Effective action for a quantum scalar field in warped spaces

We investigate the one-loop corrections at zero, as well as finite temperature, of a scalar field taking place in a braneworld motived warped background. After to reach a well defined problem, we calculate the effective action with the corresponding quantum corrections to each case.Comment: 10 pages, to appear in The European Physical Journal

Metabolomic effects of single gene deletions in Saccharomyces cerevisiae

Tese de mestrado em Bioquímica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2021Saccharomyces cerevisae é um organismo modelo com cerca de 6000 genes. A maior parte destes genes podem ser eliminados sem comprometer a viabilidade da levedura, sendo uma vasta fração destas mutações silenciosas, não produzindo um fenótipo aparente observável. Mudanças fenotípicas associadas a muitas mutações podem apenas ser observadas com o crescimento em certos meios de cultura ou sob determinadas condições de stress. No entanto, variações significativas ocorrem no metabolismo intracelular das células mutadas, particularmente se estas mutações estiverem associadas a vias metabólicas chave. Os estudos destas variações normalmente envolvem a caracterização de atividades enzimáticas ou a quantificação de um pequeno número de metabolitos para obter uma pequena fração do metabolismo específico de uma estirpe mutante. O desenvolvimento de plataformas analíticas que permitem a análise de perfis de metabolitos em grande escala, particularmente baseadas em espectrometria de massa, tem contribuído para uma caracterização mais completa do metaboloma de um organismo. A utilização de instrumentos de extrema resolução, tais como o espectrómetro de massa de ressonância ciclotrónica de ião com transformada de Fourier (FT-ICR, Fourier-transform ion cyclotron resonance), permite a deteção de milhares a dezenas de milhares de compostos e os mais recentes permitem até resolver a estrutura isotópica fina molecular, sendo particularmente relevantes na análise discriminatória de compostos com base em perfis químicos complexos. Neste trabalho foi seguida uma abordagem de metabolómica global (também denominada untargeted) baseada em FT-ICR-MS para o estudo do impacto de deleções de um só gene em leveduras da espécie Saccharomyces cerevisiae. Para este efeito, cinco estirpes isogénicas desta espécie foram analisadas. Além da estirpe de referência, foram analisadas três estirpes mutantes com deleção de um gene relacionadas com o catabolismo do metilglioxal, um composto dicarbonilo, muito reativo e citotóxico implicado em diversas condições patológicas. Duas destas estirpes mutantes apresentavam deleções nos genes GLO1 e GLO2, que codificam para os dois enzimas do sistema dos glioxalases, respetivamente o glioxalase I e o glioxalase II. Este sistema catalisa a degradação do metilglioxal de uma forma dependente do glutationo. A terceira estirpe relacionada com o catabolismo do metilglioxal, apresentava uma deleção no gene GRE3, que codifica para o enzima aldose redutase da levedura, o principal atuante num processo alternativo de eliminação do metilglioxal que não depende do glutationo. Finalmente, uma outra estirpe, deficiente no gene ENO1, que codifica para o enzima enolase 1, relacionado com a glicólise, foi também analisada como controlo. As estirpes foram crescidas em iguais condições, tendo sido analisado o seu crescimento a 600nm e posteriormente o seu metaboloma por FT-ICR-MS. Não foi observada alteração de fenótipo de crescimento, tendo as cinco estirpes apresentado curvas de crescimento extremamente semelhantes, atingindo todas a fase estacionária de crescimento ao fim de 10 a 12 horas. A extração dos metabolitos de todas as estirpes, em fase estacionária de crescimento, foi efetuada utilizando uma mistura de metanol/água (1:1) e os diferentes extratos foram de seguida analisados por FT-ICR-MS em modo positivo de ionização por electrospray. As listas de picos dos espectros obtidos foram depois alinhadas e utilizadas para a identificação dos metabolitos, utilizando bases de dados metabolómicas humana e de levedura, e para a obtenção das fórmulas de composição elementar, previstas com base numa série de regras heurísticas. Realizaram-se depois contagens do número de metabolitos em cada amostra e em cada estirpe, e contruiu-se um diagrama de Venn com a distribuição dos números de metabolitos comuns e exclusivos para cada estirpe. Analisaram-se ainda as naturezas químicas das moléculas em cada estirpe, para as quais tinha sido possível prever uma fórmula química, construindo-se diagramas de Van Krevelen e um gráfico de séries de composição química. Três métodos de análise estatística multivariada foram aplicados aos dados de metabolómica. Estes foram a análise de componentes principais (PCA – principal component analysis), a análise de agrupamento hierárquico aglomerativo (HCA- hieararchical clustering analysis) e a análise discriminatória por regressão de mínimos quadrados parciais (PLS-DA – partial least squares discriminant analysis). Os primeiros dois são métodos não-supervisionados, o que significa que não é considerada a existência de grupos previamente definidos pelos quais as amostras se distribuem (neste caso as estirpes). Isto permite-lhes fazer uma separação das amostras com base numa medida global de semelhança entre elas, assegurando que os resultados refletem o perfil químico das amostras. Já o terceiro, PLS-DA, é um método supervisionado que pretende maximizar a covariância entre grupos previamente definidos. Isto leva a uma separação que pode não refletir necessariamente as maiores diferenças entre as amostras, visto que é dada uma maior importância a algumas variáveis (metabolitos) de modo a permitir uma melhor separação entre os grupos pré-definidos (estirpe), independentemente de esses grupos corresponderem ou não à melhor forma de separar as amostras. No entanto, o PLS-DA é útil pois permite a identificação das variáveis que mais contribuem para a separação. Neste trabalho, os dois métodos não supervisionados (PCA e HCA) demonstraram que era possível distinguir as estirpes com base nos seus perfis metabólicos, visto que amostras pertencentes à mesma estirpe apresentaram consistentemente um maior grau de semelhança metabólica entre elas do que com amostras pertencentes a estirpes diferentes. Além disso, revelaram-se também a existência de semelhanças entre as duas estirpes mutantes relacionadas com o sistema dos glioxalases (GLO1 e GLO2). A aplicação do método PLS-DA, supervisionado, permitiu maximizar a separação entre as estirpes, o que se revelou extremamente semelhante às separações realizadas pelos dois métodos não supervisionados. Esta concordância indica que a principal causa para as diferenças metabólicas entre as diferentes amostras se relaciona com a diferença de um só gene entre as estirpes, uma vez que a maximização da variância entre todas as amostras produz resultados semelhantes à maximização da covariância entre as estirpes. Através da análise das pontuações de importância da variável na projeção (VIP scores – variable importances on projection scores) calculadas para a separação por PLS-DA, identificaram-se os metabolitos que mais contribuíram para a separação, tendo o glutationo (GSH) emergido como o composto de maior importância, seguido de vários outros que apresentam, na generalidade, uma distribuição de abundâncias relativas semelhante. A asserção da importância do glutationo está em concordância com os níveis de semelhança metabólica verificados pelos métodos de análise estatística não-supervisionados. O glutationo apresenta uma menor abundância relativa nas estirpes com deleções em genes que codificam para os enzimas do sistema dos glioxalases, visto estes enzimas serem essenciais para a regeneração dos níveis desta molécula. Assim sendo, e tendo em consideração a identificação do glutationo como o composto mais importante para a separação por PLS-DA, a qual é extremamente semelhante às separações pelos métodos não supervisionados, é possível teorizar que as semelhanças verificadas entre as estirpes relacionadas com o sistema dos glioxilases são em larga parte devidas ao impacto da diminuição dos níveis de glutationo nas células. Com esta abordagem de metabolómica untargeted baseada em FT-ICR-MS, foi possível distinguir entre cinco estirpes de levedura que diferiam umas das outras em apenas um gene e que não apresentavam quaisquer diferenças fenotípicas observáveis quando crescidas em condições normais.Saccharomyces cerevisiae is a model eukaryote with around 6000 genes. Most of these genes can be deleted without compromising yeast viability, with a vast fraction of these mutations being silent and not producing an apparent observable phenotype. Phenotypic changes associated with many mutations may only be observed in specific growth media or under certain stress conditions. Nevertheless, significant variations occur in the intracellular metabolism of mutated cells, particularly if these mutations are associated with key metabolic pathways. The studies that reveal these variations usually involve the characterization of an enzyme activity or the quantification of a small number of metabolites to obtain “metabolic snapshots” for a specific yeast mutated strain. The development of analytical platforms allowing for the analysis of large metabolite profiles, particularly based on mass spectrometry, has contributed to a more thorough characterization of the organism’s metabolome. The use of extreme resolution instruments, like the Fourier-transform ion cyclotron resonance (FT-ICR) mass spectrometer, allows the detection of thousands to tens of thousands of compounds and the most recent ones are even able to resolve the isotopic fine molecular structure, being particularly relevant in sample discriminatory analysis based on complex chemical profiles. An untargeted metabolomics approach based on FT-ICR-MS was applied to study of the impact of single-gene deletions in the yeast Saccharomyces cerevisiae. For this purpose, five isogenic strains belonging to this species were analysed. Besides the wild-type strain, we chose three null mutants involved in the methylglyoxal catabolism, a well characterized biochemical system in yeast. These mutants lack the genes coding for the main enzymes related with methylglyoxal catabolism, glyoxalase I, glyoxalase II and aldose reductase. Another strain lacking enolase 1 gene, related to glycolysis, was also analysed as control. All strains were grown under the same conditions, without any alteration in growth phenotype being reported. Afterwards, metabolite extraction was performed and the extracts were analysed through FT-ICR-MS. The identified metabolites were putatively annotated with names (using human and yeast metabolomic databases as reference) and with chemical formulas (predicted based on a set of heuristic rules). Three multivariate statistical analysis methods were applied to the MS results. These were principal component analysis (PCA), agglomerative hierarchical clustering analysis (HCA) and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA). The two unsupervised methods (PCA and HCA) showed that it was possible to distinguish between the strains based on their metabolic profiles, despite the common genetic background. A higher degree of similarity between samples of the same strain was observed, as expected. Similarities between mutant strains related to the glutathione-dependent pathway of methylglyoxal catabolism were also observed. The PLS-DA method, supervised, performed a separation between the samples that proved very similar to the ones performed by the two unsupervised methods. Through this method, the metabolites that contributed the most to the separation were identified, with glutathione (GSH) emerging as the compound with the greatest importance. Through this approach, it was possible to accurately distinguish between five yeasts strains which differed from other solely in one gene and which did not present any observable phenotypic differences when grown under normal conditions

The role of endothelial Dll4 in cancer metastasis

Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias, especialidade de Ciências biológicas e biomédicasThe metastatic spread of cancer is still the major barrier to the treatment of this disease. Cancer-mortality is mainly due to recurrence and metastasis. Although much has been done in the field of cancer treatment, prevention and approach to metastases are still areas not fully explored. Over and under-expression of Dll4/Notch signaling has been demonstrated to impair tumor growth through opposing patterns of vascular modulation in different mouse tumor models and human cancer xenografts. Recent evidence implicates Dll4/Notch pathway in the metastasis mechanism, but less is known about the specific role of endothelial Dll4. For this reason, we proposed to investigate how endothelial Dll4 expression interferes with the metastatic process. To address it we used a spontaneous metastasis mouse model based on Lewis Lung Carcinoma (LLC) subcutaneous transplants in endothelial-specific Dll4 lossof- function (eDll4cKO) and endothelial-specific Dll4 over-expression (D4OE) mice. Results demonstrated that eDll4cKO is responsible for the vascular function regression that leads to tumor growth reduction. Early steps of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) and cancer stem cell selection were also inhibited by eDll4cKO, leading to a substantial reduction of circulating tumor cells and reduction in the number and burden of macrometastases. Intravasation and extravasation were also compromised by eDll4cKO, possibly due to blockade of the metastatic niche. In the case of the D4OE mice we observed that tumor growth reduction was achieved by vessel proliferation restriction along with an improved vascular maturation, which allowed a more efficient delivery of chemotherapy. This last effect of vessel normalization seemed to prevent metastasis formation even though EMT markers were increased. In conclusion, despite the opposite vascular architecture phenotypes of eDll4cKO and D4OE, both lead to a reduction in metastasis. This is in line with the concept of Dll4 dosage observed in the wound-healing context and represents a promising therapeutic approach in metastasis prevention/ treatment.RESUMO - A importância da expressão endotelial do ligando Dll4 no processo de metastização - O cancro é, atualmente, uma das principais causas de morte em todo o mundo, a par das doenças cardiovasculares e da doença pulmonar obstrutiva crónica. A mortalidade por cancro está frequentemente associada à metastização, quer seja pelo compromisso hemodinâmico, quer seja pelas consequências do seu tratamento. Apesar dos avanços no tratamento do cancro, com novos agentes biológicos e imunomodeladores, a investigação do mecanismo da metastização, prevenção e abordagem das metástases continuam a ser áreas pouco exploradas. A via Notch é uma via de sinalização intercelular altamente conservada que está envolvida na determinação do destino, regulação da proliferação e diferenciação celulares. O ligando Dll4 tem uma expressão predominantemente endotelial arterial e capilar, crítica para o correto desenvolvimento embrionário, mas restringindo-se às pequenas artérias e capilares no adulto em homeostasia. Ele atua como agente anti-angiogénico em situações de “stress” fisiológico e em contexto tumoral, promovendo a ocorrência de pausas ritmadas na fase de crescimento vascular ativo, que são conducentes à maturação funcional da vasculatura nascente. Os efeitos do aumento e diminuição da expressão do ligando Dll4 sobre a dinâmica tumoral já foram extensamente estudados em modelos tumorais de ratinhos transgénicos e com xenografos. Geralmente, a ativação aberrante da via de sinalização Dll4/Notch está associada a mau prognóstico e probabilidade de metastização. Por outro lado, as terapias de bloqueio Dll4/Notch têm-se revelado eficazes no tratamento de modelos tumorais resistentes às terapias baseadas no “vascular endotelial growth factor” (Vegf), em modelos pré-clínicos. Estudos recentes implicam a ativação da via Notch nas células endoteliais, com alteração do seu fenótipo de forma a favorecer a transmigração das células tumorais, bem como a secreção de “vascular cell adhesion molecule-1”, que promove a adesão de leucócitos e potencia os fenómenos de intravasação e extravasação. Nesse sentido, surge a oportunidade de explorar o papel do ligando Dll4, em concreto, de que forma é que a sua expressão endotelial influencia as várias etapas da cascata da metastização. Para isso, usamos um modelo murino de metastização espontânea que consistiu na injeção subcutânea de células Lewis Lung Carcinoma (LLC) em dois tipos de ratinhos transgénicos: ratinhos com perda-de-função ou sub-expressão endotelialespecífica de Dll4 e ratinhos com ganho-de-função ou sobre-expressão endotelialespecífica de Dll4. Relativamente ao estudo da influência do ganho-de-função endotelialespecífico de Dll4 sobre o tumor primário, foram também usados outros ratinhos: o modelo de papiloma da pele induzido quimicamente e o modelo murino transgénico RIP-Tag2, com insulinoma. Para avaliar a angiogénese do tumor primário foram determinados parâmetros como: densidade, maturidade, funcionalidade e permeabilidade vasculares. Depois de explorado o efeito de Dll4 sobre o fenómeno de transição-epitélio-mesenquimal (EMT), in vitro, procurou-se explorar o mesmo, in vivo, com recurso aos ratinhos mutantes endoteliais-específicos citados. EMT foi caracterizada através da marcação imunofluorescente para Snail-1 e Twist. As células tumorais estaminais (CSC) foram exploradas através da marcação imunofluorescente para p63 e CD49f. A hipóxia tumoral foi avaliada através do teste com “Hypoxyprobe”. O circuito das células tumorais metastáticas foi analisado com recurso à marcação das células com uma proteína verde fluorescente, recorrendo às técnicas de imunofluorescência e “fluorescent associated cell sorting”. A análise da expressão génica foi feita através do “quantitative real time polymerase chain reaction”, tanto nos ratinhos com perda, como ganho-de-função endotelial-específico de Dll4. Quanto ao estudo da perda-de-função endotelial-específica de Dll4 foi possível avaliar, genericamente, todas as etapas da metastização. Começando pelo tumor primário, verifica-se que ocorre uma redução considerável do seu crescimento, em parte devido à angiogénese que, apesar de aumentada, é desorganizada e menos funcional. A árvore vascular apresenta inúmeras ramificações e um revestimento peri-vascular insuficiente (redução de células de músculo liso, dos marcadores α-SMA e Pdgfr-β), indicativo de imaturidade vascular. Observa-se um aumento da permeabilidade, que leva a fenómenos de exsudação e consequente má perfusão do tumor. Este endotélio disfuncional acaba por sofrer regressão, condicionando o crescimento tumoral. Constata-se que eventos iniciais como a EMT e a seleção de clones de células tumorais estaminais (CSC) são inibidos pelo bloqueio endotelial-específico de Dll4, conduzindo a uma redução do número de células tumorais circulantes e do número e crescimento das macro-metástases. Os fenómenos posteriores de intravasação e extravasação estão também reduzidos, provavelmente pela não sinalização do tumor primário à medula óssea, via Dll4/ Notch1/ Hey1/ TGF-β. Pelo que, há uma redução da mobilização de células mieloides Cd11c+/VEGFR-1+ para o nicho metastático (pulmão) e fraca deposição de fibronectina, que seria essencial para a acomodação das células tumorais circulantes/metastáticas. De salientar, que não ocorre sinalização parácrina entre o endotélio pulmonar e as células tumorais metastáticas, já que não se verifica marcação para N1ICD pulmonar. No caso da avaliação do papel do ganho-de-função endotelial-específico de Dll4, verificouse que a redução do crescimento tumoral resulta duma diminuição da angiogénese (com redução concordante da expressão dos receptores pro-angiogénicos Vgfr1 e Vgfr2), mas também da sua normalização. Trata-se duma árvore vascular com poucas ramificações, com características de maturidade evidenciadas pelo grande revestimento peri-vascular (aumento de células de músculo liso, dos marcadores α-SMA, Pdgfr-βe Ephrin-B2), permitindo um fluxo sanguíneo eficiente, ainda que inferior ao normal, pela redução da densidade vascular. Este efeito, aparentemente paradoxal (contra-intuitivo), acaba por promover um melhor aporte da doxorrubicina (quimioterápico), com bloqueio do crescimento e/ou indução da apoptose tumoral. Esta normalização parece também inibir a metastização, já que apesar de haver um aumento da expressão dos marcadores de EMT, essas células tumorais acabam por ficar “aprisionadas” no endotélio tumoral, dado que se constata uma redução do número de macro-metástases. No entanto, este modelo carece de clarificação no número de células tumorais circulantes, bem como nas restantes etapas da metastização que não chegaram a ser exploradas. Em ambos os modelos, verifica-se que é a função endotelial Dll4/Notch, e não a hipóxia tumoral, que determina a sinalização para EMT e seleção de CSC. Concluindo, observa-se no contexto da dinâmica tumoral fenótipos opostos para os modelos de perda e ganho-de-função endotelial-específico de Dll4, em linha com o que já foi descrito para o contexto da cicatrização de feridas. Estamos novamente perante o conceito de dose-dependência de Dll4, com aparente repercussão também na metastização. Isto porque o fenótipo final é o mesmo, de redução do número de macrometástases, apesar das diferenças na angiogénese tumoral e no evento inicial de EMT, ficando por explorar a restante cascata da metastização. O uso do ligando Dll4, na forma de sub ou sobre-expressão, pode constituir uma nova abordagem terapêutica ao tratamento dos cancros da mama e colo-rectal metastizados, a par de outros anti-angiogénicos já utilizados. Mas mais interessante será explorar a sua abordagem como fármacos antagonistas ou agonistas, numa estratégia de prevenção da metastização.N/

Development of small-scale fluidised bed bioreactor for 3D cell culture

Three-dimensional cell culture has gained significant importance by producing physiologically relevant in vitro models with complex cell-cell and cell-matrix interactions. However, current constructs lack vasculature, efficient mass transport and tend to reproduce static or short-term conditions. The work presented aimed to design a benchtop fluidised bed bioreactor (sFBB) for hydrogel encapsulated cells to generate perfusion for homogenous diffusion of nutrients and, host substantial biomass for long-term evolution of tissue-like structures and “per cell” performance analysis. The sFBB induced consistent fluidisation of hydrogel spheres while maintaining their shape and integrity. Moreover, this system expanded into a multiple parallel units’ setup with equivalent performances enabling simultaneous comparisons. Long term culture of alginate encapsulated hepatoblastoma cells under dynamic environment led to proliferation of highly viable cell spheroids with a 2-fold increase in cellular density over static (27.3 vs 13.4 million cells/mL beads). Upregulation of hepatic phenotype markers (transcription factor C/EBP-α and drug-metabolism CYP3A4) was observed from an early stage in dynamic culture. This environment also affected ERK1/2 signalling pathway, progressively reducing its activation while increasing it in static conditions. Furthermore, culture of primary human mesenchymal stem cells was evaluated. Cell proliferation was not observed but continuous perfusion sustained their viability and undifferentiated phenotype, enabling differentiation into chondrogenic and adipogenic lineages after de-encapsulation. These biological readouts validated the sFBB as a robust dynamic platform and the prototype design was optimised using computer-aided design and computational fluid dynamics, followed by experimental tests. This thesis proved that dynamic environment promoted by fluidisation sustains biomass viability in long-term cell culture and leads 3D cell constructs with physiologically relevant phenotype. Therefore, this bioreactor would constitute a simple and versatile tool to generate in vitro tissue models and test their response to different agents, potentially increasing the complexity of the system by modifying the scaffold or co-culturing relevant cell types

Industrial Production of Microalgae with Microplastic Contaminated Waters. Effects and biosolutions

Currently, microplastics (MPs) pose one of the most pressing environmental and urban issues, and aquatic systems are particularly vulnerable to these particles. Among the major sources of the problem are wastewater treatment plants. Biomass production relies heavily on water quality in microalgal-based industries. Therefore, industrially exploited microalgae, Tetraselmis suecica, Scenedesmus armatus and Nannochloropsis gaditana, were cultivated in PS- and PE-MPs contaminated waters (5 and 10 mg/L). Simulating industrial procedure, production began 4 days before stationary phase, and chronic effects were assessed with 27-day long experiments. Both MPs induced species-specific algae density: T. suecica inhibited (up to 11%), S. armatus no significant changes and N. gaditana increased (up to 6%). However, all presented significant decrease in biomass yield (up to 24, 48 and 52%, respectively) - by a reduction in single cell weight (up to 14, 47, and 43%), and/or the production of smaller cells (e.g., T. suecica). Although chronic exposure showed adaptation signs in algae density, reduction in biomass production is still evident (up to 19, 49, and 35%). RSM revealed that microalgal biomass production using MPs contaminated waters is concentration-dependent. With growing interest in developing sustainable solutions, unused remnants of bacterial cellulose membranes were ground to form BC hydrogels as potential bioflocculants of MPs. BC hydrogel’s viability in removing MPs from MPs-contaminated water was assessed for different environmental and operational conditions. BC hydrogel unveiled a very high flocculation rate (80.42%), most likely driven by the hydrogel’s microporous nature. RSM showed BC hydrogel:MPs ratio and grinding times as the most critical variables modulating flocculation rates. Also, short exposure times (5 min) were sufficient to drive robust particle aggregation. These findings suggest that BC hydrogel could be an alternative to synthetic flocculants in wastewater remediation processes.Atualmente, os microplásticos (MPs) representam uma ameaça ambiental e urbana emergente, e os sistemas aquáticos são particularmente vulneráveis a essas partículas. Uma das principais fontes deste problema são as estações de tratamento de águas residuais. A produção de biomassa depende muito da qualidade da água em indústrias baseadas em microalgas. Portanto, microalgas exploradas industrialmente, Tetraselmis suecica, Scenedesmus armatus e Nannochloropsis gaditana, foram cultivadas em águas contaminadas com PS e PE-MPs (5 e 10 mg/L). Simulando o procedimento industrial, produção iniciou 4 dias antes da fase estacionária, e os efeitos crónicos foram avaliados com experiências de 27 dias. Ambos os MPs induziram, na densidade celular respostas especificas para cada microalga: T. suecica foi inibida (até 11%), S. armatus sem alterações significativas e N. gaditana estimulada (até 6%). Porém, todas exibiram uma queda acentuada na produção de biomassa (até 18, 48 e 30%, respetivamente) – através de alterações bioquímicas nas microalgas, resultando na redução do peso por célula (até 14, 47 e 43%), e/ou na produção de células mais pequenas (ex., T. suecica). Embora a exposição crónica tenha mostrado sinais de adaptação na densidade algal, redução na produção de biomassa continua evidente (até 19, 49 e 35%). RSM revelou que a produção de biomassa microalgal usando águas contaminadas com MPs é dependente da concentração. Com o aumento do interesse no desenvolvimento de soluções sustentáveis, restos não utilizados de membranas de celulose bacteriana (BC) foram moídos para formar hidrogéis como potenciais biofloculantes de MPs. A viabilidade de hidrogel de BC na remoção de MPs de águas contaminadas com MPs foi avaliada para diferentes condições ambientais e operacionais. O hidrogel de BC revelou uma taxa de floculação muito alta (80,42%), provavelmente impulsionada pela natureza microporosa do hidrogel, muito superior a biofloculantes dispersivos comerciais como goma xantana e alginato. RSM mostrou a razão hidrogel de BC:MPs e os tempos de moagem como as variáveis mais críticas na modulação das taxas de floculação. Mais, tempos de exposição curtos (5 min) foram suficientes para conduzir uma agregação de partículas robusta. Estas descobertas sugerem que o hidrogel BC pode ser uma alternativa aos floculantes sintéticos em processos de remediação de efluentes

Modeling processes : study in a portuguese nonprofit organization

Project Work presented as the partial requirement for obtaining a Master's degree in Information Management, specialization in Information Systems and Technologies ManagementOncological diseases, particularly the ones affecting children and young people, are a reality that is present in the quotidian thinking of world society. It is vital that during and after the treatment of children and young people with cancer, their quality of life is evaluated, such as in the case of adolescence. The performance of health organizations must consider an effective and efficient management of their processes and activities so that they can meet their mission and values. In most cases, health organizations are unprofitable, providing services in a way that satisfies a need or following a cause. It is therefore essential to emphasize the concept of social responsibility where organizations, beyond the actions of social transformation, meet the involvement of their stakeholders through a transparent and cohesive relationship where they demonstrate how projects reach the creation of a more significant social impact. This project work aims to identify and analyze the primary processes of a Portuguese nonprofit organization in pediatric oncology, ACREDITAR, contributing with a set of recommendations to improve its activity performance. This work was made to follow a case study methodology. The design science research procedure was used as a guide, following five steps: (1) the problem identification and motivation, (2) definition of the objectives, (3) the design and development, (4) the demonstration and evaluation and (5) communication. After a requirement gathering conducted by open interviews, the existing documentation, and participant observation, it was possible to identify the main activities of the organization, that were modeled with the help of the BPM notation (BPMN). The models were then submitted for evaluation, by the organization´s professionals, through semi-structured interviews which by the qualitative analysis of content have combined into a set of several propositions, that were then validated through a questionnaire. The result of the evaluation of the propositions will help to a future improvement of ACREDITAR performance and can serve as an example to other nonprofit organizations

HIV infection in men who have sex with men (MSM): risk-taking behaviours and drivers of increased infection

HIV incidence among men who have sex with men (MSM) has risen in most Western countries. This has been largely attributed to increased high-risk sexual behaviours that occur from combinations of drivers operating in specific social, economic, cultural, and political contexts. MSM constitute a key population at increased risk for HIV, but not all MSM are at equivalent risk. Male and transgender sex workers (SW) are MSM subgroups considered most vulnerable to HIV infection. So far, knowledge on drivers of increased HIV among MSM is limited. Difficulties in reaching hard-to-reach groups have challenged research with key populations. Several methods for recruiting difficult-toaccess populations have emerged. This thesis intends to contribute to improve knowledge on prevalence of HIV, high risk behaviours and its determinants among MSM in Portugal. The specific objectives are to: 1)Estimate the prevalence of HIV and assess high-risk behaviours among a population of MSM in Portugal; 2)Explore and understand the complex links of HIV risk-taking practices and the adoption of protective measures among MSM most vulnerable groups; and 3)Critically analyse different methods for most effectively targeting MSM in HIV research and reach those most-at-risk. This thesis is expected to contribute to improve knowledge on HIV burden and risk factors among MSM in Portugal, and identify prevention needs to inform actions for reducing the spread of infection in MSM. This thesis is also expected to contribute to conducting future research with this hard-to-reach population. This work was based on the literature review on HIV and MSM developed throughout the thesis, the results obtained in the cross-sectional studies conducted about the prevalence of HIV, high-risk behaviours and drivers of infection among MSM, and the critical review of the methods for most appropriately targeting MSM in HIV research. Our findings show a high prevalence of HIV among the MSM studied – 8.8% (95%CI: 7-11%). More than a third of respondents reported visiting venues where MSM frequently seek sexual partners and have sex (cruising venues). A significantly higher proportion of cruising venues’ visitors reported to be HIV-positive (14.6% [95%CI: 11-18%] vs. 5.5% [95%CI: 4-7%] among non-visitors). Cruising venues’ visitors also engage more frequently in high-risk sexual behaviours as multiple sexual partners, group sex, and unprotected anal sex. Our findings show that different subgroups of MSM present disparate levels of HIV risk. Male SW presented high levels of HIV infection (5.0% [95%CI: 1-10%] self-reported; 10.7% [95%CI: 0-23%] reactive to rapid test), and reported frequently high-risk sexual behaviours as multiplicity of sexual partners, inconsistent condom use and drugs use. Among transgender SW (TSW), the proportion of HIV infection was 14.9% [95%CI: 8-21%]; findings show an overlap of sexual risk behaviours and an association of poor socioeconomic context with increased HIV risk and underuse of health services. Emerging methods for most effectively targeting MSM in HIV research - chain-referral, venue-based, respondent-driven, time-location, internet sampling methods, and community-based participatory approach - face common challenges but present several advantages on recruitment efficiency, especially of mostvulnerable subgroups, and evidence obtained on MSM’s needs. There are diverse risk profiles of MSM population. Tailored interventions should integrate strategies to reduce risk behaviours, intensify harm reduction, improve uptake of HIV testing and promote access to HIV health services, while tackling socioeconomic, partnering, and structural contexts conducive to increased risk. Further research producing relevant knowledge more ‘translatable’ into effective actions that address MSM’s health needs and improve health gain is needed.A incidência da infecção pelo VIH em homens que praticam sexo com homens (HSH) tem aumentado na maioria dos países ocidentais. Tal tem sido atribuído ao aumento de comportamentos de risco resultantes de combinações de factores que operam em contextos sociais, económicos, culturais e políticos específicos. Os HSH constituem uma população-chave em maior risco para o VIH, mas nem todos os HSH se encontram em igual nível de risco. Homens e pessoas transgénero trabalhadores do sexo (TS) são subgrupos de HSH considerados particularmente vulneráveis à infecção pelo VIH. O conhecimento actual sobre os factores do aumento da infecção pelo VIH em HSH é limitado. As dificuldades em alcançar grupos de difícil acesso têm desafiado a investigação com populações-chave. Neste contexto têm emergido vários métodos para recrutar estas populações. Esta tese pretende contribuir para aumentar o conhecimento sobre a prevalência do VIH, comportamentos de risco e seus determinantes em HSH em Portugal. Os objectivos desta tese são: 1)Estimar a prevalência do VIH e examinar os comportamentos de risco numa população de HSH em Portugal: 2)Explorar e compreende as complexas ligações de práticas de risco para o VIH e a adopção de medidas protectoras em grupos mais vulneráveis de HSH; e 3)Analisar criticamente diferentes métodos para alcançar mais adequadamente HSH na investigação em VIH e alcançar os grupos em maior risco. Com esta tese espera-se contribuir para um melhor conhecimento sobre a prevalência de VIH e factores de risco em HSH em Portugal, e identificar necessidades de prevenção para informar acções com vista à redução da transmissão do VIH nos HSH. Com esta tese espera-se também contribuir para o desenvolvimento de investigação futura com esta população de difícil acesso. O presente trabalho baseia-se na revisão de literatura sobre VIH e HSH desenvolvida ao longo do período da tese, nos resultados obtidos nos estudos transversais realizados sobre a prevalência de VIH, comportamentos de risco e factores da infecção em HSH, bem como na análise crítica dos métodos para alcançar mais adequadamente HSH na investigação em VIH. Os nossos resultados mostram uma elevada prevalência de VIH nos HSH estudados - 8.8% (IC95%: 7-11%). Mais de um terço dos inquiridos reportou frequentar locais onde HSH procuram parceiros sexuais e têm relações sexuais (locais de encontro sexual). Uma proporção significativamente mais elevada de frequentadores de locais de encontro sexual reportou ser VIH-positivo (14.6% [IC95%: 11-18%] vs. 5.5% [IC95%: 4-7%] nos nãofrequentadores). Os frequentadores de locais de encontro sexual também reportam mais frequentemente comportamentos sexuais de risco como múltiplos parceiros sexuais, sexo em grupo e sexo anal desprotegido. Os nossos resultados indicam que diferentes subgrupos de HSH apresentam diferentes níveis de risco para o VIH. Homens TS apresentam elevados níveis de infecção pelo VIH (5.0% [IC95%: 1-10%] auto-reportado; 10.7% [IC95%: 0-23%] resultado reactivo ao teste rápido), e reportam frequentemente comportamentos sexuais de risco como a multiplicidade de parceiros sexuais, o uso inconsistente do preservativo e o uso de drogas. Nos indivíduos transgénero TS, a proporção de infecção pelo VIH foi de 14.9% [IC95%: 8-21%]; os resultados mostram uma intersecção de comportamentos sexuais de risco e uma associação de contextos socioeconómicos desfavoráveis com um aumento do risco para o VIH e reduzida utilização dos serviços de saúde. Métodos emergentes para alcançar mais adequadamente HSH na investigação em VIH – de referência em cadeia, baseados em locais, orientados pelos respondentes, de tempo-local, por internet, e abordagem de investigação baseada na comunidade – enfrentam desafios comuns, mas apresentam várias vantagens ao nível da eficiência do recrutamento, especialmente de subgrupos mais vulneráveis, e da evidência obtida sobre as necessidades dos HSH. Existem diferentes perfis de risco na população de HSH. Intervenções adequadas devem integrar estratégias para reduzir comportamentos de risco, intensificar a redução de danos, aumentar a realização do teste para o VIH e promover o acesso aos serviços de saúde e VIH, abordando os contextos socioeconómicos, relacionais e estruturais que conduzem a um maior risco. É necessária investigação que produza conhecimento relevante e mais "traduzível" em acções efectivas, que respondam às necessidades em saúde dos HSH e contribuam para ganhos de saúde