Role of the neurotrophic factor receptor RET in haematopoiesis

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Imunologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2013Haematopoiesis is a developmental process that ensures the generation of all blood cell lineages throughout life. As a consequence, this is a highly complex and dynamic developmental cascade subject to tight regulatory mechanisms. Thus, the study of novel molecular signals is critical to further understand how haematopoiesis operates to ensure the balance between cell lineage commitment, cell homeostasis and efficient haematopoietic responses to insults and disturbances. The tyrosine kinase RET is the receptor for the GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) neurotrophic factor family (GDNF family ligands – GFLs). Productive RET signalling controls the development and maintenance of the enteric nervous system, kidneys and spermatogenesis. Interestingly, Ret expression was detected in haematopoietic cells and lymphoid organs and RET signalling was shown to regulate enteric lymphoid organogenesis. However the role of RET in haematopoiesis remains completely unexplored. Haematopoietic stem cells (HSCs) are at the onset of the developmental cascade that generate all blood cells, thus we initially investigated the role of RET in HSC function and how modulation of RET signalling can be used to control HSC responses. Finally, we investigated the role of RET in late stages of haematopoietic cell precursor differentiation into the T cell lineage. We found that the tyrosine kinase RET is critical to HSC survival and function. HSCs express RET signalling molecules and HSCs microenvironment provides RET ligands. Moreover Ret ablation leads to reduced HSC numbers and recruitment of quiescent cells into proliferation. Although RET null progenitors have normal differentiation potential, they exhibit impaired in vivo stress response and reconstitution potential. Remarkably RET downstream signalling results in p38/MAP kinase phosphorylation and CREB transcription factor activation, providing HSCs with critical surviving cues. In agreement, recue of Ret null progenitors was efficiently achieved in vivo by forcing the expression of RET downstream targets, Bcl2 or Bcl2l1. Thus, RET activation improves HSC survival and in vivo transplantation efficiency, unveiling exciting new possibilities in transplantation and HSC ex vivo expansion. In addition, our work demonstrates that HSC use neurotrophic factors to regulate and maintain their fitness. RET signalling molecules are also expressed in thymocytes, more specifically, we found their expression in CD4/CD8 double negative thymocytes (DN). Nevertheless, ablation of Ret or it co-receptors Gfra1 and Gfra2 had a minor impact in foetal thymopoiesis. In agreement, Ret conditional knockout mice had similar thymocyte development and fitness when compared to their WT counterparts. Thus, while RET signalling is critical to HSC function, it is dispensable for T cell development in vivo. Altogether, our work show that molecular mechanisms usually assigned to specific tissues, can be more widely used by unrelated cell types, such as haematopoietic stem cells. Our findings also illustrate how a same signalling pathway can be regulated to originate different cell responses. Unlike several neuronal populations that use GFLs depending on the specific expressed co-receptor, HSCs express multiple RET coreceptors and respond to GFLs in a redundant fashion. There is increasing evidence that nervous signals can control haematopoiesis, namely by regulating osteoblast and mesenchymal stem cell function in HSC niches. Herein, we show that neurons and HSC employ common regulatory mechanisms. Thus, our work paves the way to further studies employing neurotrophic factors in HSC expansion and transplantation protocols.O sistema hematopoiético, que inclui as células do sistema imunitário, é altamente complexo e dinâmico, e como tal, está sujeito a uma regulação apertada. Assim, o estudo dos mecanismos moleculares responsáveis pelo desenvolvimento de células hematopoiéticas é essencial para compreender a forma como este sistema funciona de modo a manter o equilíbrio entre o número de células necessárias em homeostasia e uma rápida resposta em situações de desequilíbrio. A tirosina cinase RET é o receptor para os factores neurotróficos da família do GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) (GDNF family ligands – GFLs) e tem uma função crucial no desenvolvimento e manutenção do sistema nervoso, no desenvolvimento embrionário do rim e na espermatogénese. Curiosamente, a expressão de Ret já foi detectada em várias populações de células hematopoiéticas e em órgãos linfoides primários como o fígado fetal, a medula óssea e o timo. Para além disso, foi também demonstrado um papel crucial da sinalização por RET em células hematopoiéticas envolvidas na organogénese das placas de Peyer no intestino durante a vida embrionária. No entanto, apesar de a expressão de RET ter sido identificada em várias populações celulares, uma possível função de RET no desenvolvimento ou função de células hematopoiéticas não é ainda conhecida. As células estaminais hematopoiéticas, pelas suas capacidades de autorrenovação e proliferação, são a base do programa de desenvolvimento e diferenciação que origina todas as células do sangue. Por este motivo, é crucial compreender os complexos mecanismos que regulam as células estaminais hematopoiéticas. Assim, no laboratório estamos particularmente interessados no papel de RET na função das células estaminais hematopoiéticas e no modo como a sinalização por RET pode ser usada de forma a modular a sua resposta em situações de desequilíbrio como a transplantação. Uma vez que foi proposto um efeito do ligando de RET GDNF na sobrevivência de timócitos in vitro, estamos também interessados em compreender a função de RET no desenvolvimento de células T in vivo. O timo é responsável pela produção de todas as populações de células T, que são essenciais para respostas imunitárias eficientes. Como tal é indispensável perceber de que modo o microambiente tímico fornece uma complexa rede de sinais que levam ao desenvolvimento de células T a partir de precursores da medula óssea. No laboratório descobrimos que a tirosina cinase RET tem uma função crítica na sobrevivência e função das células estaminais hematopoiéticas. Estas expressam a maquinaria de sinalização por RET, que inclui o receptor RET e os seus co-receptores, enquanto o microambiente onde as células estaminais hematopoéticas se encontram providencia os ligandos de RET necessários. Para além disso, a ablação de Ret leva à redução do número de células estaminais hematopoiéticas e ao recrutamento de células quiescentes para o estado proliferativo. Apesar de os progenitores hematopoiéticos deficientes em RET terem um potencial de diferenciação normal, apresentam uma fraca resposta ao stresse in vivo e um potencial de reconstituição reduzido. Importante, a sinalização de RET fornece factores de sobrevivência às células estaminais hematopoiéticas, por a jusante resultar na fosforilação da cinase p38/MAPK e na activação do factor de transcrição CREB. Em concordância, a sobreexpressão dos genes alvo a jusante de RET, Bcl2 ou Bcl2l1, resgata in vivo a função hematopoiética de progenitores deficientes em Ret, aumentado o seu potencial te transplantação. Na verdade, a activação de RET aumenta a sobrevivência de células estaminais hematopoiéticas e a sua eficiência de transplantação in vivo, revelando novas possibilidades de intervenção em terapias de transplantação e expansão ex vivo de células estaminais hematopoiéticas. Assim, o nosso trabalho mostra que factores neurotróficos presentes no nicho das células estaminais hematopoiéticas regulam a sua função através do receptor RET. Embora tenhamos confirmado que as moléculas envolvidas na sinalização de RET são expressas no timo, especialmente na população de timócitos negativa para os coreceptores CD4 e CD8 (DN), a remoção de Ret ou dos seus co-receptores Gfra1 ou Gfra2 não afecta a timopoiese fetal. Concordantemente, animais adultos com eliminação condicional de Ret em timócitos revelam que a capacidade de desenvolvimento de timócitos deficientes em Ret é semelhante à dos controlos selvagens. Do mesmo modo mutações que conferem um ganho de função no receptor RET não influenciam o desenvolvimento tímico. Assim, apesar de a sinalização por RET poder fornecer sinais de sobrevivência a timócitos, esta é dispensável para o desenvolvimento de células T in vivo, mesmo em condições de competição entre progenitores deficientes ou competentes em Ret. No seu conjunto, o nosso trabalho demonstra que mecanismos moleculares geralmente atribuídos a tecidos específicos, podem ser mais amplamente utilizado por tipos de células não relacionadas, tais como células estaminais hematopoiéticas. Os nossos resultados também ilustram como uma mesma via de sinalização pode ser 3 regulada de forma a originar diferentes respostas celulares. Contrariamente a diversas populações de neurónios, que usam GFLs específicos dependendo do coreceptor que expressam, as HSCs expressam múltiplos coreceptores de RET respondem aos GFLs de forma redundante. Existem cada vez mais evidências de que os sinais provenientes do sistema nervoso podem controlar hematopoiese, nomeadamente através da regulação da função dos osteoblastos e células estaminais mesenquimais presentes nos nichos das HSCs. Surpreendentemente, nós mostramos que os neurônios e as HSCs utilizam mecanismos comuns de regulação.. Deste modo, o nosso trabalho abre caminho a novos estudos na utilização factores neurotróficos em protocolos de expansão e transplantação de HSCs

Low-pass CMOS Sigma-Delta Converter

A crescente necessidade em dar-se uma melhor saúde à população obriga ao desenvolvimento de novos e melhores dispositivos médicos. Atualmente, uma área de desenvolvimento importante é a de dispositivos portáteis para análise de sinais biológicos, tais como o eletrocardiograma ou o electroencefalograma, ajudando os profissionais de saúde a fazer rápidos diagnósticos no terreno, ou mesmo para serem usados por cidadãos que necessitem de vigilância constante. O desenvolvimento destes aparelhos traz novos desafios para a comunidade cientifica, nomeadamente na interface analógico/digital, na qualidade dos dados obtidos e no gasto energético. Para se conceber um bom dispositivos médico é necessário um conversor analógico/digital para frequências baixas, com baixo consumo energético e elevada resolução. Esta dissertação começa por fornecer ao leitor a teoria básica sobre conversores analógico/digital (ADC) e estado de arte. Como principal objetivo do trabalho desenvolvido, é descrito o desenho de um ADC baseado numa arquitetura Sigma-Delta que vá de encontro aos requisitos mencionados. O conversor foi implementado numa tecnologia 130 nm CMOS, usando uma frequência de amostragem de 1 MHz, com uma largura de banda de 1 kHz e tensão de alimentação 1,2 V. É usada, nos integradores do sigma-delta, uma invulgar tipologia de Opamp de forma a obter um ganho elevado, sem recurso a técnicas cascode. O quantizador possui uma resolução de 1,5 bits e é realizado com dois comparadores dinâmicos, de forma a minimizar o consumo energético.The growing need to provide better health for the population requires the development of new and better medical devices. Portable devices for the analysis of biological signals, such as the electrocardiogram or electroencephalogram, is nowadays an important development, helping health professionals to come up with fast diagnoses on the field, or even for use by citizens who require constant vigilance . Developing these devices brings new challenges to the scientific community, namely at the analog/digital interface, the quality of data and power consumption. In order to design a good medical device it is necessary an analog/digital converter for low frequencies, with low power consumption and high resolution. This dissertation begins by providing the reader with the basic theory of analog/digital (ADC) and its state of the art. The main goal of the work is the design of an ADC based on a Sigma-Delta architecture that meets the necessary medical requirements. The converter was implemented in a 130 nm CMOS technology using a sampling frequency of 1 MHz, with a bandwidth of 1 kHz, and a source voltage of 1.2 V. The integrators of sigma-delta employs an unusual Opamp typology in order to reach a high gain, without resourcing to cascode techniques. The quantizer has a resolution of 1.5 bits and is realized with two dynamic comparators, in order to minimize power consumption

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

Geography of pledging and application of funds of crowdfunding platforms and the impact on their online notoriety

Online crowdfunding is a relatively new way of financing projects and ventures through the internet. This study gives an industry view focusing on the geographic perspective of pledging and application of funds through a model explicating the local and global dimensions. Four possible combinations are then possible: LPLA (Local Pledging/Local Application of funds), LPGA (Local Pledging/Global Application of funds), GPLA (Global Pledging/Local Application of funds) and GPGA (Global Pledging/Global Application of funds). A sample of crowdfunding platforms were analyzed to understand how these characteristics relate with the online notoriety of the platform. The analysis indicates that platforms are experimenting different approaches to the locus of pledging and application of funds and statistical results show that platforms with local characteristics in both pledging and application of funds (LPLA) are outperformed in terms of notoriety by all the remaining combinations

A Flexible Piezoresistive/Self-Capacitive Hybrid Force and Proximity Sensor to Interface Collaborative Robots

Force and proximity sensors are key in robotics, especially when applied in collaborative robots that interact physically or cognitively with humans in real unstructured environments. However, most existing sensors for use in robotics are limited by: 1) their scope, measuring single parameters/events and often requiring multiple types of sensors, 2) being expensive to manufacture, limiting their use to where they are strictly necessary and often compromising redundancy, and 3) have null or reduced physical flexibility, requiring further costs with adaptation to a variety of robot structures. This paper presents a novel mechanically flexible force and proximity hybrid sensor based on piezoresistive and self-capacitive phenomena. The sensor is inexpensive and easy to apply even on complex-shaped robot structures. The manufacturing process is described, including controlling circuits, mechanical design, and data acquisition. Experimental trials featuring the characterisation of the sensor were conducted, focusing on both force-electrical resistance and self-capacitive proximity response. The sensor's versatility, flexibility, thinness (1 mm thickness), accuracy (reduced drift) and repeatability demonstrated its applicability in several domains. Finally, the sensor was successfully applied in two distinct situations: hand guiding a robot (by touch commands), and human-robot collision avoidance (by proximity detection)

esad.pt o processo de redesign

A internet parece ser, nos dias de hoje, o meio de comunicação mais influente e eficaz da nossa sociedade. Efetivamente, a informação relevante está maioritariamente acessível através da web e cabe ao utilizador a decisão e o controlo na consulta da mesma. Assim, de um modo geral, um website é um meio crucial na comunicação global, que procura conhecer o visitante, os seus interesses, tentando responder de forma simples e clara à informação recolhida. O website da esad matosinhos, foi crescendo em função das suas necessidades, de forma fragmentada, sob a forma de diversos micro-websites, criando uma problemática na comunciação global da instituição e fragilizando a sua identidade. Por outro lado, os conteúdos estruturados de forma estática, não relacionados, dificultavam a atualização e manutenção do website. O presente projeto analisou a comunicação da esad no meio web, as suas necessidades e, com base nesses dados, construiuse um novo website capaz de comunicar de forma acessível e eficaz. Numa primeira fase foi analisada a audiência e procurouse identificar o visitante tipo do website. Numa segunda fase, elaborou-se um mapa do website, estruturaram-se os conteúdos em modelos de dados e definiu-se o design de interacção do mesmo. Numa terceira fase desenvolveu-se o look and feel, onde se fundamentam as opções ao nível do layout, da tipografia e cor. Por fim, escolheram-se e implementaram-se as linguagens, as tecnologias e os serviços inerentes ao novo website e realizou-se uma acção de formação aos gestores de conteúdo. A realização deste projeto marcou um ponto de viragem na gestão e divulgação da informação da esad no meio web em diversos níveis. Estes projetos são naturalmente faseados, demorados e contínuos. Contudo, pensamos que está consolidada uma comunicação web adaptada às necessidades da esad matosinhos

A protocol for the evaluation of nutritional and functional status evolution during a multidisciplinary rehabilitation program for patients after SARS-CoV-2 pneumonia

Communication abstract: Proceedings of the 5th International Congress of CiiEM - Reducing inequalities in Health and Society, held at Egas Moniz’ University Campus in Monte de Caparica, Almada, from June 16th to 18th, 2021.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.Nutrition status is a major issue of the COVID-19 pandemic. Many factors associated with worse prognosis risk are related to nutrition. Patients received after hospital discharge for pneumonia due to SARS-Cov-2 were submitted to a multidisciplinary rehabilitation program. This study aimed to analyze the nutritional and functional status after SARS-Cov-2 pneumonia and evaluate the impact of a multidisciplinary rehabilitation program.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Explorando a aceitação de veículos autônomos no contexto brasileiro : estudo de caso de Porto Alegre

Este artigo apresenta uma pesquisa desenvolvida com o objetivo de entender a aceitação dos consumidores brasileiros em relação a Veículos Autônomos. Para o desenvolvimento do trabalho, foi realizada uma revisão sistemática da literatura, que demonstrou uma escassez de publicações brasileiras sobre o tema, seguida da utilização da técnica de entrevistas individuais, que permitiu coletar opiniões e percepções de diferentes grupos de usuários, segmentados por idade, gênero, posse de veículo e escolaridade. Os fatores identificados foram classificados e hierarquizados conforme a frequência e intensidade das manifestações dos respondentes. A hierarquização permitiu identificar os fatores e seus diferentes níveis de influência na percepção dos entrevistados, permitindo classificá-los em essenciais ou facilitadores. Os resultados obtidos permitem concluir que os fatores essenciais são segurança e custo, mas também existem fatores facilitadores, como conforto e praticidade. É fundamental a implementação de ações para informar usuários sobre investimentos e custos desta tecnologia.This article aims to understand the acceptance of Brazilian consumers in relation to Autonomous Vehicles. For the development of the work, a systematic review of the literature was carried out, which demonstrated a scarcity of Brazilian publications on the subject, followed by the use of individual interviews, which allowed to collect the opinions and perceptions of different groups of users, segmented by age, gender, vehicle ownership, and education. The identified factors were classified and ranked according to the frequency and intensity of the respondents' manifestations. The ranking allowed to identify the factors and their different influence levels on the perception of the interviewees, allowing them to be classified as essential or facilitators. The results obtained allow us to conclude that the essential factors are safety and cost, but there are also facilitating factors, such as comfort and practicality. It is essential to implement actions to inform users about the investments and costs of this technology