EQUINE CONCEPTUS DEVELOPMENT – A MINI REVIEW

Many aspects of early embryonic development in the horse are unusual or unique; this is of scientific interest and, in some cases, considerable practical significance. During early development the number of different cell types increases rapidly and the organization of these increasingly differentiated cells becomes increasingly intricate as a result of various inter-related processes that occur step-wise or simultaneously in different parts of the conceptus (i.e., the embryo proper and its associated membranes and fluid).  Equine conceptus development is of practical interest for many reasons. Most significantly, following a high rate of successful fertilization (71-96%) (Ball, 1988), as many as 30-40% of developing embryos fail to survive beyond the first two weeks of gestation (Ball, 1988), the time at which gastrulation begins. Indeed, despite considerable progress in the development of treatments for common causes of sub-fertility and of assisted reproductive techniques to enhance reproductive efficiency, the need to monitor and rebreed mares that lose a pregnancy or the failure to produce a foal, remain sources of considerable economic loss to the equine breeding industry. Of course, the potential causes of early embryonic death are numerous and varied (e.g. persistent mating induced endometritis, endometrial gland insufficiency, cervical incompetence, corpus luteum (CL) failure, chromosomal, genetic and other unknown factors (LeBlanc, 2004). However, the problem is especially acute in aged mares with a history of poor fertility in which the incidence of embryonic loss between days 2 and 14 after ovulation has been reported to reach 62-73%, and in which embryonic death is due primarily to embryonic defects rather than to uterine pathology (Ball et al., 1989; Carnevale & Ginther, 1995; Ball, 2000).

Mathematical modelling of co-colonization and within-host abundance ratios in multi-type pathogen dynamics

Tese de mestrado, Bioinformática e Biologia computacional (Biologia computacional),Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015In recent years our understanding of infectious-disease epidemiology has been greatly increased through mathematical modelling. The major goal of any mathematical study in epidemiology is to develop understanding of the interplay between the variables that determine the course of infection within an individual, and the variables that control the pattern of infections within communities of people. The epidemiology of multi-type pathogen systems, such as dengue, malaria and pneumococcus are notoriously challenging. Direct and indirect interactions between multiple strains shape pathogen population processes, both at the level of a single host and at the population level. Quantifying these interactions is crucial, and the new technologies that are now available to detect multiple infections with different pathogen types are opening new avenues in this endeavour. In this thesis, motivated by the pneumococcus system, we study the colonization dynamics by a multi-type pathogen and focus particularly on co-colonization phenomena, which reflects the simultaneous colonization/infection (terms used in this thesis interchangeably) by two antigenic types of the same pathogen. We pretend to introduce strain ratios, first quantified by Brugger et al. (2010), when modelling the co-colonization phenomena. Therefore, a mathematical epidemiological model is constructed using ordinary differential equations to examine the prevalence and distribution of the co-colonization in the population. Interestingly, we find one scenario where the infection can still persist despite the basic reproduction number R0 being below 1. The phenomena of backward bifurcation is also observed. Moreover, the proportion of each double infected class, at equilibrium, is independent of the size of susceptible or single infected class. Based on a static epidemiological point of view, we also develop an within-host model to study the distribution of co-colonization in an average host. Both models show a clear equal abundance ratio (1:1) prevalence and this seems to be robust despite varying the parameters.A Epidemiologia é uma ciência que estuda quantitativamente a distribuição dos fenómenos de saúde/doença, e seus factores condicionantes e determinantes, nas populações humanas. Esta permite ainda avaliar a eficácia das intervenções realizadas no âmbito da saúde pública. O fundador da teoria epidemiológica moderna é Ronald Ross cujo estudo no ciclo de vida da malária concedeu-lhe o Nobel em 1902. Este utilizou a modelação matemática para investigar a eficácia das intervenções na prevenção desta doença. No entanto, foi só no final do século XX que a modelação matemática se tornou mais popular. Nos últimos anos o nosso conhecimento relativo à epidemiologia das doenças infecciosas desenvolveu-se bastante devido à modelação matemática. O principal objectivo de qualquer estudo matemático em epidemiologia é melhorar o nosso entendimento relativo às relações das variáveis que determinam o curso de uma infecção quer ao nível do indivíduo como ao nível das comunidades. No entanto, devemos ter sempre em conta que os modelos são sempre abstracções/simplificações dos fenómenos em estudo e os resultados obtidos aproximações do sistema real. A modelação têm sido aplicada para o estudo de diversas doenças infecciosas tal como a sarampo, HIV ou a dengue. Estes modelos revelam-se ferramentas essenciais para compreender a dinâmica das doenças infecciosas e auxiliar no planeamento e controlo das mesmas. Nesta tese, estou interessada em estudar as dinâmicas das doenças infecciosas, mas mais precisamente, explorar através da modelação matemática o fenómeno de co-colonização ou também designado por múltipla colonização. Esta significa a colonização simultânea do hospedeiro por vários microorganismos (da mesma espécie ou diferente). É sabido desde há décadas que a co-colonização é um fenómeno comum na natureza e com importantes consequências para o hospedeiro e parasita. Para o hospedeiro, representa um desafio extra para o seu sistema imunitário. Para o parasita, conduz a interacções directas e indirectas entre as diversas estirpes alterando a sua dinâmica e transmissão. Geralmente este fenómeno agrava o estado de saúde do individuo em comparação com as infecções simples, ou seja, quando o individuo é unicamente colonizado por um parasita. Quantificar a interacção entre as diversas estirpes envolvidas revela-se por isso fundamental, e as novas tecnologias que estão hoje em dia disponíveis para detectar os diferentes patogénios envolvidos, estão a abrir caminho nesta área. Recentemente, Brugger et al. (2010) revelou com os seus estudos na bactéria Streptococcus pneumoniae, também conhecida por pneumoccocus, que a co-colonização tem uma prevalência de 7:9%. Aparentemente, é também mais comum para o hospedeiro apresentar sensivelmente a mesma proporção, usualmente designada por 1:1, entre as duas estirpes da bactéria. Esta prevalência foi também observada independentemente por Valente et al. (2012), mas desta vez em indivíduos saudáveis. Este padrão parece ser, por isso, independente do estado de saúde do indivíduo. O pneumococcus é uma bactéria gram-positiva que normalmente vive assimptomáticamente na nasofaringe e cuja prevalência está aumentada nos primeiros cinco anos de vida de um indivíduo. Ocasionalmente, esta pode migrar para outras regiões do corpo e potencialmente causar uma série de doenças, desde infecções respiratórias ligeiras (otites, etc.) até doenças mais invasivas (pneumonia, septicémia, meningite, etc.). O fenómeno da co-colonização parece também ser um importante factor para a evolução desta espécie, uma vez que representa uma oportunidade para a transferência horizontal de genes. Incorporar esta informação sobre os rácios nos modelos é relevante, uma vez que pode auxiliar na compreensão da sua dinâmica de transmissão e potencialmente prever o impacto de políticas de intervenção, tal como a vacinação. Para um organismo tão diverso como o penumococcus, com mais de 90 estirpes diferentes identificadas, a compreensão da sua biologia está longe de estar completa, e formular modelos reais ainda representa um desafio. Nesta tese foi feito um estudo detalhado acerca do padrão de cocolonização na nasofaringe por múltiplas estirpes do pneumococcus. Mais precisamente, pretendo compreender os factores que justificam a sua prevalência na população e a distribuição dos rácios de cocolonização no caso do hospedeiro apresentar duas estirpes. O principal objectivo deste estudo foi desenhar um modelo matemático que representasse adequadamente a infecção pelo pneumococcus para que o seu output fosse suficientemente preciso para explicar as características da distribuição das estirpes no hospedeiro. Nesse sentido, usei duas abordagens diferentes (mas complementares) para modelar a co-colonização. Em primeiro lugar, usando equações diferenciais ordinárias, construí um modelo epidemiológico determinístico com estrutura nos tipos de co-colonização. Esta abordagem parte da dinâmica de uma população com vista a estudar a distribuição num único indivíduo. Portanto caracteriza-se como uma abordagem topdown. Numa segunda abordagem, criei um modelo probabilístico que a partir da dinâmica da infecção no indivíduo, permite observar a distribuição das estirpes na população. Esta abordagem caracteriza-se como bottom-up. Em ambos os modelos, os resultados que obtive evidenciaram os mecanismos imunitários e estocásticos responsáveis pela distribuição dos rácios de co-colonização. Foi observada uma clara predominância dos rácios 1:1 e este resultado parece ser robusto quando se variam os parâmetros dos modelos. Foram identificados os equilibrios do sistema (trivial e endémico) e avaliada a sua estabilidade. Curiosamente, no modelo epidemiológico, encontrei um cenário em que a infecção pode persistir apesar do número básico de reprodução R0 ser inferior a 1. Este fenómeno tem o nome de backward bifurcation e consiste numa alteração estrutural da estabilidade dos equilíbrios, que deve-se essencialmente ao facto do modelo desenvolvido estruturar os hospedeiros co-colonizados em classes. Estas em média apresentam um número básico de reprodução superior aos hospedeiros colonizados por uma única estirpe. Assim, contribuem em média para uma maior transmissão da infecção na população. Também a proporção de cada classe de hospedeiros duplamente infectados relativamente ao total de hospedeiros infectados, no equilíbrio, é independente da magnitude da classe dos susceptíveis ou dos infectados apenas por uma estirpe. Isto significa que quando o hospedeiro é infectado por uma segunda estirpe tem uma probabilidade fixa de apresentar um determinado rácio. Neste modelo epidemiológico foi também possível verificar, que o mecanismo responsável por desviar a distribuição em torno do rácio 1:1 baseia-se no pressuposto que cada classe de cocolonizados ter taxas de recuperação diferentes, onde umas classes recuperam mais rapidamente que outras. Este rácio traduz como os diferentes patogénios, como um "todo", estão expostos ao sistema imunitário do hospedeiro. Todas as simulações numéricas foram realizadas usando a linguagem de programação Python e o software cientifico Mathematica. Construir modelos epidemiológicos que reflictam o fenómeno de cocolonização é fundamental para melhor compreender determinadas doenças, mas também apresenta muitos desafios técnicos. Nomeadamente, quanto mais factores biológicos forem tidos em conta na modelação, no sentido de os tornar mais realistas, mais parâmetros serão introduzidos e mais complexa será a sua análise. No entanto, seria interessante no futuro incorporar factores como: a identidade das estirpes, a heterogeneidade dos hospedeiros e as variações na sua resposta imunitária. Para além disso, poderíamos ter ainda em conta o fenómeno de co-transmissão, ou seja, a infecção do hospedeiro por mais de um parasita durante o mesmo evento de transmissão. Com isto poderíamos, potencialmente, contribuir para o estudo da evolução da virulência destes patogénios. No entanto, é fundamental que hajam mais resultados experimentais para se fazer uma comparação e validação dos resultados teóricos com vista à criação de modelos biológicos mais representativos da realidade

MATERNAL RECOGNITION OF PREGNANCY IN THE MARE – A MINI REVIEW

A number of features of early embryonic development in equids are unusual or unique; these appear to include the critical but poorly understood mechanism(s) responsible for the ‘maternal recognition of pregnancy’. Maternal recognition of pregnancy is the physiological process by which a developing conceptus signals it presence to the maternal organism to prolong the lifespan of the primary corpus luteum (CL) and thereby ensure the continued supply of progesterone that is essential for embryonic survival and development.  However, it is not yet clear what the primary conceptus signal to ensure CL prolongation in the horse is, and while a number of potential contributors to maternal recognition and the establishment of pregnancy have been proposed, none have been able to satisfactorily fulfill the criteria required of an intrauterine luteostatic or antiluteolytic factor. On the other hand, it is generally accepted that maternal recognition of pregnancy is of critical importance and that failure to either send or receive the signal appropriately is likely to lead to early embryonic death. Indeed, pregnancy loss at or soon after the expected time of maternal pregnancy recognition (days 10-16 of gestation) is a common, but unpredictable (and therefore difficult to prevent), occurrence in clinical practice and a considerable source of financial loss to the breeding industry

Relatório de estágio profissional

O presente Relatório de Estágio Profissional (I, II, III e IV), que surge no âmbito do Mestrado Profissionalizante em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Português e História e Geografia de Portugal no 2.º Ciclo do Ensino Básico, compila uma série de vivências e aprendizagens vividas ao longo de quatro semestres, entre 2017 e 2019. Para além da Introdução (na qual identifico e contextualizo o estágio) e das Considerações Finais (onde reflito sobre a experiência de estagiária), este Relatório está organizado em quatro capítulos. No primeiro capítulo, Relatos de Estágio, são descritos dez momentos do meu percurso enquanto estagiária, que, por motivos diversos, considerei relevantes para a minha formação pessoal e profissional; no final de cada relato, faço as respetivas inferências, baseando-me em autores que fui estudando no decorrer do meu percurso académico. No segundo capítulo, Planificações, apresento oito das planificações que fui concebendo ao longo do meu estágio, abrangendo os dois ciclos de ensino e diversas disciplinas; justificarei as opções tomadas, sustentando-as com autores. No terceiro capítulo, Dispositivos de Avaliação, apresento quatro dispositivos de avaliação aplicados a diferentes anos de escolaridade, do 1.º e 2.º ciclos, e faço a respetiva análise dos resultados obtidos. Por último, no quarto capítulo, apresento o projeto No centenário de Sidónio Muralha, que tem como principal objetivo pôr alunos de 1.º Ciclo a fazer a leitura literária da obra que o autor escreveu para a infância e, celebrando o centenário do nascimento do escritor (em 2020), em conjunto com algumas entidades culturais, envolvê-las em atividades de divulgação e promoção desta obra

Efeito de uma pectina metilesterase na firmeza de pedaços de morango

Mestrado em BiotecnologiaOs frutos são alimentos fundamentais na alimentação humana e são largamente consumidos em todo o mundo. Parte do consumo é feito na forma de frutos processados aplicados nos mais diversos produtos alimentares como iogurte, gelados, pastelaria, compotas, sumos etc. O processamento dos frutos provoca uma alteração das propriedades organoléticas especialmente na textura, devido a alterações na parede celular e principalmente na lamela média. As homogalacturonanas, um dos polissacarídeos pécticos presentes na lamela média, quando desesterificadas tem capacidade de formar ligações com catiões de Ca2+ formando assim um gel. Essa desesterificação pode ocorrer através da ação da pectina metilesterase (PME). A atividade da PME em conjunto com a adição de iões de cálcio pode trazer aumento da firmeza aos frutos processados. Neste trabalho foi testado o efeito provocado por uma PME em pedaços de morango. O trabalho focou-se na influência da temperatura de enzimagem ao longo do tempo em termos de firmeza dos pedaços. Foram utilizadas 3 temperaturas de incubação da enzima: 4ºC; 25ºC e 40ºC. Os dados obtidos foram adaptados ao modelo matemático de one-phase association que relaciona a firmeza dos pedaços em função do tempo através de uma constante de velocidade de enzimagem, k. Para a temperatura de 40ºC o tempo necessário para se atingir a firmeza máxima foi de 13 horas. Com o abaixamento da temperatura o tempo necessário para que se atinja a firmeza máxima vai sendo cada vez maior, sendo que a 4ºC são necessárias 147 horas. A firmeza dos pedaços foi avaliada ao longo do processamento dos pedaços até à sua aplicação em iogurte. Foi efetuada uma análise sensorial por forma a criar um perfil de textura para os pedaços de morango e estudar os efeitos da PME ao nível da perceção sensorial.Fruits are essential for human nutrition. They are widely consumed around the world and part of that consumption is done in the form of processed fruits that can be used in many products such as yogurt, ice cream, pastries, jams, juices etc. The processing changes the organoleptic properties of the fruits especially the texture due to changes in the cell wall and especially in the middle lamella. The homogalacturonans are one of the pectic polysaccharides of the middle lamella, that when deesterifide have the ability to bond with Ca2+ forming a gel. This deesterification may occur through the action of pectin methylesterase (PME). The PME activity in conjunction with the addition of calcium ions can provide an increase of the fruit firmness. In this work we tested the effect caused by a PME in strawberry pieces. This work focused on influence of temperature over time in terms of firmness of the strawberry pieces. We used three temperatures for the enzyme incubation: 4 °C, 25 °C and 40 °C. The data were adjusted to the mathematical model of one-phase association relating the firmness of the pieces with the time of incubation through an enzyme velocity rate, k. For the temperature of 40 °C the time required to reach maximum of firmness was 13 hours. With lower temperatures the time required to reach the maximum firmness increased, at the temperature of 4 °C it was required 147 hours. The firmness of the pieces was evaluated throughout the processing of the pieces until their application in yogurt. A sensory analysis was performed in order to create a texture profile for strawberry pieces and studying the effects of the PME in terms of sensory perception

Oxidative stress function in women over 40 years of age, considering their lifestyle

Aging is dependent on biological processes that determine the aging of the organism at the cellular level. The Oxidative Stress Theory of Aging might explain some of the age-related changes in cell macromolecules. Moreover, exposome and lifestyle may also induce changes in cell damage induced by oxidative stress. The aim of the present study was to analyze the related redox changes in lymphocyte function of healthy women over 40 years old. Three groups: younger (YG: 40–49 years), middle aged (MAG: 50–59 years), and older (OG: ≥60 years) were evaluated on anthropometric variables, blood pressure, cardiovascular fitness, lifestyle habits, perceived stress, DNA damage, malondialdehyde, catalase activity, and total antioxidant capacity. Physical activity and cardiovascular fitness were significantly higher in YG and MAG as compared to the OG. Systolic blood pressure increased significantly with group age. Frequency and total amount of alcohol intake were lower in the OG and higher in the MAG. No significant differences were observed between the three groups in oxidative stress parameters. Only alcohol consumption was associated with the higher DNA FPG-sensitive sites, and only in the YG (p < 0.05). Healthy lifestyle is critical to avoiding major ailments associated with aging. This may be inferred from the lack of significant differences in the various oxidative stress parameters measured in the healthy women over the age of 40 who took part in the study. Conscious lifestyle behaviors (decrease in alcohol and smoking habits) could have impaired the expected age-related oxidative stress increase.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Toxicological evaluation of new tacrine analogues from 4-amino-1H-pyrrole-3-carbonitrile

Foundation for Science and Technology (FCT), FEDER and COMPET

The cyclooxigenase-2 inhibitor parecoxib prevents epidermal dysplasia in HPV16-transgenic mice: efficacy and safety observations

Carcinogenesis induced by high-risk human papillomavirus (HPV) involves inflammatory phenomena, partially mediated by cyclooxigenase-2. In pre-clinical models of HPV-induced cancer, cyclooxygenase-2 inhibitors have shown significant e cacy, but also considerable toxicity. This study addresses the chemopreventive e ect and hepatic toxicity of a specific cyclooxigensase-2 inhibitor, parecoxib, in HPV16-transgenic mice. Forty-three 20 weeks-old female mice were divided into four groups: I (HPV16+/-, n = 10, parecoxib-treated); II (HPV16+/- n = 11, untreated); III (HPV16+/-, n = 11, parecoxib-treated) and IV (HPV16+/- n = 11, untreated). Parecoxib (5.0 mg/kg once daily) or vehicle was administered intraperitoneally for 22 consecutive days. Skin lesions were classified histologically. Toxicological endpoints included genotoxic parameters, hepatic oxidative stress, transaminases and histology. Parecoxib completely prevented the onset of epidermal dysplasia in HPV16+/- treated animals (0% versus 64% in HPV16+/- untreated, p = 0.027). Parecoxib decreases lipid peroxidation (LPO) and superoxide dismutase (SOD) activity and increases the GSH:GSSG ratio in HPV16+/- treated animals meaning that oxidative stress is lower. Parecoxib increased genotoxic stress parameters in wild-type and HPV16-transgenic mice, but didn’t modify histological or biochemical hepatic parameters. These results indicate that parecoxib has chemopreventive e ects against HPV16-induced lesions while maintaining an acceptable toxicological profile in this model.This work is supported by National Funds by FCT—Portuguese Foundation for Science and Technology, under the projects UID/AGR/04033/2019, UID/CVT/00772/2019 and UID/EQU/00511/2019 - Laboratory for Process Engineering, Environment, Biotechnology and Energy—LEPABE funded by national funds through FCT/MCTES (PIDDAC); Project “LEPABE-2-ECO-INNOVATION”—NORTE-01-0145-FEDER-000005, funded by Norte Portugal Regional Operational Programme (NORTE 2020), under PORTUGAL 2020 Partnership Agreement, through the European Regional Development Fund.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pulegone and Eugenol Oral Supplementation in Laboratory Animals: Results from Acute and Chronic Studies

Essential oils are natural compounds used by humans for scientific purposes due to their wide range of properties. Eugenol is mostly present in clove oil, while pulegone is the main constituent of pennyroyal oil. To guarantee the safe use of eugenol and pulegone for both humans and animals, this study addressed, for the first time, the effects of these compounds, at low doses (chronic toxicity) and high doses (acute toxicity), in laboratory animals. Thirty-five FVB/n female mice were randomly assigned to seven groups (n = 5): group I (control, non-additive diet); group II (2.6 mg of eugenol + 2.6 mg of pulegone); group III (5.2 mg of eugenol + 5.2 mg of pulegone); group IV (7.8 mg of eugenol + 7.8 mg of pulegone); group V (7.8 mg of eugenol); group VI (7.8 mg of pulegone); and group VII (1000 mg of eugenol + 1000 mg of pulegone). The compounds were administered in the food. Groups I to VI were integrated into the chronic toxicity study, lasting 28 days, and group VII was used in the acute toxicity study, lasting 7 days. Animals were monitored to assess their general welfare. Water and food intake, as well as body weight, were recorded. On the 29th day, all animals were euthanized by an overdose of ketamine and xylazine, and a complete necropsy was performed. Blood samples were collected directly from the heart for microhematocrit and serum analysis, as well as for comet assay. Organs were collected, weighed, and fixed in formaldehyde for further histological analysis and enzymatic assay. Eugenol and pulegone induced behavioral changes in the animals, namely in the posture, hair appearance and grooming, and in mental status. These compounds also caused a decrease in the animals' body weight, as well as in the food and water consumption. A mortality rate of 20% was registered in the acute toxicity group. Both compounds modulated the serum levels of triglycerides and alanine aminotransferase. Eugenol and pulegone induced genetic damage in all animals. Eugenol increased the activity of the CAT enzyme. Both compounds increased the GR enzyme at the highest dose. Moreover, pulegone administered as a single compound increased the activity of the GST enzyme. Histopathological analysis revealed inflammatory infiltrates in the lungs of groups II, III, and IV. The results suggest that eugenol and pulegone may exert beneficial or harmful effects, depending on the dose, and if applied alone or in combination