FCT1-Teses
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Recent Submissions
- Impact of high fat diet in the gut microbiota and tissue regeneration in acomys modelPublication . Vatutin, Alexey; Faleiro, Maria Leonor; Vitorino, MartaThe increase of the Type 2 Diabetes (T2D) worldwide is of great concern, implying, at long term, the development of comorbidities, including neuropathy, nephropathy and retinopathy, and costs to treat these T2D microvascular complications are tremendous for any National Health Service. The development of T2D both in mice and humans is accompanied by dysbiosis (disturbed gut microbiota). The rodent model Acomys cahirinus has a notable capacity to regenerate several tissues, which is not observed in other mammalians. However, A. cahirinus under a High Fat Diet (HFD) can develop diabetes together with obesity. The main aim of the present study was to evaluate the alterations in specific gut bacterial groups induced by the HFD and the impact of this diet on the induction of T2D and the regenerative ability of A. cahirinus. The faecal DNA of mice was extracted using the kit QIamp PowerFecal DNA kit (Qiagen). The quantification of the bacterial groups was performed by qPCR. The monotorization of the progression of diabetes was done weekly by measuring the blood sugar levels and also by following the weight increase. When the diabetes was established in some mice from each group Control and HFD an ear punch of 4 mm diameter was done and a weekly control and measurement of the punch was monitored in order to evaluate the potential impact of the diabetes on the regenerative capacity of A. cahirinus . Only two mice fom HFD group developed T2D, and in these mice the bacterial groups did not suffered significant alterations, however in these mice the ear puch took more time to regenerate in comparison withg the ear puch performed in control group. These results evidence that the colony of A. cahirinus established at University of Algarve seems to be resistant to development of T2D. In future the use of a metagenomic approach could help understand the gut microbiota profile under a HFD that can protect this mice model from T2D. Such knowledge will help to mount strategies to help protect humans from developing T2D.
- O impacto do zinco no processo de cicatrização e envelhecimento da pelePublication . Cociorva, Andreea; Power, Deborah; Félix, RuteA luta contra o envelhecimento é um grande desafio no século XXI, especialmente na sua ação sobre a pele. A mudança nas propriedades biomecânicas das células cutâneas, particularmente dos fibroblastos dérmicos, está relacionada à perda de tecido cutâneo, causando rugas e outros sinais visíveis. Durante o envelhecimento, a derme sofre uma redução na produção de colagénio e elastina, levando a uma diminuição na produção da matriz extracelular e na eficiência dos fibroblastos. A pele envelhecida possui menos miofibroblastos ativos, reduzindo a sua capacidade de remodelação da matriz extracelular. Isso resulta numa cicatrização menos eficiente, podendo até levar ao aparecimento de patologias da pele mais graves. Portanto, uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos nestes processos é necessária para desenvolver produtos eficazes que reduzam os sinais visíveis do envelhecimento. O zinco desempenha um papel crucial na cicatrização, uma vez que, os seus iões são essenciais para a homeostasia da pele e têm efeitos benéficos na cicatrização de tecidos danificados, devido ao seu papel em vários processos metabólicos e na regulação de enzimas envolvidas na reparação do ADN e na matriz extracelular. O presente trabalho consistirá em duas partes distintas: na primeira, uma pesquisa bibliográfica para resumir o estado da arte sobre o zinco, as suas propriedades e aplicações como um potencial agente de antienvelhecimento, bem como a sua importância no processo de cicatrização. A segunda parte será focada em ensaios laboratoriais in vitro, utilizando uma linha celular de fibroblastos BJ-5ta para investigar o papel do zinco nesse processo. A discussão final abordará as minhas conclusões da pesquisa bibliográfica e dos resultados laboratoriais, incluindo as técnicas usadas, plano experimental, ensaios e análise dos dados, sempre alinhados com os objetivos estabelecidos.
- Administração de Fármacos do Nariz para o Cérebro e sua Aplicação na Doença de AlzheimerPublication . Silvestre, Margarida Domingos; Grenha, Ana Margarida MoutinhoHá algumas décadas, a esperança média de vida era cerca de metade da atual, devido às condições precárias em que as populações viviam. Com a evolução da ciência, esta tem aumentado de década para década. O facto de as populações viverem por mais tempo é bastante positivo, mas trouxe também o incremento das doenças neurodegenerativas associadas ao envelhecimento natural. Estas doenças afetam as células nervosas cerebrais e, apesar de todo o avanço tecnológico, o cérebro é ainda uma área por explorar. A Doença de Alzheimer é um dos exemplos de doenças neurodegenerativas, sendo a mais prevalente a nível mundial. Crê-se que o seu mecanismo fisiopatológico tenha por base a acumulação de dois tipos de proteínas: a proteína β-amilóide e a proteína tau hiperfosforilada. Não existe atualmente tratamento curativo para esta doença, sendo que a terapêutica disponível tem apenas como finalidade atenuar a sintomatologia inerente à degradação neuronal. Parte da problemática da terapêutica existente prende-se com a via de administração, uma vez que os fármacos administrados por via oral sofrem efeito de primeira passagem, o que resulta na diminuição da sua biodisponibilidade. Além disso, alcançar os locais alvo, localizados no cérebro, requer atravessar a barreira hematoencefálica, o que só é possível com determinadas caraterísticas físico-químicas, como o reduzido tamanho e o equilíbrio entre a lipofilia e a hidrofobia de determinado composto. Surge assim a necessidade de desenvolver novas estratégias de tratamento que ultrapassem estas limitações. Neste contexto, a administração direta de fármacos do nariz para o cérebro emerge como uma solução bastante promissora. Esta abordagem pressupõe a administração de fármacos por via intranasal, uma vez que é a única via que possibilita a condução direta do fármaco até ao cérebro. Esta condução é possibilitada pelos nervos cranianos, o trigémeo e o olfativo, e pela absorção facilitada na mucosa nasal. Neste contexto, a presente dissertação consiste na revisão bibliográfica de estratégias relacionadas com a administração direta de fármacos da cavidade nasal para o cérebro no âmbito do tratamento da Doença de Alzheimer. Serão focadas em particular técnicas de encapsulação em sistemas lipídicos, e a sua posterior administração pela via nasal, mitigando questões associadas ao efeito sistémico e à barreira hematoencefálica.
- Perspectivas sobre polihidroxialcanoatos em microrganismos extremófilos: busca de genes relacionados a PHA e acúmulo de PHA em microrganismos halófilos recuperados de uma salina interiorPublication . Salim, Mariana Galvan; Egas, Conceição; Galvão, HelenaO uso de plásticos derivados de petróleo é uma problemática global para o meio ambiente, com esforços crescentes para mitigar seus efeitos. Estudos sobre bioplásticos, como os polihidroxialcanoatos (PHA), têm ganhado destaque. Estes poliésteres são similares aos plásticos convencionais, todavia são biocompatíveis, biodegradáveis e renováveis. Microrganismos halófilos dentro dos domínios Archaea e Bacteria já foram identificados como sintetizadores destes biopolímeros e enzimas participantes de vias metabólicas de PHA também. O presente trabalho teve como objetivo identificar em 7 estirpes de haloarquéias isoladas de uma amostra de um cristalizador da Salina de Rio Maior, Portugal, o acúmulo de PHA e a busca por genes relacionados ao metabolismo de PHA a partir do metagenoma da mesma amostra. A potencialização do acúmulo de PHA foi testada a partir de glicose ou glicerol, sendo esta detectada a partir de glicose. A detecção de grânulos de PHA nos isolados próximos de Halobacterium salinarum e uma nova espécie a ser descrita, "Halorubrum miltondacostae", foi possível através de micrografias de TEM e da coloração por Sudan Black B. A detecção de PHB nas estirpes de Haloarcula marismortui e "Halorubrum miltondacostae" foi confirmada a partir do ensaio do ácido crotónico. A extração de PHA foi realizada a partir de 6 metodologias distintas, destacando-se a extração de PHB utilizando SDS 0.1% ou água destilada como as mais eficazes. A detecção dos genes foi realizada a partir da busca destes no metagenoma e a comparação contra o Genbank corroborou a identificação da função dos genes. Foram detectados genes associados a vias metabólicas em representantes dos domínios Bacteria e Archaea. Genes codificantes para PhaA, PhaB, PhaC, PGAPs e de proteínas relacionadas a mobilização de PHA (PhaJ e PhaZ) foram detectados em Gammaproteobacteria e Rhodobacteraceae. Esses resultados destacam o potencial dos halófilos como produtores de PHA e a diversidade genética envolvida nesse processo.
- Turismo de experiência em aldeias um conceito de turismo circular através das sensaçõesPublication . Toledano, Daniela; Silva, Ana Paula Pinto Gomes da; Guerreiro, Maria Manuela MartinsA dissertação aborda as aldeias do interior algarvio e o seu impacto no património histórico-cultural e natural. Embora muitos moradores locais migrem para grandes centros urbanos em busca de melhores infraestruturas, as aldeias continuam a atrair turistas, o que impulsiona a economia e valoriza a paisagem. Para desenvolvê-las social e economicamente e voltarem a ser habitadas, torna-se necessário melhorar a infraestrutura local e promover um turismo sustentável, baseado numa economia circular. O projeto-piloto foca-se na zona rural de Loulé, especificamente nas aldeias do Barrocal e da Serra, que fazem parte da área do Aspirante a Geoparque Algarvensis (AGA). As freguesias de Alte, Ameixial, Salir e Querença-Tôr-Benafim têm grande potencial de crescimento, possuindo múltiplas atrações turísticas. Este estudo tem como objetivo o desenvolvimento de um projeto-piloto para estas aldeias, sustentando um roteiro turístico de experiência sensorial que suporte um modelo de turismo circular e sustentável, capaz de envolver os turistas e residentes, participando e experimentando atividades tradicionais locais, conservando o património e consequentemente, promovendo o desenvolvimento do tecido social e económico do conjunto das aldeias. A metodologia aplicada foi adaptada de manuais de workshops do Projeto de investigação Be.CULTOUR. Realizaram-se pesquisas sobre conceitos de turismo circular em zonas rurais. Como abordagem qualitativa e exploratória, realizou-se um inquérito com perguntas abertas (formato entrevista semiestruturada) e fechadas (formato questionário). O processo de recolha de dados decorreu in situ e online através da plataforma “Microsoft Forms”. Entre outras, foram abordadas temáticas como rotas e percursos para verificação de acessibilidade e visitas em campo, pesquisas sobre as atrações. O projeto-piloto testa a aplicação de novos conceitos e metodologias de turismo circular, promovendo a interatividade nas aldeias e conectando outras pequenas aldeias e lugares de interesse patrimonial. Assim, procura-se estimular a economia local, o turismo rural de experiência e a preservação do património cultural e natural.
- A comparative study of multispectral and hyperspectral remote sensing techniques for the detection of chlorophyll-a concentrations in coastal areasPublication . Zammit, Amy; Jalluri, Chaitanya; Luis, JoaquimCoastal water quality (CWQ) monitoring is essential for managing harmful algal blooms and assessing marine ecosystem health, with chlorophyll-a (chl-a) serving as a proxy for phytoplankton biomass. The study compared the Ocean Color x (Ocx) algorithm’s performance in detecting chl-a concentrations using multispectral (Sentinel-2) and hyperspectral (Airborne Visible/InfraRed Imaging Spectrometer [AVIRIS]) imagery at three coastal sites, compared against in-situ measurements. Sentinel-2 provided moderate accuracy but struggled to capture small-scale variability in complex environments. Conversely, AVIRIS showed better detection due to its finer spectral resolution, though its accuracy was inconsistent, likely due to data processing limitations and environmental factors. The study suggests the integration of both imaging techniques to enhance CWQ monitoring and highlights the need for refined algorithms and aligning in-situ data collection with remote sensing acquisitions.
- On the function of MOB proteins in cell division and developmentPublication . Blekastad, Oda Frøydis; Tavares, Álvaro Augusto Marques; Baião, InêsThis thesis investigates the essential functions of MOB proteins in various cellular processes, focusing on mitosis and spermiogenesis. By employing a combination of genetic techniques and molecular biology approaches in Drosophila melanogaster and human cells, we have elucidated some critical roles of MOB proteins in these processes. Our findings demonstrate the involvement of MOB proteins in chromosome segregation during mitosis, highlighting their importance in maintaining genomic stability. Additionally, we have identified their subcellular localization during Drosophila spermiogenesis, suggesting its potential roles in sperm development. Furthermore, this study has revealed the association of MOB protein dysfunction with disease phenotypes, including micronucleation, multinucleation, and infertility. These findings underscore the significance of MOB proteins in human health and provide potential avenues for future research and therapeutic interventions. In conclusion, this thesis further advances our knowledge of the essential functions of MOB proteins and their implications for cellular processes. Future studies can expand upon these findings to develop a more comprehensive understanding of MOB protein biology and explore their potential as therapeutic targets.
- Green solutions: exploring nonsteroidal anti-inflammatory drugs´ impact on cucurbitaceae for environmental remediationPublication . Mudiyanselage, Chathurika Priyadarshani Huladduwa; Urbaniak, Magdalena; Chícharo, LuisNonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are widely used pharmaceuticals in the world, found as contaminants in water, soil, and sediment, posing risks to natural organisms and human health. Phytoremediation is an effective and ecologically acceptable approach for environmental pollutants. Plants from the Cucurbitaceae family have the potential to remediate contaminants in soil. Recent research indicates that certain fungicides can regulate the uptake of organic compounds, modulating major latex-like protein (MLP) in these plants. This study examines the impact of NSAIDs combined with benomyl on the physiology, biochemistry, and leaf endophytes of the zucchini plant (Cucurbita pepo). Plants were grown in OECD soil media under controlled greenhouse conditions for 28 days. There were six variants: control, paracetamol (25 mg/L), paracetamol + benomyl, diclofenac (2.5 mg/L), diclofenac + benomyl and benomyl. Water, fertilizer and benomyl were added according to a predefined schedule. After the incubation, fresh biomass, chlorophyll contents and phenolics concentrations were measured for each variant. Functional and structural diversity of leaf endophytes were analyzed by Biolog EcoPlate™ method and 16S rRNA gene sequencing. The study demonstrated that paracetamol decreased the fresh biomass of roots, stems and leaves, while diclofenac treatment had a similar trend, with the lowest stems and leaves biomass. Paracetamol treatment increased chlorophyll content, whereas diclofenac had a minimal effect on chlorophyll pigments. Additionally, phenolic compounds increased significantly in plants treated with paracetamol but lowered in the diclofenac variant compared to the control. Both NSAIDs significantly decreased the leaf endophytic metabolic activity and microbial structural diversity. Benomyl, when applied alone, also displayed some impacts on plant physiology and leaf endophytic microbial community. However, benomyl considerably mitigated the detrimental consequences of NSAID-treated plants by enhancing biomass and chlorophyll content, improving resilience to oxidative stress, and promoting endophytic microbial diversity. These findings contribute to a deeper understanding of the fungicide-mediated regulation of NSAID-induced phytotoxicity in zucchini and highlight the potential for developing strategies to enhance phytoremediation in contaminated environments.
- Harvesting rainwater - the relevance of hydrometeorological factors on rainwater quality and demonstration of the mitigation approach using green roofs and adsorption materialsPublication . Vargas, Julián Camilo Ríos; Jarosiewicz, Paweł; Chicharo, LuisWater pollution is one of the main challenges facing the world at present. As water is a vital resource, it is essential that it meets minimum quality standards in order to be used as drinking water, as well as for the ecosystem health. Rainwater harvesting has received attention in recent years due to its potential use as a water source, and important as climate-adaptation strategy. However, rainwater often contains pollutants that can impact negatively on human health and aquatic ecosystems. In response to these challenges, Nature-based Solutions (NbS) have emerged as innovative approach that mimic natural processes to enhance ecosystem services, such as water quality improvement. Examples of NbS for rainwater management include green roofs, bioswales, and raingardens, which help improving rainwater quality before it infiltrates or drains to water bodies, protecting rivers, reservoirs and lakes from contamination. To further enhance the effectiveness of NbS in rainwater treatment, the use of natural and innovative sorbent materials like dolomite and biochar have demonstrated good potential. In this way, the project aimed to assess the influence of hydrometeorological factors such as rainfall intensity (RI), antecedent dry period (ADP), and first flush on rainwater quality in the urban catchment (Łódź City, Poland) and to evaluate the efficiency of green roof technology in terms of rainwater retention and rainwater quality. Finally it aimed to identify and compare the potential enhancement of rainwater treatment through the use of innovative sorbent materials. The results demonstrated significant differences in rainwater quality between the two sites studied, particularly concerning pollutants like total phosphorous, indicating spatial impact on water quality. The research confirmed that the runoff from roofs produce elevated concentrations of pollutants including total suspended solids (TSS), total nitrogen (TN), total phosphorous (TP), and total organic carbon (TOC). A positive correlation was observed between ADP and pollutants concentration, while RI showed variable correlations across sites, suggesting that factors such as roof material, age, slope and roughness also could play a role in determining pollutant concentrations. Additionally, higher concentration of pollutants were found during the initial time of rainfall. In addition, the study identified that green roofs can significantly improve water retention and enhance rainwater quality by incorporating sorbent materials that mitigate the release of pollutants, such as phosphorus.
- Comparing cryptic sponge communities in the Main Hawaiian Islands and the Northwestern Hawaiian IslandsPublication . Haslett, Alexandra López; Cunha, Regina Lopes da; Toonen, Rob; Vicente , JanIn the context of climate change and increasing anthropogenic pressures, coral reefs face growing threats, making the need for comprehensive biodiversity assessments critical. Cryptic sponges play a fundamental role in nutrient cycling and dissolved organic carbon (DOC) processing via the sponge loop, contributing to the stability and resilience of coral reef ecosystems. However, despite their ecological importance, they have been historically overlooked in monitoring programs and biodiversity assessments due to their small and flat morphologies and hidden nature. In this context, recent research has revealed the remarkable diversity and abundance of cryptic sponges in Hawaiʻi, yet these findings remain geographically limited to Kāneʻohe Bay in O‘ahu. This study is the first to assess cryptic sponge diversity and community composition across such a broad geographical scale (over 2,500 km) in the Hawaiian Archipelago, and to compare them between its two main regions: the Main Hawaiian Islands (MHI) and the Northwestern Hawaiian Islands (NWHI). Beyond its regional significance, it also represents the first global assessment of cryptic sponge diversity across such an extensive area using innovative, non-invasive methods, including Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS) and metabarcoding. Our findings showed a dominance of Porifera, along with Rhodophyta in cryptobenthic spaces across Hawaiian reefs, and a total of 125 Operational Taxonomic Units (OTUs) of cryptic sponges were identified, highlighting their high abundance and diversity throughout the archipelago. Moreover, significant differences in community composition were observed between the MHI and the NWHI, with MHI exhibiting significantly higher alpha diversity. We hypothesize that nutrient and DOC runoffs from rivers and groundwater discharges in the populated, agriculturally modified landscapes of the MHI, coupled with the greater habitat diversity due to their high island topography, contribute to these patterns. This contrasts with the low atolls of the NWHI, which lack freshwater inputs from rivers and groundwater and exhibit reduced habitat diversity due to their flat topography. These findings provide critical insights into the factors shaping cryptic sponge distribution and underscore the need for region-specific management and conservation strategies. Finally, these results are expected to enhance understanding of reef ecosystem dynamics and guide future research on the spatial distribution of cryptic reef organisms.