abstract: Programmable Metallization Cell (PMC) is a technology platform which utilizes mass transport in solid or liquid electrolyte coupled with electrochemical (redox) reactions to form or remove nanoscale metallic electrodeposits on or in the electrolyte. The ability to redistribute metal mass and form metallic nanostructure in or on a structure in situ, via the application of a bias on laterally placed electrodes, creates a large number of promising applications. A novel PMC-based lateral microwave switch was fabricated and characterized for use in microwave systems. It has demonstrated low insertion loss, high isolation, low voltage operation, low power and low energy consumption, and excellent linearity. Due to its non-volatile nature the switch operates with fewer biases and its simple planar geometry makes possible innovative device structures which can be potentially integrated into microwave power distribution circuits. PMC technology is also used to develop lateral dendritic metal electrodes. A lateral metallic dendritic network can be grown in a solid electrolyte (GeSe) or electrodeposited on SiO2 or Si using a water-mediated method. These dendritic electrodes grown in a solid electrolyte (GeSe) can be used to lower resistances for applications like self-healing interconnects despite its relatively low light transparency; while the dendritic electrodes grown using water-mediated method can be potentially integrated into solar cell applications, like replacing conventional Ag screen-printed top electrodes as they not only reduce resistances but also are highly transparent. This research effort also laid a solid foundation for developing dendritic plasmonic structures. A PMC-based lateral dendritic plasmonic structure is a device that has metallic dendritic networks grown electrochemically on SiO2 with a thin layer of surface metal nanoparticles in liquid electrolyte. These structures increase the distribution of particle sizes by connecting pre-deposited Ag nanoparticles into fractal structures and result in three significant effects, resonance red-shift, resonance broadening and resonance enhancement, on surface plasmon resonance for light trapping simultaneously, which can potentially enhance thin film solar cells' performance at longer wavelengths. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Electrical Engineering 2011

abstract: Dendrites are the structures of a neuron specialized to receive input signals and to provide the substrate for the formation of synaptic contacts with other cells. The goal of this work is to study the activity-dependent mechanisms underlying dendritic growth in a single-cell model. For this, the individually identifiable adult motoneuron, MN5, in Drosophila melanogaster was used. This dissertation presents the following results. First, the natural variability of morphological parameters of the MN5 dendritic tree in control flies is not larger than 15%, making MN5 a suitable model for quantitative morphological analysis. Second, three-dimensional topological analyses reveals that different parts of the MN5 dendritic tree innervate spatially separated areas (termed "isoneuronal tiling"). Third, genetic manipulation of the MN5 excitability reveals that both increased and decreased activity lead to dendritic overgrowth; whereas decreased excitability promoted branch elongation, increased excitability enhanced dendritic branching. Next, testing the activity-regulated transcription factor AP-1 for its role in MN5 dendritic development reveals that neural activity enhanced AP-1 transcriptional activity, and that AP-1 expression lead to opposite dendrite fates depending on its expression timing during development. Whereas overexpression of AP-1 at early stages results in loss of dendrites, AP-1 overexpression after the expression of acetylcholine receptors and the formation of all primary dendrites in MN5 causes overgrowth. Fourth, MN5 has been used to examine dendritic development resulting from the expression of the human gene MeCP2, a transcriptional regulator involved in the neurodevelopmental disease Rett syndrome. Targeted expression of full-length human MeCP2 in MN5 causes impaired dendritic growth, showing for the first time the cellular consequences of MeCP2 expression in Drosophila neurons. This dendritic phenotype requires the methyl-binding domain of MeCP2 and the chromatin remodeling protein Osa. In summary, this work has fully established MN5 as a single-neuron model to study mechanisms underlying dendrite development, maintenance and degeneration, and to test the behavioral consequences resulting from dendritic growth misregulation. Furthermore, this thesis provides quantitative description of isoneuronal tiling of a central neuron, offers novel insight into activity- and AP-1 dependent developmental plasticity, and finally, it establishes Drosophila MN5 as a model to study some specific aspects of human diseases. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Neuroscience 2012

Orientador: Ângela Maria Victoriano de Campos Soares / Resumo: A paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica endêmica na América Latina, principalmente no Brasil, Argentina e Venezuela, e que promove um importante impacto na saúde pública. Seu agente etiológico é um fungo termodimórfico pertencente ao gênero Paracoccidioides que compreende o Paracocidioides brasiliensis (Pb) e suas espécies crípticas S1, PS2, PS3 e Paracoccidioides lutzii. As consequências da interação do fungo com as células da resposta imune inata, tais como as células dendríticas (DC), destacando a capacidade destas células para instruir a resposta imune adaptativa, não são totalmente compreendidas. Em estudo anterior, descobrimos que DCs não maturam em resposta ao desafio com Pb. Esta falha foi associada à inibição de PGE2 nas DCs pelo fungo, uma vez que este eicosanóide é um fator importante para a maturação dessas células. Na tentativa de melhor entender este processo e suas conseqüências para a instrução da resposta adaptativa CD4, nós buscamos analisar o perfil transcricional de DCs em resposta ao Pb assim como o de linfócitos CD4+ cocultivados com DCs sensibilizados com o fungo. Para estas análises, nós utilizamos a metodologia de RNA-seq, que permitiu o sequenciamento de alto rendimento e a quantificação sistemática de expressão gênica. Após as análises, os genes que foram regulados positivamente ou negativamente em ambas as células (DCs e CD4) foram listados e as funções das proteínas codificadas por eles, identificadas. A análise geral das proteínas co... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Os ecossistemas de rios apresentam uma estrutura distinta, onde riachos menores deságuam em rios maiores formando uma rede fluvial dendrítica. Porém, poucos trabalhos realizados em ecossistemas lóticos consideram a estrutura dendrítica das bacias hidrográficas. A natureza dessas redes de riachos, com tributários e confluências, influencia a ocupação e a dispersão dos organismos aquáticos. Neste trabalho, estudei os efeitos da posição do tributário dentro da bacia hidrográfica e de confluências sobre a assembleia de insetos aquáticos. Quanto ao efeito da posição do tributário, testei a hipótese de que: i) a assembleia de insetos aquáticos em pequenos tributários que fluem para outro pequeno tributário (P –> P) diferem dos pequenos tributários que deságuam em grandes rios (P–>G) e ii) que a fauna de P–>P é um subconjunto aninhado da fauna do P–>G da mesma bacia hidrográfica. Em relação às confluências, independentemente da sua posição na bacia, hipotetizei que trechos antes da confluência terão fauna iii) distinta e iv) aninhada em relação aos trechos após a confluência. O trabalho foi realizado em nove microbacias em São José dos Ausentes (RS). Em cada uma foram obtidas amostras em dois tipos de riachos pequenos: aqueles que deságuam em rio de porte semelhante e aqueles que deságuam em rio maior e nas confluências em trechos antes e após. Indivíduos de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera e Elmidae (Coleoptera) foram coletados com amostrador Surber e identificados até o menor nível taxonômico possível. A riqueza de espécies rarefeita foi calculada e comparada a partir de teste t pareado unicaudal, onde cada microbacia constituiu um par. Análise de Variância Multivariada baseada em distância foi feita para avaliar se a composição e estrutura da fauna de insetos aquáticos diferem entre os tipos de riachos. Foram realizadas Análises de Coordenadas Principais para avaliar a distribuição das assembleias nos trechos coletados e Análise de Aninhamento usando a métrica NODF(Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). Foram identificados 13.441 organismos, distribuídos em 65 gêneros e 121 morfoespécies. Os tributários que deságuam no rio maior apresentaram maior riqueza e composição distinta dos riachos que deságuam em rios de ordem menor. Além disto, riachos tributários nas regiões altas apresentaram uma fauna aninhada dentro dos tributários das regiões baixas. Quanto às confluências, apenas aquelas localizadas nas áreas altas das bacias hidrográficas tiveram efeito sobre a composição e estrutura da assembleia. Concluímos que a localização de tributários de pequena ordem na bacia hidrográfica é de fundamental importância para a determinação da riqueza e estrutura da fauna de insetos aquáticos. As assembleias de organismos aquáticos são moldadas pelas características dendríticas da rede de drenagem das bacias hidrográficas, onde a posição dos tributários e as confluências são elementos fundamentais para o entendimento de como funciona a organização e a distribuição das assembleias na paisagem. / Riverine ecosystems exhibit a distinct structure, where small streams flowing in to larger mainstem channel create a dendritic fluvial network. However, few studies have considered the dendritic structure of river basins. Regarding the nature of these streams networks, the spatial position of tributaries within catchments and the presence of confluences may influence occupation and dispersal of aquatic organisms. I studied the effect of tributary position at stream confluences on aquatic insect assemblage. Regarding the effect of tributary position in the catchment, we tested the hypotheses that i) aquatic insect assemblage at small tributaries that flow into another small tributary (hereafter S–>S) differ from small tributaries flowing into large mainstem river (hereafter S–>L) and ii) that fauna at S–>S is a nested subset of the fauna in S–>L of the same catchment. Regarding confluences, irrespective of its position in the catchment, we hypothesize that reaches upstream of confluences have a iii) distinct and iv) nested fauna in relation to downstream reaches. The study was conducted in nine watersheds in São José dos Ausentes e Bom Jesus (RS). In each watershed, samples were obtained in small streams that flow into a river of similar size and those that flow into mainstem river. Also I sampled reaches upstream and downstream confluences at lowlands and highlands. Individuals of Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Elmidae (Coleoptera) were obtained with Surber sampler and identified to lowest possible taxonomic level. Rarefied species richness was calculated and compared using one-tailed paired t test, where each pair was a watershed. Multivariate Analysis of Variance based on distance was performed to assess if the composition and structure of the aquatic insect fauna differed between the streams types. I performed a Principal Coordinate Analysis to assess the distribution of the assemblages in the reaches. Finally, I evaluated nestedness of assemblages using the metric NODF (Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). I identified 13,441 organisms distributed in 65 genera and 121 morphospecies. Tributaries that flow into the mainstem river supported greater richness and abundance than streams that flow into small streams. In addition, taxa from highland tributaries were a nested subset of the assemblage belonging to mainstem tributaries. About the confluences, only those located in highland areas affected reaches downstream in terms of assemblage composition and structure. I conclude that the location of small-order tributaries in the watershed is crucial for determining the structure and richness of the aquatic insect fauna. The assemblages of aquatic organisms are shaped by the characteristics of stream dendritic network, where the tributaries position and confluences are key to understanding how the assemblages organized and distributed in the landscape.

Autism is one of the leading causes of human intellectual disability (ID). More than 1% of the human population has autism spectrum disorders (ASDs), and it has been estimated that over 50% of those with ASDs also have ID. Fragile X syndrome (FXS) is the most common inherited form of mental retardation and is the leading known genetic cause of autism, affecting approximately 1 in 4000 males and 1 in 8000 females. Approximately 30% of boys with FXS will be diagnosed with autism in their later lives. The cause of FXS is through an over-expansion of the CGG trinucleotide repeat located at the 5’ untranslated region of the FMR1 gene, leading to hypermethylation of the surrounding sequence and eventually partially or fully silencing of the gene. Therefore, the protein product of the gene, fragile X mental retardation protein (FMRP), is reduced or missing. As a single-gene disorder, FXS offers a scientifically tractable way to examine the underlying mechanism of the disease and also shed some light on understanding ASD and ID. The mouse model of FXS (Fmr1−/y mice) is widely accepted and used as a good model, offering good structural and face validity. Since a primary deficit of FXS is believed to be altered neuronal communication, in this thesis I examined white matter tract and dendritic spine abnormalities in the mouse model of FXS. Loss of FMRP does not alter the gross morphology of the white matter. However, recent brain imaging studies indicated that loss of FMRP could lead to some minute abnormalities in different major white matter tracts in the human brain. The gross white matter morphology and myelination was unaltered in the Fmr1−/y mice, however, a small but significant increase of axon diameter in the corpus callosum (CC) was found compared to wild-type (WT) controls. Our computation model suggested that the increase of axon diameter in the Fmr1−/y mice could lead to an increase of conduction velocity in these animals. One of the key phenotypes reported previously in the loss of FMRP is the increase of “immature” dendritic spines. The increase of long and thin spines was reported in several brain regions including the somatosensory cortex and visual cortex in both FXS patients and the mouse model of FXS. Although recent studies which employed state-of-the-art microscopy techniques suggested that only minute differences were noticed between the WT and Fmr1−/y mice. In agreement with previous findings, I found an increase of dendritic spine density in the visual cortex in the Fmr1−/y mice, and spine morphology was also different between the two genotypes. We found that the spine head diameter is significantly increased in the CA1 area of the apical dendrites of the Fmr1−/y mice compared to WT controls. Dendritic spine length is also significantly increased in the same region of the Fmr1−/y mice. However, apical spine head size does not alter between the two genotypes in the V1 region of the visual cortex, and spine length is significantly decreased in the Fmr1−/y mice compared to WT animals in this region. Lovastatin, a drug known as one of the 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA (HMG-CoA) reductase inhibitors, functions as a modulator of the mitogen-activated protein kinases (MAPK) pathway through inhibiting Ras farnesylation, was used in an attempt to rescue the dendritic spine abnormalities in the Fmr1−/y mice. Mice lacking FMRP are susceptible to audiogenic seizure (AGS). Previous work has shown that 48 hr of lovastatin treatment reduced the incidence of AGS in the Fmr1−/y mice. However, chronic lovastatin treatment failed to rescue the spine density and morphology abnormalities in the Fmr1−/y mice. Mouse models are invaluable tools for modelling human diseases. However inter-strain differences have often confounded results between laboratories. In my final Chapter of this thesis, I compared two commonly used C57BL/6 substrains of mice by recording their electrophysiological responses to visual stimuli in vivo. I found a significant increase of high-frequency gamma power in adult C57BL/6JOla mice, and this phenomenon was reduced during the critical period. My results suggested that the C57BL/6JOla substrain has a significant stronger overall inhibitory network activity in the visual cortex than the C57BL/6J substrain. This is in good agreement with previous findings showing a lack of open-eye potentiation to monocular deprivation in the C57BL/6JOla substrain, and highlights the need for appropriate choice of mouse strain when studying neurodevelopmental models. They also give valuable insights into the genetic mechanisms that permit experience-dependent developmental plasticity. In summary, these findings give us a better understanding of the fine structure abnormalities of the Fmr1−/y mice, which in turn can benefit future discoveries of the underlying mechanisms of neurodevelopmental disorders such as ID and ASDs.

Orientador: Silvana Regina Perez Orrico / Resumo: Diabetes mellitus (DM) é uma desordem metabólica importante caracterizada pela ausência de secreção e/ou ação deficiente da insulina, resultando em hiperglicemia crônica e persistente que é a principal característica do DM. A influência do diabetes sobre as doenças periodontais é amplamente documentada e reconhecida demonstrando que a desregulação da resposta imune associada ao diabetes afeta a interação microbiota-hospedeiro no periodonto, aumentando a severidade e extensão da destruição dos tecidos periodontais. Considerando o papel crucial das células dendríticas (DC) no desenvolvimento e regulação da resposta imune e da relativa escassez de informação sobre a influência específica de concentrações elevadas de glicose nas células imunes, investigou-se a hipótese de que a elevada glicose influencia a biologia de DCs. Especificamente, avaliamos a influência da alta de glicose sobre a proliferação e viabilidade, a apoptose, a maturação, a quimiotaxia, a migração para os linfonodos (homing), atividade fagocitária, expressão de mediadores inflamatórios e produção de espécies reativas de oxigénio (ROS). Foram utilizadas células dendríticas de linhagem murina (DC2.4), que foram expostas a concentração elevada (25 mM) ou normal (11,1 mM) de glicose, por períodos que variaram de 24 a 72 h. A exposição à alta glicose reduziu a proliferação mas não afetou a viabilidade, a sobrevivência ou a maturação de células DC2.4 induzida por LPS; no entanto a susceptibilidade à apoptose foi aume... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Diabetes mellitus (DM) is a major metabolic disorder characterized by the absence of secretion and/or impaired insulin action, resulting in chronic and persistent hyperglycemia which is the main characteristic of DM. The effect of diabetes on periodontal diseases is widely recognized and documented demonstrating that dysregulation of the immune response associated with diabetes affects microbial-host interaction in the periodontium, increasing the severity and extent of the destruction of the periodontal tissues. Considering the crucial role of dendritic cells (DCs) in the development and regulation of immune response and the relative scarcity of information on the specific influence of high glucose concentrations on immune cells, we investigated the hypothesis that high glucose influences the biology of DCs. Specifically, we assessed the influence of high glucose on proliferation and viability, apoptosis, maturation, chemotaxis, migration to the lymph nodes (homing), phagocytic activity, expression of inflammatory mediators and production of reactive oxygen species (ROS). We used a murine dendritic cell line (DC2.4), which was exposed to high (25 mM) or normal (11.1 mM) glucose concentrations for periods ranging from 24 to 72 h. Exposure to high glucose reduced proliferation but did not affect viability, survival or LPS-induced maturation of DC2.4 cells; however susceptibility to apoptosis was increased. High glucose also reduced phagocytic activity, chemotaxis and homing to lymph nodes in vivo. On the other hand, production of ROS and gene expression of inflammatory mediators were increased by high glucose. Collectively, the effects of high glucose on dendritic cell biology are consistent with a decrease on immune activating role of DCs and an exacerbation of local inflammation. / Doutor

Submitted by REGINALDO KELLER FERNANDES null (regiskeller@msn.com) on 2017-04-12T12:10:23Z No. of bitstreams: 1 Tese Dr definitiva.pdf: 5601863 bytes, checksum: 50eec58640e31a0c12ce54dde368d5a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-17T20:28:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fernandes_rk_dr_bot.pdf: 5601863 bytes, checksum: 50eec58640e31a0c12ce54dde368d5a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T20:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernandes_rk_dr_bot.pdf: 5601863 bytes, checksum: 50eec58640e31a0c12ce54dde368d5a3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica endêmica na América Latina, principalmente no Brasil, Argentina e Venezuela, e que promove um importante impacto na saúde pública. Seu agente etiológico é um fungo termodimórfico pertencente ao gênero Paracoccidioides que compreende o Paracocidioides brasiliensis (Pb) e suas espécies crípticas S1, PS2, PS3 e Paracoccidioides lutzii. As consequências da interação do fungo com as células da resposta imune inata, tais como as células dendríticas (DC), destacando a capacidade destas células para instruir a resposta imune adaptativa, não são totalmente compreendidas. Em estudo anterior, descobrimos que DCs não maturam em resposta ao desafio com Pb. Esta falha foi associada à inibição de PGE2 nas DCs pelo fungo, uma vez que este eicosanóide é um fator importante para a maturação dessas células. Na tentativa de melhor entender este processo e suas conseqüências para a instrução da resposta adaptativa CD4, nós buscamos analisar o perfil transcricional de DCs em resposta ao Pb assim como o de linfócitos CD4+ cocultivados com DCs sensibilizados com o fungo. Para estas análises, nós utilizamos a metodologia de RNA-seq, que permitiu o sequenciamento de alto rendimento e a quantificação sistemática de expressão gênica. Após as análises, os genes que foram regulados positivamente ou negativamente em ambas as células (DCs e CD4) foram listados e as funções das proteínas codificadas por eles, identificadas. A análise geral das proteínas codificadas por esses genes, como diversas citocinas e quimiocinas, mediadores inflamatórios, bem como fatores de transcrição envolvidos na diferenciação de populações de linfócitos, permitiram determinar o perfil de resposta adaptativa que foi diferenciado após Interação de DCs com células CD4, bem como alguns mecanismos que levaram a este perfil. / FAPESP: 2013/14733-0

Os ecossistemas de rios apresentam uma estrutura distinta, onde riachos menores deságuam em rios maiores formando uma rede fluvial dendrítica. Porém, poucos trabalhos realizados em ecossistemas lóticos consideram a estrutura dendrítica das bacias hidrográficas. A natureza dessas redes de riachos, com tributários e confluências, influencia a ocupação e a dispersão dos organismos aquáticos. Neste trabalho, estudei os efeitos da posição do tributário dentro da bacia hidrográfica e de confluências sobre a assembleia de insetos aquáticos. Quanto ao efeito da posição do tributário, testei a hipótese de que: i) a assembleia de insetos aquáticos em pequenos tributários que fluem para outro pequeno tributário (P –> P) diferem dos pequenos tributários que deságuam em grandes rios (P–>G) e ii) que a fauna de P–>P é um subconjunto aninhado da fauna do P–>G da mesma bacia hidrográfica. Em relação às confluências, independentemente da sua posição na bacia, hipotetizei que trechos antes da confluência terão fauna iii) distinta e iv) aninhada em relação aos trechos após a confluência. O trabalho foi realizado em nove microbacias em São José dos Ausentes (RS). Em cada uma foram obtidas amostras em dois tipos de riachos pequenos: aqueles que deságuam em rio de porte semelhante e aqueles que deságuam em rio maior e nas confluências em trechos antes e após. Indivíduos de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera e Elmidae (Coleoptera) foram coletados com amostrador Surber e identificados até o menor nível taxonômico possível. A riqueza de espécies rarefeita foi calculada e comparada a partir de teste t pareado unicaudal, onde cada microbacia constituiu um par. Análise de Variância Multivariada baseada em distância foi feita para avaliar se a composição e estrutura da fauna de insetos aquáticos diferem entre os tipos de riachos. Foram realizadas Análises de Coordenadas Principais para avaliar a distribuição das assembleias nos trechos coletados e Análise de Aninhamento usando a métrica NODF(Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). Foram identificados 13.441 organismos, distribuídos em 65 gêneros e 121 morfoespécies. Os tributários que deságuam no rio maior apresentaram maior riqueza e composição distinta dos riachos que deságuam em rios de ordem menor. Além disto, riachos tributários nas regiões altas apresentaram uma fauna aninhada dentro dos tributários das regiões baixas. Quanto às confluências, apenas aquelas localizadas nas áreas altas das bacias hidrográficas tiveram efeito sobre a composição e estrutura da assembleia. Concluímos que a localização de tributários de pequena ordem na bacia hidrográfica é de fundamental importância para a determinação da riqueza e estrutura da fauna de insetos aquáticos. As assembleias de organismos aquáticos são moldadas pelas características dendríticas da rede de drenagem das bacias hidrográficas, onde a posição dos tributários e as confluências são elementos fundamentais para o entendimento de como funciona a organização e a distribuição das assembleias na paisagem. / Riverine ecosystems exhibit a distinct structure, where small streams flowing in to larger mainstem channel create a dendritic fluvial network. However, few studies have considered the dendritic structure of river basins. Regarding the nature of these streams networks, the spatial position of tributaries within catchments and the presence of confluences may influence occupation and dispersal of aquatic organisms. I studied the effect of tributary position at stream confluences on aquatic insect assemblage. Regarding the effect of tributary position in the catchment, we tested the hypotheses that i) aquatic insect assemblage at small tributaries that flow into another small tributary (hereafter S–>S) differ from small tributaries flowing into large mainstem river (hereafter S–>L) and ii) that fauna at S–>S is a nested subset of the fauna in S–>L of the same catchment. Regarding confluences, irrespective of its position in the catchment, we hypothesize that reaches upstream of confluences have a iii) distinct and iv) nested fauna in relation to downstream reaches. The study was conducted in nine watersheds in São José dos Ausentes e Bom Jesus (RS). In each watershed, samples were obtained in small streams that flow into a river of similar size and those that flow into mainstem river. Also I sampled reaches upstream and downstream confluences at lowlands and highlands. Individuals of Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Elmidae (Coleoptera) were obtained with Surber sampler and identified to lowest possible taxonomic level. Rarefied species richness was calculated and compared using one-tailed paired t test, where each pair was a watershed. Multivariate Analysis of Variance based on distance was performed to assess if the composition and structure of the aquatic insect fauna differed between the streams types. I performed a Principal Coordinate Analysis to assess the distribution of the assemblages in the reaches. Finally, I evaluated nestedness of assemblages using the metric NODF (Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). I identified 13,441 organisms distributed in 65 genera and 121 morphospecies. Tributaries that flow into the mainstem river supported greater richness and abundance than streams that flow into small streams. In addition, taxa from highland tributaries were a nested subset of the assemblage belonging to mainstem tributaries. About the confluences, only those located in highland areas affected reaches downstream in terms of assemblage composition and structure. I conclude that the location of small-order tributaries in the watershed is crucial for determining the structure and richness of the aquatic insect fauna. The assemblages of aquatic organisms are shaped by the characteristics of stream dendritic network, where the tributaries position and confluences are key to understanding how the assemblages organized and distributed in the landscape.

Os ecossistemas de rios apresentam uma estrutura distinta, onde riachos menores deságuam em rios maiores formando uma rede fluvial dendrítica. Porém, poucos trabalhos realizados em ecossistemas lóticos consideram a estrutura dendrítica das bacias hidrográficas. A natureza dessas redes de riachos, com tributários e confluências, influencia a ocupação e a dispersão dos organismos aquáticos. Neste trabalho, estudei os efeitos da posição do tributário dentro da bacia hidrográfica e de confluências sobre a assembleia de insetos aquáticos. Quanto ao efeito da posição do tributário, testei a hipótese de que: i) a assembleia de insetos aquáticos em pequenos tributários que fluem para outro pequeno tributário (P –> P) diferem dos pequenos tributários que deságuam em grandes rios (P–>G) e ii) que a fauna de P–>P é um subconjunto aninhado da fauna do P–>G da mesma bacia hidrográfica. Em relação às confluências, independentemente da sua posição na bacia, hipotetizei que trechos antes da confluência terão fauna iii) distinta e iv) aninhada em relação aos trechos após a confluência. O trabalho foi realizado em nove microbacias em São José dos Ausentes (RS). Em cada uma foram obtidas amostras em dois tipos de riachos pequenos: aqueles que deságuam em rio de porte semelhante e aqueles que deságuam em rio maior e nas confluências em trechos antes e após. Indivíduos de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera e Elmidae (Coleoptera) foram coletados com amostrador Surber e identificados até o menor nível taxonômico possível. A riqueza de espécies rarefeita foi calculada e comparada a partir de teste t pareado unicaudal, onde cada microbacia constituiu um par. Análise de Variância Multivariada baseada em distância foi feita para avaliar se a composição e estrutura da fauna de insetos aquáticos diferem entre os tipos de riachos. Foram realizadas Análises de Coordenadas Principais para avaliar a distribuição das assembleias nos trechos coletados e Análise de Aninhamento usando a métrica NODF(Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). Foram identificados 13.441 organismos, distribuídos em 65 gêneros e 121 morfoespécies. Os tributários que deságuam no rio maior apresentaram maior riqueza e composição distinta dos riachos que deságuam em rios de ordem menor. Além disto, riachos tributários nas regiões altas apresentaram uma fauna aninhada dentro dos tributários das regiões baixas. Quanto às confluências, apenas aquelas localizadas nas áreas altas das bacias hidrográficas tiveram efeito sobre a composição e estrutura da assembleia. Concluímos que a localização de tributários de pequena ordem na bacia hidrográfica é de fundamental importância para a determinação da riqueza e estrutura da fauna de insetos aquáticos. As assembleias de organismos aquáticos são moldadas pelas características dendríticas da rede de drenagem das bacias hidrográficas, onde a posição dos tributários e as confluências são elementos fundamentais para o entendimento de como funciona a organização e a distribuição das assembleias na paisagem. / Riverine ecosystems exhibit a distinct structure, where small streams flowing in to larger mainstem channel create a dendritic fluvial network. However, few studies have considered the dendritic structure of river basins. Regarding the nature of these streams networks, the spatial position of tributaries within catchments and the presence of confluences may influence occupation and dispersal of aquatic organisms. I studied the effect of tributary position at stream confluences on aquatic insect assemblage. Regarding the effect of tributary position in the catchment, we tested the hypotheses that i) aquatic insect assemblage at small tributaries that flow into another small tributary (hereafter S–>S) differ from small tributaries flowing into large mainstem river (hereafter S–>L) and ii) that fauna at S–>S is a nested subset of the fauna in S–>L of the same catchment. Regarding confluences, irrespective of its position in the catchment, we hypothesize that reaches upstream of confluences have a iii) distinct and iv) nested fauna in relation to downstream reaches. The study was conducted in nine watersheds in São José dos Ausentes e Bom Jesus (RS). In each watershed, samples were obtained in small streams that flow into a river of similar size and those that flow into mainstem river. Also I sampled reaches upstream and downstream confluences at lowlands and highlands. Individuals of Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Elmidae (Coleoptera) were obtained with Surber sampler and identified to lowest possible taxonomic level. Rarefied species richness was calculated and compared using one-tailed paired t test, where each pair was a watershed. Multivariate Analysis of Variance based on distance was performed to assess if the composition and structure of the aquatic insect fauna differed between the streams types. I performed a Principal Coordinate Analysis to assess the distribution of the assemblages in the reaches. Finally, I evaluated nestedness of assemblages using the metric NODF (Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). I identified 13,441 organisms distributed in 65 genera and 121 morphospecies. Tributaries that flow into the mainstem river supported greater richness and abundance than streams that flow into small streams. In addition, taxa from highland tributaries were a nested subset of the assemblage belonging to mainstem tributaries. About the confluences, only those located in highland areas affected reaches downstream in terms of assemblage composition and structure. I conclude that the location of small-order tributaries in the watershed is crucial for determining the structure and richness of the aquatic insect fauna. The assemblages of aquatic organisms are shaped by the characteristics of stream dendritic network, where the tributaries position and confluences are key to understanding how the assemblages organized and distributed in the landscape.

Identificamos em 12 pacientes deficientes de CD40L uma incidência de infecções fúngicas de 83%, incluindo os primeiros casos de paracoccidioidomicose (PCM) e aspergilose. As células dendríticas imaturas (DCs) dos pacientes apresentaram expressão reduzida das moléculas HLA-DR, CD80 e CD86 e as DCs maduras (mDCs) pulsadas com os fungos P. brasiliensis ou C albicans apresentaram baixa expressão das moléculas HLA-DR e CD80. As mDCs dos pacientes secretaram baixa concentração de IL-12 e alta de IL-10. Nas co-culturas das mDCs com os linfócitos autólogos, observamos que a produção de IFN-<font face=\"Symbol\">g foi reduzida e a produção de IL-4 e IL-5 foi aumentada. Após tratamento com CD40L solúvel os defeitos observados foram revertidos. Os neutrófilos dos pacientes falharam na atividade fungicida em resposta ao P. brasiliensis, reduzida produção de H2O2 e sinalização via TLR1/TLR2 e TLR2/TLR6 foram observadas. Falhas na resposta de DCs e neutrófilos sugerem que esses são mecanismos imunopatológicos subjacentes à suscetibilidade às infecções fúngicas em pacientes deficientes de CD40L. / We identified 12 CD40L-deficient patients with an incidence of fungal infections of 83%, including the first case of paracoccidioidomycosis and aspergillosis. The immature DCs (iDCs) from the patients present reduced protein expression of HLA-DR, CD80 and CD86 and mature DCs (mDCs) pulsed with P. brasiliensis (mDCs) presented low expression of HLA-DR and CD80 molecules The mDCs from the patients secreted low levels of IL-12 and high of IL-10. In co-cultures of mDCs and autologous T lymphocytes we found low production of IFN-<font face=\"Symbol\">g and high production of IL-4 and IL-5. After treatment with soluble CD40L, the defects were reversed. The neutrophils from these patients showed impaired fungicidal activity in response P. brasiliensis and low production of H2O2. Additionally defective TLR1/TLR2 and TLR2/TLR6 signaling were observed. Failure in DCs and neutrophils responses are imunophatological mechanisms underlying the suscetibility to fungal infections in CD40L-deficient patients.