêutica. A irradiação do coração é capaz de causar importantes complicações cardíacas ao paciente, caracterizadas por alterações funcionais progressivas cerca de 10 a 20 anos após a exposição do órgão. Devido ao seu alto grau de contração e grande consumo energético, o tecido cardíaco é altamente dependente do metabolismo oxidativo que ocorre nas mitocôndrias. Danos as estas organelas podem levar ao decréscimo da produção de energia, tendo um impacto direto sobre a performance cardíaca. Ainda, ao interagir com as células, a radiação ionizante pode gerar uma série de eventos bioquímicos que conduzem a uma resposta celular complexa, em que muitas proteínas parecem estar envolvidas. Tendo em vista tais conhecimentos, o objetivo do estudo foi avaliar o aspecto ultraestrutural do tecido cardíaco, a bioenergética mitocondrial e a expressão diferencial de proteínas após irradiação. Os ensaios foram realizados em amostras de tecido cardíaco de ratos Wistar irradiados com dose única de 20 Gy direcionada ao coração. As análise tiveram início 4 e 32 semanas após irradiação. A análise ultraestrutural foi realizada através de microscopia eletrônica de transmissão. A respiração mitocondrial foi mensurada em oxígrafo, a partir das taxas de consumo de oxigênio pelas fibras cardíacas. A identificação de proteínas diferencialmente expressas foi investigada através de duas técnicas proteômicas: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) e uma abordagem label-free seguida de espectrometria de massas. Os resultados mostraram que os efeitos tardios da radiação incluem a degeneração das mitocôndrias e das unidades contráteis do tecido cardíaco, disfunções na cadeia respiratória mitocondrial e expressão diferencial de proteínas envolvidas no metabolismo energético de carboidratos, lipídeos e da fosfocreatina. De forma geral, o estudo mostrou que a irradiação cardíaca prejudica o processo de síntese energética, conduzindo a um déficit da taxa respiratória mitocondrial como efeito tardio. Tal evento pode culminar em disfunções mecânicas no coração, caracterizando o desenvolvimento de doenças cardíacas radioinduzidas. / During radiotherapy for tumors located at toracic region, part of the heart is often included in the treatment field and may receive a significant ionizing radiation dose comparing to the therapeutics. Heart irradiation is able to cause substantial cardiac complications to patient, characterized by functional progressive changes from 10 to 20 years after the exposure of the organ. Because of its high level of contraction and large energetic consumption, cardiac tissue is highly depending on oxidative metabolism which happens at mitochondrias. Damage to these organelles can lead to decreased energy production, having a direct impact on cardiac performance. Even when interacting with cells, ionizing radiation can generate a series of biochemical events that lead to a complex cellular response, in many proteins seem to be involved. Given this knowledge, the aim of the study was to evaluate the ultrastructural appearance of cardiac tissue, mitochondrial bioenergetics and differential expression of proteins after irradiation. The tests were performed on samples of cardiac tissue of rats irradiated with single dose of 20 Gy directed to the heart. The analysis started 4 to 32 weeks after irradiation. The ultrastructural analysis was performed by transmission electron microscopy. Mitochondrial respiration was measured in oxigraph from rates of oxygen consumption by cardiac fibers. The identification of differentially expressed proteins was investigated using two proteomic techniques: 2D-DIGE (2-D Fluorescence Difference Gel Electrophoresis) and a label-free approach followed by mass spectrometry. The results showed that the late effects of radiation include degeneration of mitochondria and contractile units of cardiac tissue, dysfunction in the mitochondrial respiratory chain and differential expression of proteins involved in energy metabolism of carbohydrates, lipids and phosphocreatine. In general, the study showed that the cardiac irradiation damages the process of synthesis energy, leading to a deficit in mitochondrial respiratory rate as late effect. Such event may result in mechanical dysfunction in the heart, characterizing the development of radiation-induced heart disease.

Conexões de ordem mais alta do que dois entre neurônios são estudadas, principalmente para duas regras de aprendizado, a saber, o modelo de Hopfield generalizado e o modelo Truncado. Ambos modelos podem ser considerados como correções ao modelo de Hopfield original, que contém somente interações entre pares de neurônios. Para o modelo Truncado, as regras de aprendizado contêm misturas de memórias, diferentemente de todas prévias generalizações do modelo de Hopfield. As propriedades de equilíbrio são analisadas usando teoria de campo médio (réplicas) e comparadas com simulações numéricas. A dinâmica, no limite de extrema diluição, é também investigada. Nas versões completamente conexas, enquanto o comportamento de um dos modelos qualitativamente se assemelha ao de Hopfield, o outro apresenta um novo e rico comportamento: dependendo da temperatura T e do peso e das conexões de quarta ordem, o sistema apresenta duas regiões distintas de recuperação, separadas por uma lacuna, assim como várias transições de fase. Além disso, aparentemente os estados de vidro de spin desaparecem acima de um certo valor do parâmetro de armazenamento a. Um algoritmo ótimo de aprendizado é introduzido, o qual aumenta a capacidade de armazenamento sem aumentar os pesos dos termos de ordem mais alta. A dinâmica pode apresentar pontos fixos, órbitas periódicas e caóticas, dependendo novamente dos pesos e, do nível de ruído T e da carga da rede a. Como no caso anterior, há um valor ótimo no valor dos pesos que aumenta a capacidade do sistema. / High order connections between neurons are studied, mainly for two different learning rules, the oves from the generalized Hopfield and Truncated models. Both terms may act as corrections to the original, two neuron interaction Hopfield model. In the truncated model, the learning rules contain mixing of memories, differently from ali generalizations of the Hopfield model. Equilibrium properties are analyzed using the replica mean-field theory and compared with numerical simulations. The dynamics, in the extreme dilution limit, is also investigated. In the fully connected versions, while the behavior of one model qualitatively resembles the original Hopfield one, the other presents a new and very rich behavior: depending on temperature and the strength e of the fourth order connections, the system presents two distinct retrieval regions separated by a gap, as well as several phase transitions. Also, spin glass states seems to disappear above a certain value of the load parameter a. An optimal learning algorithm for fourth order connections is given and the storage capacity is improved without increasing the weight of the higher order term. The dynamics may display fixed points, periodic and chaotic orbits depending on the weight of the high order connections e, the noise levei T and the network load. As in the related fully connected case, there is an optimal value of the weight e that improves the storage capacity of the system.