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- Toxina botulínica para além da cosméticaPublication . Duarte, Maria José da Silva; Fonseca, Custódia; Nascimento, TâniaAs neurotoxinas produzidas a partir da bactéria Clostridium botulinum são potentes inibidores dos neurotransmissores que se encontram entre os neurónios e o músculo, inibindo também a sinalização entre os neurónios. Dos sete serótipos pertencentes à neurotoxina botulínica, o tipo A é o que suscita mais curiosidade ao nível da investigação científica. As toxinas botulínicas são utilizadas no tratamento de vários distúrbios, nomeadamente nos de hiperatividade muscular (espasticidade) e distúrbios relacionados com a hiperidrose. A hiperidrose pode refletir-‐se negativamente na qualidade de vida da pessoa, causando algum transtorno nas suas atividades diárias e nas suas interações sociais. Este fenómeno fisiológico pode afetar todo o corpo ou localizar-‐se apenas em algumas áreas, sendo mais frequente nas axilas, planta dos pés, palma das mãos e ocasionalmente na face e couro cabeludo. No tratamento da hiperidrose localizada com a toxina botulínica, é aplicada uma injeção intradérmica o que conduz à inibição da libertação de acetilcolina na junção neuromuscular a partir dos nervos simpáticos que inervam as glândulas sudoríparas écrinas, reduzindo a produção de suor. A espasticidade é uma doença do neurónio motor superior, podendo derivar de um acidente vascular cerebral, lesão modular, esclerose múltipla e paralisia cerebral. Esta hipertonia espástica dificulta o movimento articular, impõe uma força excessiva nas articulações e causa dor, o que pode levar a uma postura incorreta, limitações funcionais nas atividades diárias e na locomoção. Neste contexto, a toxina botulínicatipo A atua bloqueando a libertação de acetilcolina a partir do neurónio motor, conduzindo a uma paralisia reversível do músculo espástico injetado, com uma duração de dois a quatro meses. O principal objetivo deste trabalho foi descrever a toxina botulínica tipo A e a sua utilização no controlo da hiperidrose e espasticidade. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica em bases de pesquisa como a Science Direct e a Pubmed, de modo a obter evidência científica relativamente ao assunto em questão. Foram pesquisados artigos, livros e monografias/teses por palavras-‐chave que serviram de base ao desenvolvimento do trabalho. Em concordância com as evidencias científicas podemos concluir que a toxina botulínica tipo A tem um papel crucial no tratamento de patologias como a espasticidade e hiperidrose. A toxina botulínica tipo A tornou-‐se uma opção segura, eficaz, pouco invasiva e ao mesmo tempo com um alto grau de sastifação. Uma grande maioria dos doentes tratados teve uma opinião positiva e beneficiou da sua aplicação.
- Effects of high CO2 and light quality on the growth of the seagrass Cymodocea nodosa (Ucria) AschersonPublication . Silva, André Tavares; Barrote, Isabel; Samarra, Irene OlivéA atividade antropogénica é responsável pela libertação de grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera, potenciando alterações climatéricas globais. A concentração de CO2 na atmosfera aumentou cerca de 35 – 45% desde a revolução industrial, para os valores atuais de 400 partes por milhão (ppm) e, de acordo com alguns modelos, está previsto um aumento para valores superiores a 1000 ppm até ao final do século. Atualmente, um terço da quantidade total de CO2 presente na atmosfera é absorvido pelo oceano e, embora contrabalance o nível de CO2 atmosférico, resulta, por outro lado, na diminuição do pH e na perda da capacidade tampão da água do mar, levando ao atual problema da acidificação do oceano. Até ao fim do século, as projeções apontam para um decréscimo de 0.2 a 0.5 nas unidades de pH, modificando a química dos carbonatos devido às alterações nas proporçoões de carbono inorgánico (Ci) dissolvido na água do mar. Segundo a literatura, estas alterações deverão ter um grande impacto negativo nos ecosistemas marinhos. Contudo, espécies que se encontram limitadas pelo carbono inorgânico dissolvido na água, como é, possivelmente, o caso de algumas espécies de ervas marinhas, poderão ser beneficiadas com o aumento da concentração de CO2. As pradarias de ervas marinhas cobrem cerca de 0.1 a 0.2% do oceano e são um dos ecossitemas costeiros mais produtivos no planeta. Contudo, são também um dos ecossitemas mais ameaçados. O facto de as ervas marinhas serem consideradas plantas limitadas para a atual concentração de CO2, leva a crer que num futuro onde as concentrações de Ci na água do mar forem muito superiores, a fotossíntese, o crescimento, a produtividade e a acumulação de energia sob a forma de carbohidratos nestes organismos, seja superior também. Contudo o crescimento e a sobrevivência das ervas marinhas depende também da quantidade de luz disponível para o processo fotossintético e para o crescimento. Mais recentemente, o papel da qualidade da radiação fotossinteticamente ativa (PAR) que atinge a superfície das plantas foi também considerado um fator importante para estes organismos. Portanto, a resposta das ervas marinhas é dependente das condições de luz que podem ser também afetadas pelas alterações globais. Assim, esta tese teve como principal objetivo a avaliação dos efeitos combinados do aumento de carbono inorgânico e diferentes condições luminosas (quantidade e qualidade) em Cymodocea nodosa, através de uma experiência de curta duração, num ambiente de mesocosmo controlado. Para tal, o crescimento foi avaliado através de aspetos morfológicos (comprimento e peso das folhas e rizomas) e dinâmicos (taxas de alongamento das folhas e dos rizomas, e taxas de aparecimento de novos shoots e folhas). Os aspectos fisiológicos das folhas e rizomas foram também avaliados através da determinação da proporção carbono:azoto (C:N), alocação de açúcares não estruturais e concentração de proteina solúvel. Para tal recolheram-se amostras de C. nodosa (rizomas com o shoot terminal) numa pradaria marinha na baía de Cádiz (Espanha) que foram posteriormente transportadas para a Estação Experimental do Ramalhete (CCMar, Faro, Portugal). As plantas foram distribuídas aleatoriamente por 24 tanques montados num circuito aberto e sujeitas a diferentes concentrações de CO2 e quantidades/qualidades de luz. Após um período de aclimatação com a duração de 8 dias, deu-se início ao período experimental, com uma duração de duas semanas. Os parâmetros fisico-quimicos foram medidos diariamente e a cada 3 dias foram retiradas amostras de água para a caraterização do sistema. Os aspetos morfológicos de C. nodosa foram determinados através da medição e do peso do tecido novo (folhas, bainha, rizomas e raiz) formado durante o período em que decorreu a experiência. As taxas dinâmicas foram determinadas com base nos parâmetros obtidos relativamente às marcas colocadas no início da experiência. O conteúdo de carbono e azoto foi determinado através de um analisador elementar e a concentração de açúcares solúveis (sacarose), amido e proteínas foi obtida por espectrofotometria, para rizomas e folhas. As plantas que cresceram em condições de condições de luz mais ambundante tenderam a evidenciar um maior peso, sendo as plantas em condições actuais de CO2 negativamente afetadas pela redução na luz disponível. As plantas que cresceram em condições de elevado CO2 tenderam a investir em biomassa de reserva e expansão, contudo a luz azul parece ter reduzido tal tendência. De uma maneira geral, os parâmetros morfológicos peso e comprimento de shoots e rizomas, foi afetado negativamente pela redução de luz. Contudo, nos tratamentos com elevada concentração de CO2 esse efeito parece ter sido atenuado. A redução da luz tendeu a reduzir (taxas de aparecimento de novas folhas, LAR e alongamento foliar, LER) ou induziu a diminuição significativa das taxas dinâmicas (taxas de aparecimento de novos shoots, SAR e de elongamento do rizoma, RER) nos tratamentos onde as plantas de se encontravam em condições normais de CO2, sendo que o mesmo não se verificou para os tratamentos com elevado CO2. As análises bioquímicas revelaram uma manutenção da proporção C:N em todos os tratamentos. A sacarose foi encontrada em maior quantidade do que o amido, principalmente nos rizomas. A diminuição de luz pareceu também ter um efeito negativo na quantidade de sacarose e amido presente nas folhas. No caso do amido, a interação entre o efeito de menor luz disponível e maior disponibilidade de Ci levou ao aumento da concentração deste hidrato de carbono de reserva. A concentração de proteina solúvel revelou padrões inversos. As plantas de C. nodosa, quando não limitadas pela luz ou Ci pareceram investir nos orgãos de reserva e expansão. No entanto, quando a luz foi reduzida, as plantas pareceram investir na manutenção do tecido fotossintético. A interpretação dos resultados de proteina requer um maior conhecimento da proteómica para obter um maior detalhe do que realmente está presente nos tecidos e evitar interpretações incorretas. A resposta da Cymodocea nodosa foi afetada pelos dois fatores, luz e CO2, sendo a luz o factor mais condicionante. A elevada concentração de CO2 e a qualidade da luz tiveram um menor impacto nas respostas observadas, sendo que em condições de elevado CO2 os efeitos da restrição da luz são atenuados. Os efeitos da restrição de luz parecem ter sido reforçado pelos tratamentos de luz azul.
- Optimization of molecular dynamics simulation code and applications to biomolecular systemsPublication . Bowman, David M.; Martel, PauloThe performance of molecular dynamics (MD) software such as GROMACS is limited by the software’s ability to perform force calculations. The largest part of this is for nonbonded interactions such as between water molecules and water molecules and solute. The determination of nonbonded interactions may account for over 90% of the total computation and real time of a simulation. The objective of this project is to greatly improve the performance of force calculations for nonbonded on a single core/processor. By doing this it is possible to raise the bar on all simulations that can be performed by GROMACS (single, multi-core or MPI). The resulting modifications need to then be verified to determine that the software still works. That it is still ‘good enough’ for performing molecular dynamics simulations.
- Análise do potencial energético das ondas no arquipélago dos AçoresPublication . Madeira, Fábio Ricardo da Silva; Jacob, José; Fortes, Conceição Juana E. M.Ao longo dos anos a dependência da utilização dos combustíveis fósseis tem crescido de forma significativa, o que faz com que seja necessário a procura e o estudo de novas fontes de energia. Nesse sentido, a exploração e extração da energia proveniente das ondas do mar ganha importância, e, em particular no Arquipélago dos Açores cujo clima de agitação marítima é muito severo. Foi então sob esta premissa que o presente estudo se realizou, com o objetivo de avaliar os padrões de energia das ondas em todo o Arquipélago. A análise da agitação marítima foi o primeiro passo a tomar, depois de um sistema de previsão de ondas com base em modelos de ondas espectrais, nomeadamente WAM e SWAN, ter sido implementado e validado com os dados de três boias ondógrafas operadas pela Universidade dos Açores no ambiente costeiro do Arquipélago. Ao utilizar-se os modelos espectrais acima descritos foi possível avaliar a distribuição espacial da energia das ondas, tendo em conta os diferentes padrões de energia para os regimes de Verão e Inverno. Foi também possível observar que as zonas costeiras Norte-Oeste apresentam uma disponibilidade energética elevada. Este processo teve então lugar à criação de mapas de distribuição espacial e diagramas de isolinhas que permitissem uma avaliação mais precisa dos locais propícios à extração de energia. Os resultados mostraram que o Arquipélago dos Açores possui uma vasta quantidade considerável de recurso de energia das ondas e potenciais estruturas marítimas para a implementação de dispositivos de extração costeiros.