Ingeniero Civil Eléctrico / Las imágenes hiper espectrales (HSI) son un tipo particular de imágenes obtenidas usando un arreglo de sensores sensibles a un determinado rango del espectro electromagnético. Cada pixel de ellas se relaciona a un espectro continuo en un rango de frecuencias específico. Contienen gran cantidad de información de los escenarios que capturan. Resulta interesante desde el punto de vista académico e industrial el extraer dicha información para su interpretación y mejorar la toma de decisiones. Estas imágenes son masivas en capacidad de almacenamiento computacional y muy redundantes, pero aún así extremadamente ricas en información. Por ello, el procesamiento de señales es un paso imprescindible al momento de interpretarlas. La interpretación de la información de las HSI usando procesamiento computacional es un tema de investigación vigente y muy popular en la academia. En esta memoria se exploran y aplican algunas de las técnicas existentes para separar la señal obtenida del sensor en un modelo compuesto por varias señales combinadas. Estas técnicas son Vertex Component Analysis (VCA), Simplex Identification via Split Augmented Lagrangian (SISAL) y Sparse Unmixing by variable Splitting and Augmented Lagrangian (SUnSAL). A la base de datos utilizada la conforman pixeles simulados a partir de firmas espectrales reales e HSI adquiridas en enero de 2015 en el marco del proyecto Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDEF) IDeA-CA13I-10305. Se analizan los métodos investigados, estableciendo claramente los casos en que cada uno puede ser utilizado y verificando su eficacia en cada uno de ellos. También se presentan algunas alternativas de aplicaciones que permiten utilizar los resultados de unmixing para obtener más información sobre los datos. En las pruebas de extracción y reconstrucción, la combinación de usar tanto VCA como SISAL para extraer firmas espectrales en conjunto con SUnSAL para la regresión de estas firmas en el conjunto de datos es prácticamente indistinta. SISAL posee la ventaja de ajustar las firmas espectrales de VCA en condiciones de mayor grado de mezcla. Si la mezcla es leve, VCA tiene resultados levemente superiores. Se concluye también que unmixing puede funcionar mejor que otras técnicas de reducción de dimensionalidad, como Análisis de Componentes Principales (PCA) y el sub espacio de la señal para entrenar clasificadores de espectros.

MOURA, C. T. M. Envolvimento de vias capacitativas de cálcio nos efeitos inibitórios do extrato padronizado de Justicia pectoralis na hiperreatividade traqueal induzida por desafio antigênico. 2016. 169 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-12-21T13:36:06Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_ctmmoura.pdf: 1895074 bytes, checksum: 7a2302baa02221806c7bb5270e15ac5e (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2016-12-21T13:36:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_ctmmoura.pdf: 1895074 bytes, checksum: 7a2302baa02221806c7bb5270e15ac5e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-21T13:36:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_ctmmoura.pdf: 1895074 bytes, checksum: 7a2302baa02221806c7bb5270e15ac5e (MD5) Previous issue date: 2016-10-04 / Justicia pectoralis Jacq. (Acanthaceae) is a plant that has significant amount of coumarin in its composition and is widely used in folk medicine for treatment of respiratory diseases. This study was conducted to test potential pharmacological effects of a standardized extract of J. pectoralis (EPJP) in an animal model of tracheal hyperreactivity. To this end, rats were actively sensitized to ovalbumin (OVA) and submitted or not to OVA challenge to assess the development of smooth muscle hyperreactivity. Stimulated with increasing concentrations of acetylcholine and KCl, rats tracheal rings challenged with OVA was contracted with significantly higher magnitude compared to the non-challenged group. Added directly into the bath chamber containing Ca2+ in free form, EPJP and its main constituent, coumarin, preferably inhibited concentration-effect curves induced by increasing concentrations of KCl or acetylcholine in rat tissues challenged with OVA, compared to those curves made for Ca2+, in the presence of the same agonists in assays performed in medium without Ca2+. After administration by gavage of EPJP or saline, the animals were sacrificed and isolated tracheal preparations were mounted in isolated organ bath chamber, to evaluate contractile response. The hyperresponsive phenotype of the challenged tissue decreased significantly after oral treatment with EPJP. The treatment by gavage abolished changes caused by OVA challenge on levels of inflammatory cytokines IL-1 and TNF-α in bronchoalveolar lavage fluid. In tracheal preparations subjected to depletion of intracellular stores of Ca2+ after repeated stimulation induced by carbachol in the presence of thapsigargin in medium without Ca2+, the EPJP reportedly inhibited the contraction induced by capacitive Ca2+ entry. TRPC proteins subfamily have been charged in these stock mediated Ca2+ currents. Through experiments to determine the expression of some genes associated with the TRPC type proteins, we found that EPJP was able to inhibit the changes in TRPC genes expression caused by antigen challenge. Thus, we can conclude that the pharmacological activity of EPJP in our hyperreactivity model seems to be due to its anti-inflammatory actions. Moreover, EPJP seems to have muscle relaxant activity, with likely involvement of its main constituent, coumarin. Some of these actions may result from the interference of EPJP in contractile mechanisms that recruit Ca2+ influx from the extracellular environment. / Justicia pectoralis Jacq. (Acanthaceae) é uma planta que possui significativa quantidade de cumarina em sua composição e é amplamente utilizada na medicina popular para o tratamento de doenças respiratórias. Este estudo foi conduzido para testamos os potenciais efeitos farmacológicos de um extrato padronizado de J. pectoralis (EPJP) em um modelo animal de hiperreatividade traqueal. Para este fim, ratos foram sensibilizados ativamente para a ovalbumina (OVA) e foram submetidos ou não ao desafio com OVA para avaliar o desenvolvimento de hiperreatividade do músculo liso. Estimuladas com concentrações crescentes de acetilcolina ou KCl, anéis de traqueia de ratos desafiados com OVA contrairam com magnitude significativamente superior em comparação com o grupo não desafiado. Adicionado diretamente na câmara de banho contendo Ca2+ na forma livre, o EPJP e seu principal constituinte, a cumarina, inibiram preferencialmente as curvas concentração-efeito induzidas por concentrações crescentes de KCl ou de acetilcolina em tecidos de ratos desafiados com OVA, comparado aquelas realizadas para o Ca2+, na presença dos mesmos agonistas, em preparações realizadas em meio sem Ca2+. Após o administração por gavagem do EPJP ou solução salina, os animais foram sacrificados e preparações isoladas de tecido traqueal foram montadas em câmara de banho de órgãos isolados, para avaliar a resposta contrátil. O fenótipo hiperresponsivo dos tecidos desafiados diminuiu significativamente após o tratamento oral com o EPJP. O tratamento por gavagem aboliu as alterações causadas pelo desafio com OVA sobre os níveis de citocinas inflamatórias IL-1 e TNF-α no lavado broncoalveolar. Em preparações traqueais submetidos a depleção de estoques intracelulares de Ca2+ após estímulos repetitivos induzidos por carbacol na presença de tapsigargina em meio sem Ca2+, o EPJP inibiu a contracção supostamente induzida por entrada capacitiva de Ca2+. Proteínas da subfamília TRPC têm sido imputadas nessas correntes de Ca2+ mediadas por estoque. Através de experimentos para determinação da expressão de alguns genes associados a proteínas do tipo TRPC, verificamos que o EPJP foi capaz de inibir as alterações na expressão de genes TRPC causadas pelo desafio antigênico. Assim, podemos concluir que a atividade farmacológica de EPJP no nosso modelo de hiperreatividade parece ser decorrente de suas ações antiinflamatórias. Além disso, EPJP parece possuir atividade miorrelaxante, com provável envolvimento de seu principal constituinte, a cumarina. Parte dessas ações podem ser decorrentes da interferencia de EPJP em mecanismos contráteis que recrutam influxo de Ca2+ do meio extracelular.

SOUSA, C. T. Sildenafil diminui a hiperreatividade de aneis isolados de traqueia de ratos e altera a expressão genica de proteínas Canonical transient receptor potential após desafio antigênico. 2014. 121 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2015-10-28T13:32:52Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_ctsousa.pdf: 1438670 bytes, checksum: f1868e956123594817f3f143a9c687bb (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes(erikaleitefernandes@gmail.com) on 2015-10-28T13:33:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_ctsousa.pdf: 1438670 bytes, checksum: f1868e956123594817f3f143a9c687bb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T13:33:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_ctsousa.pdf: 1438670 bytes, checksum: f1868e956123594817f3f143a9c687bb (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Sildenafil (Viagra ®) is a selective inhibitor of cyclic guanosinamonofosfato (cGMP) a specific phosphodiesterase-5 (PDE5) useful in the treatment of erectile dysfunction and pulmonary arterial hypertension. The increase in intracellular cGMP levels caused by inhibition of PDE5 causes several cellular events such as airway smooth muscle relaxation and inhibition of cellular inflammation. The aim of this study was to evaluate the mechanism of action of sildenafil in tracheas of naive animals and challenged to ovalbumin, evaluate the effect of sildenafil on the expression and function of calcium channels operated by stock in tracheas of naive animals, sensitized and challenged with ovalbumin. In this work male rats of Wistar species were used, animals were actively sensitized by intraperitoneal injections of ovalbumin (three application on alternate days - 1, 3 and 5), the antigenic challenge (bronchoprovocation) occurred during the period between the 21 and 50 days post-sensitization, exactly 24 hours before the experiments in vitro. After removing the tracheal rings form chambers mounted on isolated bath and performed the concentration effect curves. When comparing the relaxing effect of sildenafil IC50 in animals with intact epithelium 27.2 [17.5 to 42.1] microM (n = 12), whereas the IC50 for the preparations without epithelium (n = 7) was of 232.25 [129.58 to 416.23] microM, (p <0.05 Kruskal-Wallis). In preparations not treated with L-NAME IC50 was 27.2 [17.5 to 42.1] microM (n = 12), while in preparations treated with L-NAME (n = 7) was 348.1 [248 to 488.5] microM (p <0.05 Kruskal-Wallis). We observed in naive animals an increase in the EC50 for carbachol contraction produced by 0.22 [0.17 to 0.30] microM (n = 8) in the absence of sildenafil for 2.01 [1.21 to 3.33 ] microM (n = 7) in the presence of 30 microM of sildenafil for 2.85 [2.09 to 3.87] microM in the presence of 100 mM of sildenafil, and 2.45 [1.67 to 3.6 ] microM (n = 10) in the presence of 300 mM of sildenafil. In animals sensitized and challenged with ovalbumin, sildenafil 30μM inhibited bronchial hyperactivity. Concerning the entrance of capacitative calcium, the sildenafi decreased the contraction produced by the replacement of calcium by 42.9 ± 7.3% in naive animals to 10.8 ± 3.7% in presence of 30 mM of sildenafil (p <0, 05). In the animals challenged sildenafi decreased the contraction produced by the replacement of calcium (98.0 ± 11.8%, n = 6) without the presence of sildenafil in 22.7 ± 5.4% in the presence of sildenafil 30 microM (p <0.05). Correlating gene expression with animals sensitized and challenged with ovalbumin treated with sildenafil a significant increase in gene expression TRPC1 TRPC6 (p <0.05, test HolmSidak) occurred. In contrast TRPC5 expression, expressed no changes after antigenic challenge, but decreased significantly after the treatment with sildenafil (p <0.05, test HolmSidak). In this study, we found that the myorelaxant effect of sildenafil involves NO, cGMP, potassium channels and calcium channels operated by stock. The presence of sildenafil was also able to significantly reduce the response to antigen in tissues from mice sensitized and challenged, and to alter the expression of genes belonging to the subfamily of TRPC, linking the involvement of phosphodiesterase 5 via the cellular expression of genes in TRPC tracheal smooth muscle. / O sildenafil (Viagra ®) é um inibidor seletivo da guanosina monofosfato cíclico (cGMP), um tipo específico de fosfodiesterase-5 (PDE5) útil no tratamento da disfunção erétil e hipertensão arterial pulmonar. O aumento do nível de GMPc intracelular causado pela inibição da PDE5 provoca vários eventos celulares, como relaxamento da musculatura lisa das vias aéreas e inibição da inflamação celular. O objetivo deste estudo foi avaliar o mecanismo de ação do sildenafil em traqueias de animais naive e desafiados a ovoalbumina; avaliar a interferência do sildenafil na expressão e no funcionamentode dos canais de cálcio operados por estoque em traqueias de animais naive, sensibilizados e desafiados a ovoalbumina. No presente trabalho foram utilizados ratos machos, da espécie Wistar, os animais foram sensibilizados ativamente por meio de injeções intraperitoneais de ovalbumina (3 aplicações em dias alternados - nos dias 1, 3 e 5), o desafio antigênico (broncoprovocação) ocorreu no período entre os dias 21 e 50 pós-sensibilização, exatamente 24 horas antes da realização dos experimentos in vitro. Apos a remoção os anéis de traqueia foram montados nas camaras de banho isolado e realizadas as curvas concentração efeito. Quando comparamos o efeito relaxante do sildenafil a IC50 nos animais com epitélio integro 27,2 [17,5 – 42,1] µM (n = 12), enquanto que a IC50 para o para as preparações sem epitélio (n = 7) foi de 232,25 [129,58 – 416,23] µM, (p<0,05 Teste de Kruskal-Wallis). Nas preparações não tratadas com L-NAME a IC50 foi de 27,2 [17,5 – 42,1] µM (n = 12), enquanto que nas preparações tratadas com L-NAME (n = 7) foi de 348,1 [248 – 488,5] µM (p<0,05 Teste de Kruskal-Wallis). Verificamos nos animais naive um aumento na EC50 para a contração produzida pelo carbacol de 0,22 [0,17 - 0,30] µM (n = 8) na ausência de sildenafil, para 2,01 [1,21 – 3,33] µM (n = 7) na presença de 30 µM de sildenafil, para 2,85 [2,09 – 3,87] µM na presença de 100 µM de sildenafil, e para 2,45 [1,67 – 3,6] µM (n = 10) na presença de 300 µM de sildenafil. Nos animais sensibilizados e desafiados a ovoalbumina o sildenafil 30µM inibiu a hiperreatividade brônquica. Com relação a entrada de cálcio capacitativo, o sildenafi diminuiu a contração produzida pela reposição de cálcio de 42,9 ± 7,3% nos animais naïve para 10,8 ± 3,7% na presence de 30 µM de sildenafil (p<0,05). Nos animais desafiados o sildenafi diminuiu a contração produzida pela reposição de cálcio de (98,0 ± 11,8%, n = 6) sem a presença de sildenafil para 22,7 ± 5,4% na presença de sildenafil 30 µM (p <0,05). Relacionando com a expressão genica os animais sensibilizados e desafiados a ovoalbumina, tratados com sildenafil ocorreu um aumento significativo na expressão dos genes TRPC1 TRPC6 (p<0,05, Teste de HolmSidak), Em contraste a expressão de TRPC5, não expressou mudanças após o desafio antigênico, entretanto diminuiu de forma significativa após o tratamento com sildenafil (p<0,05, Teste de HolmSidak). Nesse estudo, verificamos que o efeito miorrelaxante do sildenafil envolve o NO, GMPc, canais de potássio e canais de cálcio operados por estoque. A presença do sildenafil também foi capaz de reduzir significativamente a resposta ao antígeno nos tecidos provenientes de ratos sensibilizados e desafiados, e de alterar a expressão de genes pertencentes à subfamília dos TRPC, relacionando o envolvimento da via fosfodiesterase 5 na expressão celular de genes TRPC no musculo liso traqueal.

A hiper-homocisteinemia leve é um fator de risco para doenças cerebrais e cardiovasculares embora os mecanismos subjacentes a essas alterações não estejam completamente elucidados. O objetivo principal desta tese de doutorado foi desenvolver um modelo experimental crônico quimicamente induzido de hiper-homocisteinemia leve em ratos adultos. Usando esse modelo, investigamos alguns parâmetros bioquímicos no sistema nervoso central e periférico, a fim de melhor compreender os mecanismos envolvidos na toxicidade mediada pela homocisteína. A hiper-homocisteinemia leve foi induzida em ratos Wistar através da administração subcutânea de homocisteína (0,03 μmol/g de peso corporal), duas vezes ao dia, do 30° a 60° dia de vida. Ratos controle receberam o mesmo volume de solução salina. Resultados demonstraram que animais submetidos a esse modelo apresentaram níveis plasmáticos de homocisteína de aproximadamente 30 μM. Em relação aos parâmetros bioquímicos, a hiper-homocisteinemia leve experimental induziu estresse oxidativo em plasma, córtex cerebral, coração e aorta, bem como diminuiu a atividade e o imunoconteúdo das subunidades catalíticas α1 e α2 da Na+,K+-ATPase em córtex cerebral e hipocampo de ratos adultos. Por outro lado, não foram observadas alterações nos níveis de mRNA transcrito da Na+,K+-ATPase em nenhuma estrutura cerebral estudada. A hidrólise de ATP, ADP e AMP foi significativamente diminuída em linfócitos e sinaptossomas obtidos de córtex cerebral, mas não foi alterada em soro de ratos adultos. A transcrição da ecto-5'-nucleotidase foi significativamente reduzida, mas a expressão das E-NTPDases não foi alterada em linfonodos mesentéricos de ratos submetidos à hiper-homocisteinemia leve experimental. Foi observado um aumento nos níveis de mRNA transcrito da E-NTPDase1 e ecto-5'-nucleotidase em córtex cerebral de ratos. Os níveis de ATP foram aumentados, enquanto a adenosina foi diminuída no líquor de ratos tratados com homocisteína. Em relação aos parâmetros inflamatórios, foi observado um aumento nos níveis de TNF-α, IL-1β, IL-6 e a quimiocina MCP-1 no hipocampo, enquanto os níveis de IL-1β e a IL-6 foram aumentados em córtex cerebral. Os ratos submetidos à hiper-homocisteinemia leve apresentaram um aumento na atividade da acetilcolinesterase em ambas as estruturas cerebrais testadas; o imunoconteúdo dessa enzima foi significativamente aumentado no córtex cerebral e diminuído no hipocampo, enquanto os níveis de mRNA transcrito da acetilcolinesterase não foram alterados. Perifericamente, a homocisteína aumentou os níveis de TNF-α, IL-6 e MCP-1 em coração e os níveis de IL-6 no soro, mas não alterou a atividade da enzima butirilcolinesterase. Em conjunto, os resultados deste trabalho mostram que a homocisteína promove um estado oxidativo e inflamatório central e periférico além de prejudicar a funcionalidade de enzimas cerebrais importantes. Considerando que a hiper-homocisteinemia leve é prevalente na população e tem sido considerada um fator de risco para o desenvolvimento de doenças cerebrais e cardíacas, o presente modelo experimental pode ser útil na investigação da patofisiologia de doenças causadas pela homocisteína e estratégias de prevenção. / Mild hyperhomocysteinemia is a risk factor for cerebral and cardiovascular diseases although the mechanisms underlying these alterations are not fully understood. The main objective of this doctoral thesis was to develop a chronic chemically-induced model of mild hyperhomocysteinemia in adult rats. By using this model, we investigated some biochemical parameters in the central nervous system and peripheral, in order to better understand the mechanisms involved in homocysteine-mediated toxicity. The mild hyperhomocysteinemia was induced in rats by subcutaneous administration of homocysteine (0.03 μmol/g body weight) twice a day to the 30th to 60 day of life. Control rats received the same volume of saline. Results showed that animals subjected to this model had plasma homocysteine levels of approximately 30 μM. Results demonstrated that the experimental mild hyperhomocysteinemia elicited oxidative stress in plasma, cerebral cortex, heart and aorta and decreased the activity and the immunocontent of the α1 and α2 subunits of the Na+,K+-ATPase in cerebral cortex and hippocampus of adult rats. On the other hand, no change in levels of Na+,K+-ATPase mRNA transcripts in such cerebral structures. ATP, ADP and AMP hydrolysis were significantly decreased in lymphocytes and in the synaptosomal fraction of cerebral cortex, without any alteration in serum of adult rats. The transcript of the ecto-5'-nucleotidase was significantly reduced, but the expression of E-NTPDases were not altered in mesenteric lymph nodes of hyperhomocysteinemic rats. I have been observed an increase in E-NTPDase1 and ecto-5′-nucleotidase transcripts in rat cerebral cortex. ATP levels were increased, while adenosine decreased in cerebrospinal fluid of Hcy-treated rats. In relation to inflammatory parameters, was observed an increase in TNF-α, IL-1β, IL-6 and the chemokine MCP-1 in the hippocampus, while IL-1β and IL-6 levels were enhanced in cerebral cortex. Rats subjected to mild hyperhomocysteinemia presented an increase in acetylcholinesterase activity in both cerebral structures tested; the immunocontent of this enzyme was significantly increased in the cerebral cortex and decreased in the hippocampus while levels of acetylcholinesterase mRNA transcripts were not altered. Peripherally, homocysteine increased TNF-α, IL-6 and MCP-1 levels in the heart and IL-6 levels in serum, but not altered the butyrylcholinesterase activity. Together, the results of this work show that homocysteine promotes central and peripheral oxidative and inflammatory state besides affecting the functionality of important brain enzymes. Whereas mild hyperhomocysteinemia is prevalent in the population and has been considered a risk factor for the development of brain and heart diseases, this experimental model may be useful for the investigation of patophysiology of diseases caused by homocysteine and prevention strategies.

A hiper-homocisteinemia leve é um fator de risco para doenças cerebrais e cardiovasculares embora os mecanismos subjacentes a essas alterações não estejam completamente elucidados. O objetivo principal desta tese de doutorado foi desenvolver um modelo experimental crônico quimicamente induzido de hiper-homocisteinemia leve em ratos adultos. Usando esse modelo, investigamos alguns parâmetros bioquímicos no sistema nervoso central e periférico, a fim de melhor compreender os mecanismos envolvidos na toxicidade mediada pela homocisteína. A hiper-homocisteinemia leve foi induzida em ratos Wistar através da administração subcutânea de homocisteína (0,03 μmol/g de peso corporal), duas vezes ao dia, do 30° a 60° dia de vida. Ratos controle receberam o mesmo volume de solução salina. Resultados demonstraram que animais submetidos a esse modelo apresentaram níveis plasmáticos de homocisteína de aproximadamente 30 μM. Em relação aos parâmetros bioquímicos, a hiper-homocisteinemia leve experimental induziu estresse oxidativo em plasma, córtex cerebral, coração e aorta, bem como diminuiu a atividade e o imunoconteúdo das subunidades catalíticas α1 e α2 da Na+,K+-ATPase em córtex cerebral e hipocampo de ratos adultos. Por outro lado, não foram observadas alterações nos níveis de mRNA transcrito da Na+,K+-ATPase em nenhuma estrutura cerebral estudada. A hidrólise de ATP, ADP e AMP foi significativamente diminuída em linfócitos e sinaptossomas obtidos de córtex cerebral, mas não foi alterada em soro de ratos adultos. A transcrição da ecto-5'-nucleotidase foi significativamente reduzida, mas a expressão das E-NTPDases não foi alterada em linfonodos mesentéricos de ratos submetidos à hiper-homocisteinemia leve experimental. Foi observado um aumento nos níveis de mRNA transcrito da E-NTPDase1 e ecto-5'-nucleotidase em córtex cerebral de ratos. Os níveis de ATP foram aumentados, enquanto a adenosina foi diminuída no líquor de ratos tratados com homocisteína. Em relação aos parâmetros inflamatórios, foi observado um aumento nos níveis de TNF-α, IL-1β, IL-6 e a quimiocina MCP-1 no hipocampo, enquanto os níveis de IL-1β e a IL-6 foram aumentados em córtex cerebral. Os ratos submetidos à hiper-homocisteinemia leve apresentaram um aumento na atividade da acetilcolinesterase em ambas as estruturas cerebrais testadas; o imunoconteúdo dessa enzima foi significativamente aumentado no córtex cerebral e diminuído no hipocampo, enquanto os níveis de mRNA transcrito da acetilcolinesterase não foram alterados. Perifericamente, a homocisteína aumentou os níveis de TNF-α, IL-6 e MCP-1 em coração e os níveis de IL-6 no soro, mas não alterou a atividade da enzima butirilcolinesterase. Em conjunto, os resultados deste trabalho mostram que a homocisteína promove um estado oxidativo e inflamatório central e periférico além de prejudicar a funcionalidade de enzimas cerebrais importantes. Considerando que a hiper-homocisteinemia leve é prevalente na população e tem sido considerada um fator de risco para o desenvolvimento de doenças cerebrais e cardíacas, o presente modelo experimental pode ser útil na investigação da patofisiologia de doenças causadas pela homocisteína e estratégias de prevenção. / Mild hyperhomocysteinemia is a risk factor for cerebral and cardiovascular diseases although the mechanisms underlying these alterations are not fully understood. The main objective of this doctoral thesis was to develop a chronic chemically-induced model of mild hyperhomocysteinemia in adult rats. By using this model, we investigated some biochemical parameters in the central nervous system and peripheral, in order to better understand the mechanisms involved in homocysteine-mediated toxicity. The mild hyperhomocysteinemia was induced in rats by subcutaneous administration of homocysteine (0.03 μmol/g body weight) twice a day to the 30th to 60 day of life. Control rats received the same volume of saline. Results showed that animals subjected to this model had plasma homocysteine levels of approximately 30 μM. Results demonstrated that the experimental mild hyperhomocysteinemia elicited oxidative stress in plasma, cerebral cortex, heart and aorta and decreased the activity and the immunocontent of the α1 and α2 subunits of the Na+,K+-ATPase in cerebral cortex and hippocampus of adult rats. On the other hand, no change in levels of Na+,K+-ATPase mRNA transcripts in such cerebral structures. ATP, ADP and AMP hydrolysis were significantly decreased in lymphocytes and in the synaptosomal fraction of cerebral cortex, without any alteration in serum of adult rats. The transcript of the ecto-5'-nucleotidase was significantly reduced, but the expression of E-NTPDases were not altered in mesenteric lymph nodes of hyperhomocysteinemic rats. I have been observed an increase in E-NTPDase1 and ecto-5′-nucleotidase transcripts in rat cerebral cortex. ATP levels were increased, while adenosine decreased in cerebrospinal fluid of Hcy-treated rats. In relation to inflammatory parameters, was observed an increase in TNF-α, IL-1β, IL-6 and the chemokine MCP-1 in the hippocampus, while IL-1β and IL-6 levels were enhanced in cerebral cortex. Rats subjected to mild hyperhomocysteinemia presented an increase in acetylcholinesterase activity in both cerebral structures tested; the immunocontent of this enzyme was significantly increased in the cerebral cortex and decreased in the hippocampus while levels of acetylcholinesterase mRNA transcripts were not altered. Peripherally, homocysteine increased TNF-α, IL-6 and MCP-1 levels in the heart and IL-6 levels in serum, but not altered the butyrylcholinesterase activity. Together, the results of this work show that homocysteine promotes central and peripheral oxidative and inflammatory state besides affecting the functionality of important brain enzymes. Whereas mild hyperhomocysteinemia is prevalent in the population and has been considered a risk factor for the development of brain and heart diseases, this experimental model may be useful for the investigation of patophysiology of diseases caused by homocysteine and prevention strategies.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho é dedicado à caracterização óptica de materiais nanoestruturados que são de interesse nas áreas de óptica não linear, optoeletrônica e nanofotônica. Para isto utilizamos a técnica de geração de segundo harmônico incoerente conhecida como técnica de espalhamento hiper-Rayleigh e a técnica de geração de terceiro harmônico. Os materiais investigados são vitrocerâmicas contendo nanocristais de niobato de sódio (NaNbO3) e colóides contendo nanopartículas de titanato de bário (BaTiO3) e titanato de chumbo (PbTiO3) em etanol. O primeiro capítulo apresenta uma introdução sobre materiais nanoestruturados e sua relação com a óptica não linear, e no mesmo capítulo descrevemos algumas propriedades particulares dos materiais estudados nesta pesquisa assim com o processo de elaboração das amostras. O capitulo 2 é dedicado às questões teóricas relacionadas com os fenômenos de geração de harmônicos coerentes e incoerentes. Os capítulos 3 e 4 são dedicados a técnica de espalhamento hiper-Rayleigh e a técnica de terceiro harmônico. Em ambos os capítulos fazemos uma descrição das técnicas e dos experimentos realizados e os resultados obtidos. A técnica de espalhamento hiper-Rayleigh foi desenvolvida para determinar a primeira hyperpolarizabilidade (&#946;) de moléculas em solução, mas nos últimos anos também tem sido utilizada para determinar a primeira hiperpolarizabilidade efetiva de nanopartículas em colóides. Em nosso trabalho, utilizamos esta técnica pela primeira vez para determinar &#946; de nanopartículas inseridas numa matriz vítrea. Também utilizamos a técnica para determinar &#946; de nanopartículas de materiais ferroelétricos suspensas em etanol. O valor de &#946; calculado para as partículas de NaNbO3 foi muito baixo se comparado com o valor reportado para partículas semicondutoras de igual tamanho, enquanto o valor calculado para as partículas de BaTiO3 e PbTiO3 foi da ordem de outros materiais semicondutores. A técnica de geração de terceiro harmônico é utilizada para determinar a susceptibilidade de terceira ordem de materiais transparentes, para isto é utilizado o método de franjas de Maker que é tradicionalmente realizado com pulsos monocromáticos, e permite calcular o comprimento de coerência de geração de segundo o terceiro harmônico dos materiais e o coeficiente não linear de terceiro harmônico. Em nossa pesquisa realizamos o experimento pela primeira vez com pulsos de femtossegundos e desenvolvemos um método para determinar a curva de dispersão de materiais e o coeficiente não linear. O método foi utilizado para a caracterização das vitrocerâmicas contendo nanocristais de niobato de sódio

A hiper-homocisteinemia leve é um fator de risco para doenças cerebrais e cardiovasculares embora os mecanismos subjacentes a essas alterações não estejam completamente elucidados. O objetivo principal desta tese de doutorado foi desenvolver um modelo experimental crônico quimicamente induzido de hiper-homocisteinemia leve em ratos adultos. Usando esse modelo, investigamos alguns parâmetros bioquímicos no sistema nervoso central e periférico, a fim de melhor compreender os mecanismos envolvidos na toxicidade mediada pela homocisteína. A hiper-homocisteinemia leve foi induzida em ratos Wistar através da administração subcutânea de homocisteína (0,03 μmol/g de peso corporal), duas vezes ao dia, do 30° a 60° dia de vida. Ratos controle receberam o mesmo volume de solução salina. Resultados demonstraram que animais submetidos a esse modelo apresentaram níveis plasmáticos de homocisteína de aproximadamente 30 μM. Em relação aos parâmetros bioquímicos, a hiper-homocisteinemia leve experimental induziu estresse oxidativo em plasma, córtex cerebral, coração e aorta, bem como diminuiu a atividade e o imunoconteúdo das subunidades catalíticas α1 e α2 da Na+,K+-ATPase em córtex cerebral e hipocampo de ratos adultos. Por outro lado, não foram observadas alterações nos níveis de mRNA transcrito da Na+,K+-ATPase em nenhuma estrutura cerebral estudada. A hidrólise de ATP, ADP e AMP foi significativamente diminuída em linfócitos e sinaptossomas obtidos de córtex cerebral, mas não foi alterada em soro de ratos adultos. A transcrição da ecto-5'-nucleotidase foi significativamente reduzida, mas a expressão das E-NTPDases não foi alterada em linfonodos mesentéricos de ratos submetidos à hiper-homocisteinemia leve experimental. Foi observado um aumento nos níveis de mRNA transcrito da E-NTPDase1 e ecto-5'-nucleotidase em córtex cerebral de ratos. Os níveis de ATP foram aumentados, enquanto a adenosina foi diminuída no líquor de ratos tratados com homocisteína. Em relação aos parâmetros inflamatórios, foi observado um aumento nos níveis de TNF-α, IL-1β, IL-6 e a quimiocina MCP-1 no hipocampo, enquanto os níveis de IL-1β e a IL-6 foram aumentados em córtex cerebral. Os ratos submetidos à hiper-homocisteinemia leve apresentaram um aumento na atividade da acetilcolinesterase em ambas as estruturas cerebrais testadas; o imunoconteúdo dessa enzima foi significativamente aumentado no córtex cerebral e diminuído no hipocampo, enquanto os níveis de mRNA transcrito da acetilcolinesterase não foram alterados. Perifericamente, a homocisteína aumentou os níveis de TNF-α, IL-6 e MCP-1 em coração e os níveis de IL-6 no soro, mas não alterou a atividade da enzima butirilcolinesterase. Em conjunto, os resultados deste trabalho mostram que a homocisteína promove um estado oxidativo e inflamatório central e periférico além de prejudicar a funcionalidade de enzimas cerebrais importantes. Considerando que a hiper-homocisteinemia leve é prevalente na população e tem sido considerada um fator de risco para o desenvolvimento de doenças cerebrais e cardíacas, o presente modelo experimental pode ser útil na investigação da patofisiologia de doenças causadas pela homocisteína e estratégias de prevenção. / Mild hyperhomocysteinemia is a risk factor for cerebral and cardiovascular diseases although the mechanisms underlying these alterations are not fully understood. The main objective of this doctoral thesis was to develop a chronic chemically-induced model of mild hyperhomocysteinemia in adult rats. By using this model, we investigated some biochemical parameters in the central nervous system and peripheral, in order to better understand the mechanisms involved in homocysteine-mediated toxicity. The mild hyperhomocysteinemia was induced in rats by subcutaneous administration of homocysteine (0.03 μmol/g body weight) twice a day to the 30th to 60 day of life. Control rats received the same volume of saline. Results showed that animals subjected to this model had plasma homocysteine levels of approximately 30 μM. Results demonstrated that the experimental mild hyperhomocysteinemia elicited oxidative stress in plasma, cerebral cortex, heart and aorta and decreased the activity and the immunocontent of the α1 and α2 subunits of the Na+,K+-ATPase in cerebral cortex and hippocampus of adult rats. On the other hand, no change in levels of Na+,K+-ATPase mRNA transcripts in such cerebral structures. ATP, ADP and AMP hydrolysis were significantly decreased in lymphocytes and in the synaptosomal fraction of cerebral cortex, without any alteration in serum of adult rats. The transcript of the ecto-5'-nucleotidase was significantly reduced, but the expression of E-NTPDases were not altered in mesenteric lymph nodes of hyperhomocysteinemic rats. I have been observed an increase in E-NTPDase1 and ecto-5′-nucleotidase transcripts in rat cerebral cortex. ATP levels were increased, while adenosine decreased in cerebrospinal fluid of Hcy-treated rats. In relation to inflammatory parameters, was observed an increase in TNF-α, IL-1β, IL-6 and the chemokine MCP-1 in the hippocampus, while IL-1β and IL-6 levels were enhanced in cerebral cortex. Rats subjected to mild hyperhomocysteinemia presented an increase in acetylcholinesterase activity in both cerebral structures tested; the immunocontent of this enzyme was significantly increased in the cerebral cortex and decreased in the hippocampus while levels of acetylcholinesterase mRNA transcripts were not altered. Peripherally, homocysteine increased TNF-α, IL-6 and MCP-1 levels in the heart and IL-6 levels in serum, but not altered the butyrylcholinesterase activity. Together, the results of this work show that homocysteine promotes central and peripheral oxidative and inflammatory state besides affecting the functionality of important brain enzymes. Whereas mild hyperhomocysteinemia is prevalent in the population and has been considered a risk factor for the development of brain and heart diseases, this experimental model may be useful for the investigation of patophysiology of diseases caused by homocysteine and prevention strategies.

Decision-tree induction is one of the most employed methods to extract knowledge from data. There are several distinct strategies for inducing decision trees from data, each one presenting advantages and disadvantages according to its corresponding inductive bias. These strategies have been continuously improved by researchers over the last 40 years. This thesis, following recent breakthroughs in the automatic design of machine learning algorithms, proposes to automatically generate decision-tree induction algorithms. Our proposed approach, namely HEAD-DT, is based on the evolutionary algorithms paradigm, which improves solutions based on metaphors of biological processes. HEAD-DT works over several manually-designed decision-tree components and combines the most suitable components for the task at hand. It can operate according to two different frameworks: i) evolving algorithms tailored to one single data set (specific framework); and ii) evolving algorithms from multiple data sets (general framework). The specific framework aims at generating one decision-tree algorithm per data set, so the resulting algorithm does not need to generalise beyond its target data set. The general framework has a more ambitious goal, which is to generate a single decision-tree algorithm capable of being effectively applied to several data sets. The specific framework is tested over 20 UCI data sets, and results show that HEAD-DTs specific algorithms outperform algorithms like CART and C4.5 with statistical significance. The general framework, in turn, is executed under two different scenarios: i) designing a domain-specific algorithm; and ii) designing a robust domain-free algorithm. The first scenario is tested over 35 microarray gene expression data sets, and results show that HEAD-DTs algorithms consistently outperform C4.5 and CART in different experimental configurations. The second scenario is tested over 67 UCI data sets, and HEAD-DTs algorithms were shown to be competitive with C4.5 and CART. Nevertheless, we show that HEAD-DT is prone to a special case of overfitting when it is executed under the second scenario of the general framework, and we point to possible alternatives for solving this problem. Finally, we perform an extensive experiment for evaluating the best single-objective fitness function for HEAD-DT, combining 5 classification performance measures with three aggregation schemes. We evaluate the 15 fitness functions in 67 UCI data sets, and the best of them are employed to generate algorithms tailored to balanced and imbalanced data. Results show that the automatically-designed algorithms outperform CART and C4.5 with statistical significance, indicating that HEAD-DT is also capable of generating custom algorithms for data with a particular kind of statistical profile / Árvores de decisão são amplamente utilizadas como estratégia para extração de conhecimento de dados. Existem muitas estratégias diferentes para indução de árvores de decisão, cada qual com suas vantagens e desvantagens tendo em vista seu bias indutivo. Tais estratégias têm sido continuamente melhoradas por pesquisadores nos últimos 40 anos. Esta tese, em sintonia com recentes descobertas no campo de projeto automático de algoritmos de aprendizado de máquina, propõe a geração automática de algoritmos de indução de árvores de decisão. A abordagem proposta, chamada de HEAD-DT, é baseada no paradigma de algoritmos evolutivos. HEAD-DT evolui componentes de árvores de decisão que foram manualmente codificados e os combina da forma mais adequada ao problema em questão. HEAD-DT funciona conforme dois diferentes frameworks: i) evolução de algoritmos customizados para uma única base de dados (framework específico); e ii) evolução de algoritmos a partir de múltiplas bases (framework geral). O framework específico tem por objetivo gerar um algoritmo por base de dados, de forma que o algoritmo projetado não necessite de poder de generalização que vá além da base alvo. O framework geral tem um objetivo mais ambicioso: gerar um único algoritmo capaz de ser efetivamente executado em várias bases de dados. O framework específico é testado em 20 bases públicas da UCI, e os resultados mostram que os algoritmos específicos gerados por HEAD-DT apresentam desempenho preditivo significativamente melhor do que algoritmos como CART e C4.5. O framework geral é executado em dois cenários diferentes: i) projeto de algoritmo específico a um domínio de aplicação; e ii) projeto de um algoritmo livre-de-domínio, robusto a bases distintas. O primeiro cenário é testado em 35 bases de expressão gênica, e os resultados mostram que o algoritmo gerado por HEAD-DT consistentemente supera CART e C4.5 em diferentes configurações experimentais. O segundo cenário é testado em 67 bases de dados da UCI, e os resultados mostram que o algoritmo gerado por HEAD-DT é competitivo com CART e C4.5. No entanto, é mostrado que HEAD-DT é vulnerável a um caso particular de overfitting quando executado sobre o segundo cenário do framework geral, e indica-se assim possíveis soluções para tal problema. Por fim, é realizado uma análise detalhada para avaliação de diferentes funções de fitness de HEAD-DT, onde 5 medidas de desempenho são combinadas com três esquemas de agregação. As 15 versões são avaliadas em 67 bases da UCI e as melhores versões são utilizadas para geração de algoritmos customizados para bases balanceadas e desbalanceadas. Os resultados mostram que os algoritmos gerados por HEAD-DT apresentam desempenho preditivo significativamente melhor que CART e C4.5, em uma clara indicação que HEAD-DT também é capaz de gerar algoritmos customizados para certo perfil estatístico dos dados de classificação

Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a exposição à fumaça de cigarro - ativa ou passiva - está altamente correlacionada ao agravamento e severidade do quadro asmático, que inclui inflamação, hiperresponsividade e remodelamento pulmonar. Os modelos experimentais que conjugam asma e tabagismo, em geral, abordam apenas alguns aspectos isolados desta complexa relação, e carecem de elucidação sobre as possíveis interrelações existentes. Neste modelo experimental, a proposta foi analisar os efeitos da coexposição de curta duração à fumaça de cigarro - do tipo \"mainstream\" - e alérgeno em camundongos previamente sensibilizados, focando as características fisiopatológicas e funcionais da asma ao final de três semanas. Os resultados demonstraram que o grupo coexposto à OVA e fumaça de cigarro (OF) apresentou diminuição do número total e diferencial de todas as células no lavado broncoalveolar, bem como da expressão celular de INF-gama e IL-4 quando comparados ao grupo OVA. Por outro lado, os parâmetros relativos ao remodelamento pulmonar parecem ser afetados de maneira oposta, demonstrado pelo aumento substancial do conteúdo de colágeno e pela expressão celular de MMP9 e TGF-? no grupo OF. A responsividade pulmonar, por sua vez, apresentou elastância aumentada nos animais com inflamação pulmonar alérgica crônica em comparação aos demais grupos, sugerindo uma correlação entre o número de eosinófilos e a resposta mecânica observada. A atividade de certos componentes específicos da fumaça de cigarro parece influenciar o comportamento das alças regulatórias no processo de inflamação, como sugerido pela expressão celular aumentada de IL-10 nos grupos expostos ao fumo. Conclui-se, portanto, que neste modelo experimental, a variedade de elementos químicos presentes na fumaça do cigarro pode afetar de maneira diferenciada os aspectos da inflamação pulmonar alérgica crônica em camundongos. / Several epidemiologic studies have shown that active as well passive smoking is positively associated with asthma severity, including inflammation, hiperresponsiveness and lung remodeling. Experimental models that conjugate asthma and smoking usually approach isolated aspects of this complex relation and more elucidation is needed about possible mechanisms involved. In this experimental model, the proposal was analyze the effects of short-term cigarette smoke - mainstream - on animals previously sensitized, pointing on physiological and functional characteristics of asthma during three weeks. Results demonstrated coexposed group to allergen and cigarette smoke (OVA+CS group) showed a decrease of total and differential number of all cells of bronchoalveolar lavage, as well cellular expression of INF-gamma and IL-4 when compared to OVA group. On the other hand, parameters related to lung remodeling seemed to be affected in opposite way, demonstrated by an increase of collagen content and cellular expression of MMP9 and TGF-beta of OVA+CS group. Pulmonary responsiveness was increased in tissue elastance in animals with chronic allergic pulmonary inflammation when compared to all groups, suggesting a correlation between eosinophils number and mechanical response observed. The activity of specific cigarette smoke components may influence the behavior of regulatory loops in inflammatory process, as showed by increased cellular expression of IL-10 in cigarette smoke exposed groups. In conclusion, in this experimental model the variety of chemical elements of cigarette smoke may affect in distinct ways aspects related to chronic allergic pulmonary inflammation in mice.

Segundo o pensamento de Mario Praz, Umberto Eco, Anatol Rosenfeld e muitos outros, as estruturas da obra de arte refletem as estruturas epistemológicas de uma época, acompanhando a evolução das formas de organização sócio-históricas e revelando uma superestrutura de pensamento subjacente a tais formas de organização. No caso de Calvino e de Lins, embora haja inúmeras e enormes diferenças conceituais e estilísticas, é muito clara a passagem de uma visão de mundo (e consequentemente uma resultante forma estética) em que o presente (anos 40-50), embora complexo, é representável como continuidade histórica, a uma nova forma mentis em que a História do presente (anos 60-70), relativizada e desrealizada pelas mudanças técnicas, científicas, culturais, sócio-epistemológicas, é percebida como mosaico de eventos e discursos e, como tal, é representável esteticamente. Percebe-se que as estruturas convencionais (contos e romances), unitárias, íntegras até meados dos anos 60, dão lugar, a partir de 1965 (Calvino) e 1966 (Lins), a uma preferência pelas formas fragmentadas, modulares, recombináveis, hipertextuais, em que os módulos podem ser manipulados pelo leitor para multiplicar as narrativas. Nessa fase da literatura combinatória surgirão obras-primas como Le città invisibili ou Pentágono de Hahn. Essa forma modular combinatória dos anos sessenta evoluirá, nos anos setenta, para uma forma mais complexa: o hiper-romance, cuja estrutura será ainda fortemente amparada na matemática e na geometria. Mas o hiper-romance, além dos elementos combinatórios articuladores da arquitetura romanesca, traz em seu cerne outros elementos fundamentais: a metanarrativa, a busca de um sentido para a representação (do amor e da morte, dos conflitos) e como representação dessa busca; a configuração narrativa do conhecimento como multiplicidade de temas e discursos; a forma da representação como multiplicidade de narrativas realizadas, realizáveis e potenciais; a busca da unidade dos fragmentos na compreensão de uma única Unidade possível: a do mosaico como resposta possível ao labirinto. / According to many authors, especially Mario Praz, Umberto Eco and Anatol Rosenfeld, the structures of a work of art reflect the epistemological structures of a certain period in time, following the evolution of socio-historical organization and revealing a superstructure of thought that comes together with such ways of organization. As far as Calvino and Lins are concerned, notwithstanding the so many conceptual and stylistic differences, their texts of fiction show very clearly the passage from a point of view (and respective esthetic form) in which the present (1940s and 1950s), though complex, can be represented as a historical continuity, to a new point of view in which the History of the present (1960s and 1970s) is understood as relative and fragmented. It is clear that conventional, uniform, whole structures such as short stories and novels, had a unified structure until the mid-sixties, but after 1965 (Calvino) and 1966 (Lins), these structures give place to a fragmented hypertext structures divided into mobile parts that the reader can manipulate and recombine in order to multiply the stories. From this period are masterpieces such as Le città invisivili and Pentágono de Hahn. This combinatory fragmented form from the sixties will evolve, in the seventies, to a more complex form: the hypernovel. The structure of the hypernovel will be strongly based on mathematics and geometry, and it also emphasizes metanarrative, the search for a sense of representation (love and death, for example) and the representation of the search itself. It also seeks to represent knowledge as multiplicity of themes and discourses, combined in fictional stories written and potentially writable. Both authors consider the structure of the novel as important as the story itself, for the structure is their search for the only possible unity: a mosaic, as a possible answer to the labyrinth.