Mechanisms of inhibition of Plasmodium liver infection by amino acid supplementation

A malária é uma das doenças infeciosas mais prevalentes no mundo1. É causada por parasitas protozoários do género Plasmodium, os quais são transmitidos aos seus hospedeiros mamíferos através da picada de um mosquito Anopheles fêmea infetado1,2. A primeira fase da infeção, obrigatória e assintomática, ocorre no fígado e é iniciada quando os esporozoítos injetados invadem os hepatócitos do hospedeiro2,3. Aí, os parasitas diferenciam-se e desenvolvem-se até se formarem merozoitos, que são libertados na corrente sanguínea, infetando ciclicamente os eritrócitos e causando os sintomas da malária2,3. A multiplicação dos parasitas durante a fase hepática da infeção é sustentada pela obtenção de nutrientes a partir do seu hospedeiro. Um desses nutrientes é a arginina (Arg), cujo metabolismo é crucial para o desenvolvimento intra-hepático do parasita4. A Arg tem-se tornado cada vez mais popular na suplementação nutricional dada a sua capacidade de estimular o sistema imunitário5, sendo a única suplementação baseada em aminoácidos avaliada no contexto da malária. No entanto, embora a suplementação com Arg possa aumentar a produção de óxido nítrico (NO), diminuir a parasitemia, e melhorar a sobrevivência em modelos animais de infeção por Plasmodium, os resultados obtidos na clínica têm sido inconclusivos 6,7,8. Resultados preliminares do laboratório de acolhimento demonstraram que a suplementação de murganhos C57Bl/6 com RKV, em que a administração de Arg (R) é combinada com a de Lisina (K) e Valina (V), dois aminoácidos descritos como inibidores da arginase, leva a uma diminuição acentuada da infeção hepática, sobretudo através da redução do número de hepatócitos infetados, sugerindo uma eliminação dos parasitas. No entanto, permanece por esclarecer se este fenótipo é recapitulado noutras estirpes de murganhos. Assim, o primeiro objetivo desta tese foi caracterizar a infeção hepática por Plasmodium em murganhos BALB/c após suplementação com Arg e RKV. Demonstrámos que a suplementação com Arg é suficiente para inibir a infeção hepática por Plasmodium em murganhos BALB/c, enquanto a suplementação com RKV pode levar tanto ao aumento como à diminuição da infeção hepática, em ambos os casos afetando principalmente o número de hepatócitos infetados. A razão desses resultados contraditórios permanece desconhecida. O segundo objetivo desta tese foi elucidar o mecanismo de eliminação hepática do parasita em murganhos C57Bl/6 suplementados com RKV. Demonstrámos que a eliminação do parasita pela suplementação com RKV não depende nem da produção de NO, nem da estimulação da resposta de interferão tipo-I (IFN), anteriormente relatadas como cruciais para o controlo da infeção hepática9,10. Utilizando murganhos knockout e eliminando populações de células imunes específicas, identificámos as Células Linfóides Inatas (ILCs) como potenciais células imunes efetoras envolvidas na eliminação do parasita dependente de RKV. Adicionalmente, a sinalização através de MyD88 parece ser essencial para a eliminação hepática do parasita após suplementação com RKV, embora as células envolvidas nessa sinalização permaneçam desconhecidas. Este projeto irá melhorar o nosso conhecimento quanto aos aspetos fundamentais da biologia de Plasmodium e quanto à resposta do hospedeiro face à infeção, abrindo caminho para o desenvolvimento de potenciais novas estratégias que possam vir a ser usadas para controlar a infeção por Plasmodium.Malaria is an acute febrile illness and one of the most prevalent infectious diseases in the world1. It is caused by protozoan parasites of the genus Plasmodium that enter their mammalian host in the form of sporozoites, via the bite of an infected female Anopheles mosquito1,2. The first, obligatory and asymptomatic phase of infection occurs in the liver and is initiated when injected sporozoites invade their host’s hepatocytes2,3. There, parasites differentiate and develop until merozoites are formed and released into the bloodstream, cyclically infecting red blood cells and causing the malaria symptoms2,3. During the liver-stage of infection, Plasmodium parasites scavenge host nutrients to support their multiplication. One of these nutrients is arginine (Arg), whose metabolism is crucial for the parasite’s intrahepatic development4. Arg is becoming increasingly popular in nutritional supplementation for its ability to boost the immune system5. Arg is so far the only amino acid-based supplementation evaluated in the context of malaria. However, although Arg supplementation can enhance nitric oxide (NO) production, decrease parasitaemia and improve survival in animal models of Plasmodium infection, unclear results have been obtained in the clinic6,7,8. Preliminary results from the host laboratory have shown that supplementation of C57Bl/6 mice with RKV, which combines Arg (R) with Lysine (K) and Valine (V), two amino acids described as arginase inhibitors, but not Arg alone, leads to a striking decrease of hepatic infection, mostly by reducing the number of infected hepatocytes, suggesting that parasites are being eliminated. However, whether this phenotype was also recapitulated in other mouse strains remained unclarified. Thus, the first aim of this thesis was to characterize Plasmodium liver infection in BALB/c mice upon Arg and RKV supplementation. We found that Arg supplementation is sufficient to impair Plasmodium liver infection in BALB/c mice and, on the contrary, RKV supplementation can lead to either an increase or a decrease in Plasmodium hepatic infection, in both cases mostly by affecting the number of infected hepatocytes. The reason for these contradictory results remains unknown. The second aim of this thesis was to elucidate the mechanism of hepatic parasite elimination in C57Bl/6 mice upon RKV supplementation. We found that parasite elimination by RKV supplementation does not rely on NO production nor on a boost of the type-I interferon (IFN) response, previously reported as crucial to control liver-stage infection9,10. Employing knockout mice and depleting specific immune cell populations, we identified Innate Lymphoid Cells (ILCs) as potential effector immune cells involved in RKV-dependent parasite elimination. Additionally, signalling via MyD88, seems to be essential for hepatic parasite’s elimination upon RKV supplementation, although the cells in which this signalling occurs remain unidentified. This project will enhance our knowledge of fundamental aspects of Plasmodium biology and of the host’s response to infection, paving the way to the development of potential new strategies that may ultimately be employed to control Plasmodium infection

Produção de textos no 1º CEB: a exposição escrita

Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino no 1º Ciclo do Ensino BásicoA presente investigação aborda a aprendizagem da exposição escrita, junto de uma turma de 23 alunos do quarto ano de escolaridade do Ensino Básico, na zona de Aveiro, com recurso ao dispositivo da sequência de ensino. O plano de intervenção tem como principal objetivo avaliar os efeitos de uma sequência de ensino, construída pela investigadora, na aprendizagem discente, através da comparação das produções textuais inicial e final deste mesmo dispositivo, que foram elaborados pelos alunos. No decurso do trabalho, teve-se em atenção um conjunto de elementos em que os alunos tinham mais dificuldade. A análise dos dados recolhidos indica que, de facto, houve melhorias acentuadas nos textos analisados. Os resultados mais significativos verificam-se no aumento da existência de uma introdução nas produções textuais e no facto de as crianças terem conseguido ordenar os seus textos segundo uma sequência lógica específica. No entanto, também foi possível identificar aspetos em que a mudança não ocorreu, ou, pelo menos, não foi tão significativa.The present study approaches the learning of the written exposition, next to a group of 23 students from the fourth grade of an elementary school in the district of Aveiro, with resource to the device of the teaching sequence. The intervention plan has as its main objective the assessment of a teaching sequence constructed by the researcher, in the way the students learn, through the comparison of the initial and final textual productions from this same device, which were elaborated by the students. Through the work, it was taken into consideration a set of elements in which the students had more difficulty. The analysis of data collected indicates that, in the fact, there were notable improvements in the analyzed texts. The most significant results was found in the increase of the existence of an introduction in textual productions and the fact that children have managed to order your text according to a logical sequence. However, it was also possible to identify aspects in which the change did not occur or at least was not so significant

Estudo da pirólise de resíduos plásticos provenientes do abate de automóveis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e BioenergiaOs resíduos plásticos causam problemas consideráveis no mundo, devido ao seu grande volume e dificuldade no seu tratamento. Embora, o aterro sanitário e a incineração sejam os métodos tradicionais de tratamento destes resíduos, não constituem uma solução atractiva, visto que os depósitos adequados são caros e a incineração estimula a emissão de gases nocivos. Além disso,os resíduos plásticos só podem ser reciclados parcialmente em novos produtos plásticos, pelo facto de alguns poderem estar contaminados. A pirólise apresenta-se como um método promissor para o tratamento destes resíduos, visto que podem ser utilizados como combustíveis (substitutos fósseis) ou produtos químicos. O presente trabalho teve como principal objectivo o estudo da influência de três parâmetros experimentais – tempo e temperatura de reacção e pressão inicial de gás inerte (azoto) – nos rendimentos e composição qualitativa e quantitativa dos produtos resultantes de pirólise de párachoques(compósito de polipropileno e borracha de etileno-propileno-dieno) num reactor, em modo descontínuo. Este estudo possibilitou a determinação das condições experimentais que conduzem à maximização da produção de hidrocarbonetos líquidos: 0,21 MPa de pressão inicial de gás inerte, 400ºC de temperatura de reacção e, eventualmente, 10 min de tempo de reacção. Recorreu-se a diversas técnicas analíticas para caracterização dos produtos finais, nomeadamente: cromatografia gasosa associada à espectrometria de massa, cromatografia gasosa com detecção de ionização de chama, etc. Em todos os ensaios ocorreram produtos líquidos em maior quantidade, os quais beneficiaram com o aumento da temperatura de reacção (valor máximo de 93,5% m/m). Estes foram destilados, por forma a separar duas fracções: hidrocarbonetos com ponto de ebulição (p.e.) inferior a 150ºC e hidrocarbonetos com p.e. entre 150 e 300ºC. A primeira fracção era constituída, principalmente, por alcenos e cicloalcanos. A distribuição relativa dos produtos gasosos não variou significativamente, tendo-se verificado a presença de propeno, metano e etano em concentrações elevadas. O gás total apresentou um poder calorífico superior máximo de 78,9 MJ/m3. Especificamente, os perfis de eluição cromatográfica dos extractos dos produtos sólidos não foram claramente influenciados pelo conjunto de parâmetros experimentais avaliados

Praxe académica: razões, emoções e relações

O contexto, ambiente e percurso académicos do ensino superior representam um significativo desafio relativamente às vivências e práticas anteriores do ensino secundário e levanta pertinentes questões no âmbito da adaptação e desenvolvimento psicossocial dos próprios estudantes. Para a maioria destes, vivendo a primeira saída de casa, o impacto deste processo de socialização e vivência da cultura académica e/ou associativa é potenciado pela participação em jantares, festas e tradições nas quais se inclui a praxe académica. É, muitas vezes, no quadro destas práticas iniciáticas de integração que pequenos desvios ou exageros mínimos transformam situações comuns de lazer e convívio positivo em momentos de adversidade e intenso stress para os “caloiros”. Perante a afirmação de poder e do estatuto de superioridade, por parte de hierarquias bem definidas e legitimadas num código que os precede, os “caloiros” veem-se obrigados a desenvolver e/ou mobilizar recursos pessoais e psicossociais para lhes fazer face, num processo em que o apoio e suporte social de terceiros tem um papel facilitador e optimizador (Pais Ribeiro, 2000). Este estudo visa avaliar razões e emoções associadas a uma prática comum recolhida nas vivências académicas e a importância da qualidade de relacionamento interpessoal com o grupo turma de pertença. Na recolha de dados foi utilizado um questionário desenhado a partir de um episódio de jantar / festa académica, com uma situação de coação / agressão, vitimização e suporte como estrutura narrativa e o convite à tomada de perspetiva empática (cognitiva e emocional) de um dos três atores (veterano, caloiro e padrinho ou madrinha). Para avaliar a qualidade das relações interpessoais com a turma foi utilizado o Inventário da Qualidade dos Relacionamentos Interpessoais (IQRI) (Pierce, 1994; Neves & Pinheiro, 2006). Os resultados apurados numa amostra de 105 estudantes da Escola Superior de Desporto de Rio Maior são discutidos em função das variáveis sociodemográficas consideradas e sugerem uma relação significativa entre a tomada de perspetiva empática e a perceção de suporte no relacionamento com a turma

Investigation of Trypanosoma-induced vascular damage sheds insights into Trypanosoma vivax sequestration

Multiple blood-borne pathogens infecting mammals establish close interactions with the host vascular endothelium as part of their life cycles. In this work, we investigate differences in the interactions of three Trypanosoma species: T. brucei, T. congolense and T. vivax with the blood vasculature. Infection with these species results in vastly different pathologies, including different effects on vascular homeostasis, such as changes in vascular permeability and microhemorrhages. While all three species are extracellular parasites, T. congolense is strictly intravascular, while T. brucei is capable of surviving both extra- and intravascularly. Our knowledge regarding T. vivax tropism and its capacity of migration across the vascular endothelium is unknown. In this work, we show for the first time that T. vivax parasites sequester to the vascular endothelium of most organs, and that, like T. congolense, T. vivax Y486 is largely incapable of extravasation. Infection with this parasite species results in a unique effect on vascular endothelium receptors including general downregulation of ICAM1 and ESAM, and upregulation of VCAM1, CD36 and E-selectin. Our findings on the differences between the two sequestering species (T. congolense and T. vivax) and the non-sequestering, but extravasating, T. brucei raise important questions on the relevance of sequestration to the parasite’s survival in the mammalian host, and the evolutionary relevance of both sequestration and extravasation.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

ATG9A regulates the dissociation of recycling endosomes from microtubules to form liquid influenza A virus inclusions

AU It is:now Pleaseconfirmthatallheadinglevelsarerepresentedcorrectly established that many viruses that threaten public health : establish condensates via phase transitions to complete their lifecycles, and knowledge on such processes may offer new strategies for antiviral therapy. In the case of influenza A virus (IAV), liquid condensates known as viral inclusions, concentrate the 8 distinct viral ribonucleoproteins (vRNPs) that form IAV genome and are viewed as sites dedicated to the assembly of the 8-partite genomic complex. Despite not being delimited by host membranes, IAV liquid inclusions accumulate host membranes inside as a result of vRNP binding to the recycling endocytic marker Rab11a, a driver of the biogenesis of these structures. We lack molecular understanding on how Rab11a-recycling endosomes condensate specifically near the endoplasmic reticulum (ER) exit sites upon IAV infection. We show here that liquid viral inclusions interact with the ER to fuse, divide, and slide. We uncover that, contrary to previous indications, the reported reduction in recycling endocytic activity is a regulated process rather than a competition for cellular resources involving a novel role for the host factor ATG9A. In infection, ATG9A mediates the removal of Rab11a-recycling endosomes carrying vRNPs from microtubules. We observe that the recycling endocytic usage of microtubules is rescued when ATG9A is depleted, which prevents condensation of Rab11a endosomes near the ER. The failure to produce viral inclusions accumulates vRNPs in the cytosol andAU reduces: Pleasecheckandconfirmthattheeditst genome assembly and the release of infectious virions. We propose that the ER supports the dynamics of liquid IAV inclusions, with ATG9A facilitating their formation. This work advances our understanding on how epidemic and pandemic influenza genomes are formed. It also reveals the plasticity of recycling pathway endosomes to undergo condensation in response to infection, disclosing new roles for ATG9A beyond its classical involvement in autophagy.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Defining basic rules for hardening influenza A virus liquid condensates

In biological systems, liquid and solid-like biomolecular condensates may contain the same molecules but their behaviour, including movement, elasticity and viscosity, is different on account of distinct physicochemical properties. As such, it is known that phase transitions affect the function of biological condensates and that material properties can be tuned by several factors including temperature, concentration and valency. It is, however, unclear if some factors are more efficient than others at regulating their behaviour. Viral infections are good systems to address this question as they form condensates de novo as part of their replication programmes. Here, we used influenza A virus liquid cytosolic condensates, A.K.A viral inclusions, to provide a proof of concept that liquid condensate hardening via changes in the valency of its components is more efficient than altering their concentration or the temperature of the cell. Liquid IAV inclusions may be hardened by targeting vRNP interactions via the known NP oligomerizing molecule, nucleozin, both in vitro and in vivo without affecting host proteome abundance nor solubility. This study is a starting point for understanding how to pharmacologically modulate the material properties of IAV inclusions and may offer opportunities for alternative antiviral strategies.info:eu-repo/semantics/publishedVersio