Analysis of epistasis in human complex traits

Thousands of genetic mutations have been associated with many human complex traits and diseases, improving our understanding of the biological mechanisms underlying these phenotypes. The great majority of genetic association studies have focused exclusively on the direct effects of single mutations, ignoring possible interactions (epistasis). However, since genes operate within complex networks, interactions are expected to exist. The modelling of epistasis could further biological understanding, but the detection of such effects is complicated by a vast search space. In this thesis, we present a new statistical method to detect genetic interactions affecting quantitative traits in large-scale datasets. Our approach is based on testing for an interaction between a variant and a polygenic score (PGS) comprising a group of other mutations. We develop a new computational algorithm for PGS construction, and show through simulations that this method is robust to false-positives while retaining statistical power. We apply our approach to 97 quantitative traits in the UK Biobank (UKB) and find 144 independent interactions with the PGS for 52 different traits, including important variants known to affect disease risk at the APOE, FTO and LDLR genes, for example. We also develop a test to identify, for each variant interacting with the PGS, the variants driving that interaction. This recovers previously-known interactions and identifies several novel signals, primarily for biomarker traits. An example is a large network of genes (including ABO, ASGR1, FUT2, FUT6, PIGC and TREH) affecting alkaline phosphatase levels, or an interaction between IL33 and ALOX15 impacting eosinophil count, potentially implicated in asthma. Lastly, we extend our analysis to a new dataset of imputed variation at HLA genes in the UKB and find, among others, a new interaction for glycated haemoglobin involving HLA-DQA1*03:01, an allele previously associated with diabetes. Our results demonstrate the potential for detecting epistatic effects in presently-available genomic datasets. This can allow the uncovering of key 'core' genes modulating the impacts of other regions in the genome, as well as the identification of subgroups of interacting variants of likely functional relevance

A digital image based method to quantify intracellular polyphosphates in microbial aggregates

Dissertação de mestrado em BioinformáticaEutrophication is a serious problem of aquatic ecosystems that can threaten biodiversity and human health. It is caused by a high concentration of nutrients, such as phosphorus, leading to excessive growth of aquatic plants and, consequently, to stagnation and decreased levels of oxygen in water systems. To prevent this problem, wastewater from rural, industrial and urban backgrounds are treated using enhanced biological phosphorous removal. This technique uses microorganisms already present in wastewater that incorporate phosphorous into their cells in the form of polyphosphate, removing the nutrient from the water. A very important part of this technique consists of evaluating the polyphosphate levels present in the microorganisms, which is usually done through expensive or time consuming analytical methods. To improve the polyphosphate measurement step, the objective of this thesis was to create a quantitative image analysis program that can correlate image obtained data with analytical data, creating linear regression models useful for polyphosphate quantification. This program used color segmentation between polyphosphate and biomass regions, based on RGB, HSV and LAB color spaces, and was applied on images of samples dyed with different stains (methylene blue and toluidine blue) and with different dilution factors (no dilution and 10x dilution). These images experienced gamma values and contrast adjustments, to evaluate different image settings on color segmentation. Models for methylene blue stained and diluted samples presented the highest regression coefficients between the image data results and analytical data (0.920 and 0.992, respectively), also existing some differences between models of images with different contrast and gamma values. The color space chosen for image analysis seems to be very important with RGB and LAB presenting more satisfying results than HSV. More work is needed before this method can be used, however the results seen on this thesis are promising.A eutrofização é um grave problema de ecossistemas aquáticos que pode ameaçar a biodiversidade e a saúde humana. É causada por uma alta concentração de nutrientes, tal como fósforo, levando a um crescimento excessivo de plantas aquáticas e, consequentemente, à estagnação e diminuição dos níveis de oxigênio nos sistemas de água. Para evitar este problema, as águas residuais das zonas rurais, industriais e urbanas são tratadas com recurso a remoção biológica de fósforo melhorada. Esta técnica utiliza microrganismos já presentes em águas residuais que incorporam o fósforo dentro das suas células na forma de polifosfato, removendo assim o nutriente da água. Uma parte muito importante desta técnica consiste em avaliar os níveis de polifosfato presentes nos microrganismos, o que é geralmente efetuado por métodos analíticos caros e demorados. Para melhorar a etapa de medição de polifosfatos, o objetivo desta tese foi criar um programa de análise quantitativa de imagem que pudesse correlacionar dados obtidos de imagens com dados analíticos, criando modelos de regressão linear úteis para a quantificação de polifosfatos. Este programa utilizou segmentação de cores entre regiões de polifosfato e biomassa, com base nos espaços de cores RGB, HSV e LAB, e foi aplicado em imagens de amostras tingidas com diferentes colorações (azul de metileno e azul de toluidino) e com diferentes fatores de diluição (sem diluição e diluição 10x). Estas imagens foram ajustadas nos seus valores de gamma e contraste, para avaliar diferentes configurações de imagem em segmentação de cor. Os modelos para amostras de azul de metileno e amostras diluídas apresentaram os maiores coeficientes de regressão entre os resultados dos dados de imagem e os dados analíticos (0,920 e 0,992, respetivamente), existindo também algumas diferenças entre os modelos de imagens com diferentes contrastes e valores de gamma. O espaço de cores escolhido para a análise de imagens parece ser muito importante, pois o RGB e o LAB apresentam resultados mais satisfatórios do que o HSV. Mais trabalho é necessário antes que este método possa ser usado, no entanto os resultados vistos nesta tese são promissores

Optimizing multi-channel use in digital marketing campaigns

Digital marketing has been gaining importance in the last years. It has become an easier, faster and more accountable way to reach customers than traditional, offline marketing, leading to more effective results and lower campaign costs. In digital marketing, the need to constantly reach large audiences is met by integrating online communication channels, as this increases customer touch points and ad exposures. It becomes thus important to know which channels perform better, individually or in combination with each other and traditional media. This dissertation evaluates the performance of different online advertising channels, including email (old/new formats), display (customary and social media formats) and search engine marketing (SEM), within a single, multi-channel campaign conducted in Portugal in 2014 for a large FMCG brand. First, the effectiveness and efficiency of different channels were statistically compared, and related to international benchmarks. Then, linear regression models were ran to estimate the effect of single and multiple channel use on campaign performance metrics. Results showed that classic email formats performed the best in terms of conversion rates, profit and ROI, whereas social media display ads performed the worst. Meanwhile, the use of SEM and new email formats did not improve campaign performance. It was possible to conclude that pre-defining and aligning campaign goals between agencies and advertisers is the key to optimize multi-channel use in digital marketing, as well as past experience with different channels.mais fácil, mais rápida e mais responsável para atingir os clientes que o marketing offline tradicional, levando a resultados mais eficazes e os custos de campanha inferiores. Em marketing digital, a necessidade de alcançar grandes audiências é cumprida por meio da integração de canais de comunicação on-line, pois isso aumenta os pontos de contacto com o cliente. Torna-se assim importante saber quais os canais que geram melhor desempenho, individualmente ou em combinação. Esta dissertação avalia o desempenho dos diferentes canais de publicidade on-line, incluindo e-mail (velho / novo formatos), display (formatos de media habitual e social) e search engine marketing (SEM), dentro de uma campanha multicanal realizada em Portugal em 2014 para uma grande marca FMCG. Em primeiro lugar, a eficácia e eficiência de diferentes canais foram comparados estatisticamente, e relacionado com benchmarks internacionais. Então, modelos de regressão linear foram feitos para estimar o efeito do uso único e múltiplo de canais, em métricas de desempenho da campanha. Os resultados mostraram que os formatos de e-mail clássicos tiveram o melhor desempenho em termos de taxas de conversão, lucro e ROI, enquanto os anúncios de exibição de media social realizada pelo pior. Enquanto isso, o uso de SEM e novos formatos de e-mail não melhorou o desempenho da campanha. Foi possível concluir que a pré-definição e alinhamento das metas de campanha entre agências e anunciantes é a chave para otimizar o uso de multicanal em marketing digital, bem como a experiência passada com diferentes canais

Phytoplankton community in the Algarve coastal region: implications to bivalve aquaculture production

Tese de mestrado em Ciências do Mar, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasA aquacultura de organismos aquáticos, incluindo peixes, moluscos, crustáceos e plantas aquáticas é o sistema de produção de alimentos de crescimento mais rápido em todo o mundo, com um aumento de 527% na produção global de aquacultura de 1990 a 2018. Nesta conjuntura global, em que se verificam cada vez mais restrições à exploração pesqueira, a produção aquícola na costa portuguesa apresenta um enorme potencial a ser explorado dada a excelência da sua localização geográfica. Portugal é também um dos países onde mais se consome pescado, registando um consumo médio per capita de 55,6 kg / ano, valor que se encontra bastante acima da média mundial. A aquacultura em Portugal apresentou, nos últimos anos, um grande desenvolvimento não só ao nível da tecnologia e estruturas utilizadas, mas também na introdução de novas espécies com maior valor comercial. Desde a década de 1970 houve um maior investimento na aquacultura de várias espécies de bivalves, tais como o mexilhão e a ostra. No entanto, a produção total da aquacultura marinha de Portugal mantém se aquém do esperado, sendo que em 2017 representou menos de 1% da produção de alguns países europeus. Neste momento, a produção de bivalves em aquacultura representa, anualmente, cerca de metade da produção aquícola total, sendo a outra metade constituída maioritariamente pela produção de peixe. A aquacultura offshore realizada em longlines instaladas em pontos ao longo da costa é um dos métodos mais utilizados mundialmente para a produção de bivalves e, dada a extensão da costa portuguesa, apresenta-se como método com elevado potencial de rentabilidade e sustentabilidade. Comparada com a produção de peixes em gaiolas, este é um método que se apresenta vantajoso uma vez que os bivalves, sendo organismos filtradores, se alimentam principalmente de fitoplâncton e de outros compostos orgânicos presentes naturalmente na coluna de água, ao contrário dos peixes em que é necessária a introdução de alimento. É na costa do Algarve que se pode observar maior quantidade de unidades de aquacultura offshore. Na verdade, esta é a área da costa portuguesa que apresenta uma área marítima com maior proteção da agitação marítima e onde a temperatura e outros fatores ambientais são mais favoráveis à produção de várias espécies. Contudo, a escolha dos locais de produção é tipicamente empírica, por vezes não tendo em conta todos os fatores bióticos e abióticos que embora favoráveis à aquacultura apresentam, no entanto, alguma variabilidade ao longo da costa sul. Hoje em dia, de acordo com a informação disponibilizada no geoportal aquicultura da DGRM, existem na costa do Algarve 9 unidades de aquacultura offshore apenas para a produção de mexilhões e ostras, representando mais de 200 hectares. No resto da costa portuguesa existe apenas uma unidade de produção de mexilhões localizada perto de Peniche. A espécie de mexilhão mais produzida em Portugal e no mundo é o Mytilus edulis com a produção em Portugal a atingir 1746 toneladas em 2018 e a espécie de ostra mais produzida em Portugal é a Crassostrea Gigas, com um valor total de produção de 3451 toneladas em 2018. Estas duas espécies são frequentemente escolhidas pela sua grande distribuição geográfica natural, pelo seu ciclo de vida ter sido já estudado e compreendido ao pormenor, por já possuírem um mercado bem desenvolvido, por apresentarem grande eficiência na sua produção e também pelo seu elevado valor nutritivo quando consumido. Deste modo, o principal objetivo deste trabalho é compreender a distribuição espacial das comunidades fitoplanctónicas na costa do Algarve para avaliar as implicações na seleção de áreas para a produção de bivalves offshore. De forma a atingir este objetivo, foram estabelecidas diversos objetivos específicos: i) Avaliar como os fatores ambientais afetam a distribuição espacial das comunidades fitoplanctónicas na costa Algarvia; ii) Identificar áreas com elevada produção de biomassa fitoplanctónica ao longo da costa Algarvia e avaliar quais os grupos fitoplanctónicos que mais contribuem para esta produção; iii) Identificar os locais com maior potencial para implantação de unidades de aquacultura offshore, de acordo com a biomassa fitoplanctónica e condições ambientais. Assim, com base numa campanha oceanográfica inserida no projeto AQUIMAR e a bordo do navio oceanográfico NRP Almirante Gago Coutinho, foi feita a amostragem da coluna de água para 52 estações ao longo de toda a costa algarvia, durante o mês de outubro de 2018. Foram estudados fatores ambientais como a temperatura, salinidade, oxigénio dissolvido, correntes oceânicas e também alguns nutrientes tais como sílica, fósforo, o azoto inorgânico dissolvido (DIN) e a forma como estes estão espacialmente distribuídos. Os valores em temperatura, salinidade e de oxigénio dissolvido encontraram-se dentro dos valores descritos para a costa do Algarve, ao contrário da distribuição dos nutrientes que foi observada em concentrações bastante baixas. Quanto às correntes foi observada uma direção de corrente maioritariamente vinda de sudoeste e com uma magnitude média entre 100 e 150 mm/s. Foi também estudada em detalhe, através da análise quimio-taxonómica (HPLC-CHEMTAX), a constituição em classes da comunidade fitoplanctónica, tendo sido observadas em maior concentração as classes Bacillariophyceae e Dinophyceae. A variação geográfica destas classes e a influência dos fatores ambientais na sua distribuição foi ainda estudada através de uma análise de correspondência canônica. Os parâmetros que maior influência apresentaram na distribuição da comunidade fitoplanctónica foram a distância à costa, a temperatura, o DIN e a sílica. Foram combinados todos os parâmetros relevantes para identificação das áreas com maior potencial na produção de bivalves ao longo da costa sul portuguesa, o que resultou na formulação de um índice de aptidão que se propõe como nova metodologia a aplicar. Os parâmetros utilizados foram a distância à costa, a temperatura, a presença em DIN, a distribuição da biomassa fitoplanctónica e ainda a presença das classes Bacillariophyceae e Dinophyceae. Para a distância à costa foram consideradas adequadas as estações a uma distância máxima de 6 milhas náuticas por ser esta a distância máxima de acesso à carta mínima para condução de embarcações em Portugal e também devido à acessibilidade e redução de custos. A temperatura adequada para mexilhões e ostras de diferentes regiões geográficas varia entre 18 e 25ºC, tendo sido este o intervalo considerado adequado para a sua produção. Para o DIN, foram consideradas adequadas as estações cujo valor de concentração estava entre os mais elevados, neste caso foi superior o percentil 90. As concentrações de DIN foram usadas porque o azoto é um nutriente limitante e pode ser um potencial indicador para a produção primária. Para a biomassa fitoplanctónica foi aplicada a mesma abordagem, tendo sido consideradas adequadas as estações cujo valor da concentração em clorofila a foi superior ao percentil 90. Como indicador para a presença da biomassa fitoplanctónica, foi ainda considerado um parâmetro referindo-se especificamente à dominância das classes Bacillariophyceae e Dinophyceae, por estas serem consideradas as mais importantes no crescimento e desenvolvimento na produção de bivalves. Para as classes Bacillariophyceae e Dinophyceae, foram consideradas adequadas as estações em que a soma da concentração destes dois grupos foi superior ao valor médio. Para a construção deste índice, foi ainda considerado adicionar os dados das correntes oceânicas, mas por haver apenas uma estação de amostragem, estes dados não foram incluídos. Utilizando os dados da campanha de outubro de 2018 e através do índice de aptidão, foram observadas as áreas numa zona compreendida desde a costa de Sagres, Lagos, Portimão e Faro até uma distância de 6 milhas náuticas. Ao observar a localização das unidades de aquacultura já existentes no Algarve, é possível constatar que se localizam nas áreas identificadas neste trabalho como tendo o maior potencial ou sendo mais adequadas. É possível concluir-se que estes tenham sido os locais onde, ao longo dos anos e empiricamente, a produção de bivalves se tenha mostrado mais eficiente. Este método foi desenvolvido utilizando dados de uma única campanha como um estudo de caso, no entanto, a aplicação do índice proposto a um maior conjunto de dados com maior variabilidade sazonal e para toda a costa de Portugal, poderá no futuro expandir as possibilidades de exploração desta produção no nosso país, aproximando-o do máximo da sua potencialidade.Aquaculture in Portugal has shown, in recent years, a great development not only regarding technology, but also in terms of the species used, with the introduction of new species with great commercial value. Since the 1970's, there has been a great investment in aquaculture of several bivalve species, such as mussels and oysters. At the moment, in Portugal, the production of bivalves in aquaculture represents, annually, about half of the total production, with the other half constituted mainly by the production of finfish aquaculture. Offshore aquaculture, carried out at locations along the coast, is one of the most used methods worldwide for the production of bivalves. Given that Portugal is a country with an extensive coast, it can be assumed that there is great potential for this type of production. The bivalve offshore aquaculture has greater potential in terms of sustainability when compared to the production of fish in cages. This is mainly caused by the fact that finfish needs to be feed to survive and grow while for the bivalves the natural food present in environment (water column) is taken up by them, as these are filtering organisms that mainly feed on phytoplankton in ocean environments. It is on the Algarve coast that offshore aquaculture units can be seen in greater numbers since the Portuguese south coast presents a coastal maritime area with greater protection from sea agitation and where temperature and other environmental factors are more favorable to the production of various species. However, the choice of the production sites is typically empirical, sometimes not taking into account all the biotic and abiotic factors, which although favorable to aquaculture, have some variability along the south coast. In this work, through an oceanographic campaign inserted in the AQUIMAR project and on board the NRP Almirante Gago Coutinho oceanographic vessel, sampling was carried out in 52 stations along the entire Algarve coast during the month of October 2018. The main environmental factors studied were temperature, salinity, dissolved oxygen, as well as nutrient concentrations. Additional water samples were also collected to evaluate the spatial distribution of phytoplankton biomass, using chlorophyll a concentration as a proxy. Moreover, phytoplankton community composition (main groups) of samples was also analyzed through chemotaxonomy (HPLC-CHEMTAX), an approach that uses the pigment signature of the different phytoplankton groups. These data were then used to analyze the how the environmental factors influence the spatial distribution of phytoplankton in the Algarve coast. Phytoplankton is probably the most important source of food for the growth of bivalve organisms in open waters. To identify the areas with the greatest potential to produce these organisms along the south coast of Portugal, all relevant factors, with enough spatial resolution, were combined in an integrated analysis. A novel suitability index methodology is proposed herein. Using the data from the campaign of October 2018, the suitability index indicated that the areas closer than 6 nautical miles to the shoreline of Sagres, Lagos, Portimão and Faro are the locations with the greatest potential for the implementation of structures for aquaculture of offshore bivalves in the Algarve. In the future, this methodology should be applied to a more comprehensive dataset

Avaliação morfofuncional num modelo experimental de movimentos mastigatórios parafuncionais

Introdução: O conceito de etiologia central do bruxismo tem sido reforçado por vários estudos ao longo das últimas décadas. Foi sugerido que o consumo crónico de anfetamina produz bruxismo reforçando a hipótese da etiologia central. O efeito da acupunctura no bruxismo é ainda relativamente desconhecido. Objectivos: Avaliação da atrição dentária, dos movimentos mastigatórios não funcionais (MMNF), da concentração sérica da creatina cinase (CK) e cortisol, da evolução do peso corporal e dos efeitos da acupunctura num novo modelo experimental de MMNF com d-anfetamina. Materiais e métodos: Foram utilizados 40 ratos Wistar machos com 9 semanas de idade, divididos em 4 grupos. O Grupo I (GI; de controlo) não sofreu qualquer manipulação experimental, o Grupo II (GII) foi submetido a um protocolo de indução de stresse e injecção de soro fisiológico, o Grupo III (GIII) submetido a stresse e injecção de anfetamina segundo um protocolo de doses crescentes durante 14 dias e o grupo IV (GIV) submetido ao mesmo protocolo de indução de stresse e de injecção de anfetamina e tratamento com acupunctura. Com o objectivo de avaliar a influência do stresse na atrição incisal realizaram-se marcas dentárias nos incisivos centrais inferiores dos ratos. Foram também realizadas três colheitas sanguíneas nos dias 1, 7 e 14 de modo a avaliar as variações das concentrações séricas da CK e do cortisol. O comportamento dos animais, incluindo os MMNF e o peso foram monitorizados ao longo do estudo. Resultados: A d-anfetamina potenciou o efeito do stresse no aumento do comportamento MNF, e consequentemente, da atrição: Grupo I (6,4±0.,2mm), Grupo II (6,8±0,3mm) e Grupo III (7,2±0,4mm). O protocolo de acupunctura levou a um aumento significativo de MMNF numa fase inicial do estudo e consequentemente da atrição no Grupo IV (7,84±0,62mm). Apesar de os animais do Grupo II não terem aumentado de peso, a anfetamina produziu uma diminuição do peso entre o dia 0 e o dia 14 no GrupoIII (-21,3±16,4g) e a acupunctura potenciou ainda mais esta perda de peso no Grupo IV (-49,37g±29,83g). Relativamente à concentração sérica da CK, observou-se que o stresse produziu um aumento dos teores séricos desta enzima relativamente ao Grupo I em função do tempo, atingindo o valor máximo ao 14º dia: Grupo I (1752,4 U/L), Grupo II (2573,2 U/L), Grupo III (3416,9 U/L) e Grupo IV (3315,9.U/L). Os presentes resultados demonstram ainda que a anfetamina potencia a acção do stresse no aumento da CK sérica nos dias 7 e 14 e a acupunctura parece não afectar estes valores. Os valores do cortisol para o Grupo II, Grupo III e Grupo IV são superiores ao Grupo I (p<0,0001) nos 3 tempos medidos. No entanto, não há diferenças estatisticamente significativas entre os Grupos II, III e IV. Conclusões: Em ratos, o stresse aumenta os MMNF, a atrição e a CK, sendo a anfetamina potenciadora destes factores. Uma dose crescente de d-anfetamina potencia o bruxismo induzido por stresse mas não aumenta o cortisol circulante, ao contrário do stresse, sugerindo que a expressão de MMNF atenua a activação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Suprarrenal. Ao contrário do que se esperava, este protocolo de acupunctura não diminuiu a atrição incisal, apresentando estes animais uma perda de peso significativa. Não trouxe alterações significativas relativamente à CK, assim como aos pesos do timo, baço e supra-renais. A acupunctura aumentou o nível de cortisol na análise intermédia, para o diminuir na terceira análise. Sugere-se que a manipulação por tratamento de acupunctura poderá, por si só, ser um agente stressante, poderá necessitar de tempo para actuar ou ainda que os animais, em função do tempo, se habituam a este factor, diminuindo a intensidade de resposta.Introduction: The concept of the central etiology in bruxism has been reinforced by several studies in the last decades. It has been suggested that the chronic abuse of amphetamine produces bruxism, reinforcing its central etiology. The effects of acupuncture in bruxism are still moderately unknown. Objetive: To evaluate the impact of chronic use of amphetamine on the non-functional masticactory movements (NFMM), stresse-induced behavior and dental attrition. Serum creatinine-kinase (CK) and cortisol levels were also assessed, as well as the weight evolution and the effects of acupuncture in a new experimental model of NFMM with d-amphetamine. Materials and methods: 40 Wistar male rats (9 weeks of age) were divided as follows: Group I (control; GI) did not suffer any experimental manipulation; Group II was submitted to a stress induction protocol for 14 days including a single daily saline i.p. injection; Group III was submitted simultaneously to stress and to escalating single daily doses of amphetamine using a procedure of increasing doses and Group IV submitted to the same stress induced and amphetamine injection protocol and acupuncture treatment. Dental marks close to the gingival margin in the lower incisors were drawn to evaluate the influence of the induction protocols in the dental attrition. Blood samples were collected in days 1, 7 and 14 to evaluate the serum CK and cortisol levels. The animals’ behaviour, including NFMM, was monitored throughout the study. The animals’ behaviour, including the NFMM and their weight were monitored during the study. Results: d-Amphetamine potentiated stress-induced increase in NFMM, stress-related behavior and consequently in dental attrition (Group I: 6,4±0,2mm, Group II: 6,8±0,3mm and Group III: 7,2±0,4mm. The acupuncture protocol led to a significant gain in NFMM, in an initial phase of the study and consequently in attrition in Group IV (7,84±0,62mm). While the Group II animals didn’t gain weight, amphetamine produced a decrease in body weight between day 0 and 14 in Ggoup III (-21,3±16,4) and acupuncture potentiated this loss in Group IV (-49,37g±29,83g). The CK serum levels increased time-dependently in both GII and GIII groups (Day 14-Group I: 1752,4 U/L; Group II: 2573,2 U/L and Group III: 3416,9 U/L). The present results demonstrate that amphetamine enhances the ation of stress as suggested by higher CK serum on 7 and 14 days when compared to Group II and acupuncture seems not to affect this values. The Group II and Group III cortisol levels were higher than the Group I cortisol levels (p<0,0001) in all assessed periods. There are no statistically significant differences between GroupII, Group III e Group IV. Conclusions: In rats stress promotes behavioral changes in NFMM and an increase in attrition, in the raise of CK, being the ATS the enhancer of these factors. A sensitizing dose of d-amphetamine regimen potentiates stress-induced bruxism but does not raise cortisol levels, unlike stress, suggesting that NFMM attenuate Hypothalamus-Pituitary-Adrenal axis under this stimulant. Unlike what was expected, the acupuncture protocol did not decrease attrition and led to a significant weight decrease. It did not change CK levels, as well as thyme, spleen and adrenal glands weight. Acupuncture raised cortisol levels on the intermediate analysis, decreasing on the third analysis. We think that acupuncture manipulation may be a stressful agent, it may need longer time to produce effect or that the animals may get used to this factor, decreasing the intensity of the answer

Measuring physiotherapy outcomes in chronic low back pain: Moving forward to a patient-centred approach

ABSTRACT - Background Chronic low back pain (CLBP) is a common health condition worldwide affecting multiple domains of people's health and life. The management of CLBP has now a greater emphasis on conservative interventions, such as physiotherapy treatments, and a growing research effort has been undertaken to analyse their effectiveness. Ensuring the integration of the patient’s perspective in the measurement of health outcomes is a critical element for effectiveness research and it has become increasingly important in the current patient-centred healthcare paradigm. In particular, the assessment of meaningful outcome domains for patients is now an essential requirement for the adequate outcomes measurement of health interventions. However, growing evidence has suggested that the outcome domains measured in research are not fully aligned with the patients' perspective. Purpose The aim of this thesis was to analyse the relationship between the outcome domains used in research and the perception of patients with CLBP about physiotherapy outcomes, contributing to reinforce the patient’s role in the physiotherapy outcomes measurement. Materials and Methods To achieve this purpose, five studies were developed: 1) The first systematically analysed how the outcomes are being measured in physiotherapy research; 2) The second focused on the cultural adaptation and the psychometric properties analysis of a measure representative of the patient's perception of improvement; 3) The third and fourth analysed the relationship between pain intensity and functional disability domains and the patient's perception; 4) The fifth explored the relevant outcome domains for patients undergoing physiotherapy. Results A wide variety of outcome domains are used to determine the physiotherapy effectiveness in patients with CLBP, but poor compliance with a biopsychosocial framework was found. Pain intensity and disability are widely used, while other outcome domains covering the psychological and social health areas are rarely used in the physiotherapy research. However, pain intensity and disability changes during physiotherapy treatment were not sufficient to capture the set of outcomes as perceived by patients, explaining only partially the global patients’ perception of improvement. In addition, the most used pain and disability cut-off values showed a poor ability to identify patients with CLBP who perceived a meaningful improvement after physiotherapy treatment. Patients with CLBP undergoing physiotherapy perceived gains in multiple health domains that ranged beyond those of pain and disability, such as “reducing medication intake”, “improving sleep quality”, “ability to self-manage” and “sense of well-being and normality”. Conclusions This thesis contributed to understanding the present gap between the outcome domains used in physiotherapy research and the patients' perspective. Current outcome measurement in physiotherapy research is incomplete and partially covers the set of outcomes perceived as meaningful by patients with CLBP. The outcome measurement model for physiotherapy treatments needs to be rethought and probably expanded to reflect the set of outcome domains valued by patients.RESUMO - Introdução A dor lombar crónica (DLC) é uma condição de saúde comum a nível global que afeta vários domínios da saúde e vida das pessoas. O tratamento da DLC tem agora maior ênfase nas intervenções conservadores, como os tratamentos de fisioterapia, e um esforço crescente de investigação tem sido realizado para analisar a sua efetividade. Garantir a integração da perspetiva do paciente na avaliação de resultados de saúde é um aspeto fundamental na investigação de efetividade e tornou-se cada vez mais importante no atual paradigma de cuidados de saúde centrados no paciente. Em particular, a avaliação de domínios de resultados relevantes para os pacientes é agora uma condição essencial para uma adequada mensuração dos resultados das intervenções de saúde. Contudo, evidência crescente tem sugerido que os domínios de resultado mensurados na investigação não estão completamente alinhados com a perspetiva do paciente. Objetivo O objetivo desta tese foi analisar a relação entre os domínios de resultado utilizados na investigação e a perceção dos pacientes com DLC sobre os resultados da fisioterapia, contribuindo para reforçar o papel do paciente na mensuração dos resultados da fisioterapia. Materiais e Métodos Para concretizar este objetivo, foram desenvolvidos 5 estudos: 1) O primeiro analisou sistematicamente a forma como os resultados da fisioterapia têm sido mensurados na investigação; 2) O segundo centrou-se na adaptação cultural e análise das propriedades psicométricas de um instrumento de medida representativo da perceção de melhoria dos pacientes; 3) O terceiro e o quarto analisaram as relações entre os domínios da intensidade da dor e incapacidade, e a perceção de melhoria dos pacientes; 4) O quinto explorou os domínios de resultados relevantes para os pacientes sujeitos a fisioterapia. Resultados A efetividade da fisioterapia em pacientes com DLC é determinada através de uma ampla variedade de domínios de resultados, contudo foi encontrada uma baixa concordância com um quadro conceptual biopsicossocial. A intensidade da dor e incapacidade são amplamente utilizados enquanto outros domínios de resultados abrangendo as áreas de saúde psicológica e social são raramente utilizados na investigação de fisioterapia. Porém, as mudanças na intensidade da dor e incapacidade durante o tratamento de fisioterapia não mostraram ser suficientes para captar o conjunto de resultados tal como percecionados pelos pacientes, explicando apenas parcialmente a perceção global de melhoria. Para além disso, os valores de corte mais usados para a dor e incapacidade mostraram uma baixa capacidade em identificar os pacientes com DLC que percecionaram uma melhoria significativa após o tratamento de fisioterapia. Os pacientes com DLC sujeitos a fisioterapia percecionam ganhos em vários domínios de saúde para além dos domínios da dor e incapacidade, tais como “redução da toma de medicação”, “melhoria da qualidade do sono”, “capacidade de autogestão” e “sensação de bem-estar e normalidade”. Conclusões Esta tese contribuiu para compreender a lacuna existente entre os domínios de resultados usados na investigação de fisioterapia e a perspetiva dos pacientes. A atual mensuração de resultados na investigação de fisioterapia é incompleta e abrange parcialmente o conjunto de resultados percecionados como importantes pelos pacientes com DLC. O modelo de mensuração de resultados para os tratamentos de fisioterapia precisa de ser repensado e provavelmente expandido de forma a refletir o conjunto de domínios de resultados valorizados pelos pacientes