Influence of proton bunch parameters on a proton-driven plasma wakefield acceleration experiment

We use particle-in-cell (PIC) simulations to study the effects of variations of the incoming 400 GeV proton bunch parameters on the amplitude and phase of the wakefields resulting from a seeded self-modulation (SSM) process. We find that these effects are largest during the growth of the SSM, i.e. over the first five to six meters of plasma with an electron density of $7 \times10^{14}$ cm$^{-3}$. However, for variations of any single parameter by $\pm$5%, effects after the SSM saturation point are small. In particular, the phase variations correspond to much less than a quarter wakefield period, making deterministic injection of electrons (or positrons) into the accelerating and focusing phase of the wakefields in principle possible. We use the wakefields from the simulations and a simple test electron model to estimate the same effects on the maximum final energies of electrons injected along the plasma, which are found to be below the initial variations of $\pm$5%. This analysis includes the dephasing of the electrons with respect to the wakefields that is expected during the growth of the SSM. Based on a PIC simulation, we also determine the injection position along the bunch and along the plasma leading to the largest energy gain. For the parameters taken here (ratio of peak beam density to plasma density $n_{b0}/n_0 \approx 0.003$), we find that the optimum position along the proton bunch is at $\xi \approx -1.5 \; \sigma_{zb}$, and that the optimal range for injection along the plasma (for a highest final energy of $\sim$1.6 GeV after 10 m) is 5-6 m.Comment: 9 pages, 12 figure

Spatial distribution of the severity of lung cancer at diagnosis – is it related to socioeconomic factors and access to primary health care?

Trabalho de projeto de mestrado em Bioestatística, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2021O cancro do pulmão é dos cancros mais fatais a nível mundial. As estimativas em 2018 para Portugal indicam que 4671 indivíduos morreram de cancro do pulmão, o que corresponde a 16.1% do total de mortes causadas por cancro. Estima-se que existam 5284 novos casos por ano, correspondendo a 9.1% de todos os cancros. A taxa de incidência para homens é 38.8 por cada 100000 habitantes enquanto que para mulheres é 12.6 por cada 100000 habitantes, o que corresponde a um aumento de 75%. A elevada taxa de mortalidade neste tipo de cancro pode ser justificada pelo facto de se tratar de uma doença assintomática. Cancros em estadios avançados têm um prognóstico pouco favorável quando comparados com cancros detetados em estadios menos avançados, daí a importância de um diagnóstico precoce. O estadio determina a escolha de tratamento e representa a severidade do tumor, o que influenciará o tempo de sobrevivênia. A classificação TNM é um sistema de estadios criado com base em três critérios de informação: o tamanho do tumor primário (T), extensão para os nódulos linfáticos vizinhos (N) e extensão para orgãos distantes (M). De acordo com os exames de diagnóstico, a doença pode ser classificada como I, II, IIIA, IIIB or IV, sendo um indicador da severidade da doença. A nova campanha , Treatment for All, da União para o Controlo Internacional do Cancro tem como objetivo reduzir a morte prematura de cancro e promove o acesso equitativo para o tratamento e bem-estar. As condições socioeconómicas são alguns dos fatores que podem comprometer o acesso aos cuidados de saúde. Portanto, o principal objetivo deste estudo foi perceber se os fatores socioeconómicos e o acesso aos cuidados de saúde estão associados com o estadio em que o cancro é diagnosticado. A informação foi recolhida pelo Registo Oncológico Regional Sul (ROR-Sul), que inclui as regiões de Lisboa e Vale do Tejo, Alentejo, Algarve e Região Autónoma da Madeira. O conjunto de dados tinha incluído 2266 pacientes diagnosticados com cancro do pulmão em 2013 e 2014. As variáveis incluídas foram o género, idade, concelho de residência, distrito de residência, morfologia, lateralidade, estadio ao diagnóstico e estado vital. As variáveis socioeconómicas foram extraídas a partir do INE e PORDATA. Através da revisão de literatura, foram identificados alguns indicadores que caraterizam as condições socioeconómicas, bem como as de acesso aos cuidados de saúde. Os dados foram modelados aplicando o modelo de regressão ordinal e o modelo misto de regressão ordinal, usando o concelho de residência como um efeito aleatório, que corresponde à variável que liga o conjunto de dados originais aos indicadores socioeconómicos e de acesso aos cuidados de saúde. O termo aleatório explicará as diferenças entre os concelhos e reduz a componente por explicar do modelo sem um termo aleatório. A correlação linear foi analisada para evitar a inclusão de variáveis independentes fortemente correlacionadas. A variável escolhida entre o par fortemente correlacionado era a mais informativa, excluindo aquela que, sendo menos informativa, estava associada à que foi incluída. A influência de cada uma das variáveis foi analisado de acordo com o odds ratio (OR). Considerando o sinal dos coeficientes de regressão, os resultados do modelo múltiplo sem termo aleatório indicaram que maior número de médicos por cada 1000 habitantes (OR 0.974, 95% CI: 0.942 - 1.008), idades avançadas (OR 0.996, 95% CI: 0.989 - 1.004) e maior número de beneficiários por cada 1000 habitantes (OR 0.998, 95% CI: 0.993 - 1.004) aparentam favorecer estadios mais baixos. Um maior rendimento anual (OR 1.003, 95% CI: 0.949 - 1.060) e um maior número de atendimentos por cada 1000 habitantes (OR 1.005, 95% CI: 0.995 - 1.016), aparentam contribuir para um diagnóstico em estadios avançados. O impacto do género variou de acordo com a categoria da variável resposta. Incluindo o termo aleatório, os resultados também indicaram que um elevado número de médicos por cada 1000 habitantes (OR 0.971, 95% CI: 0.880 - 1.073), uma idade avançada (OR 0.996, 95% CI: 0.988- 1.004) e um maior número de beneficiários por cada 1000 habitantes (OR 0.998, 95% CI: 0.988 - 1.009) aparentam favorecer estadios menos avançados. Um elevado rendimento anual (OR 1.008, 95% CI: 0.942 - 1.078) e um maior número de atendimentos por cada 1000 habitantes (OR 1.007, 95% CI: 0.988 - 1.026) aparentam contribuir para um diagnóstico em estadios avançados. Ao contrário do modelo sem termo aleatório, o efeito do género não varia de acordo com a severidade da doença. Com base no sinal do seu coeficiente de regressão, a possibilidade de um homem ser diagnosticado num estadio avançado era menor que uma mulher (OR 0.866 , 95% CI: 0.572 - 1.312). Apesar da variância associada ao termo aleatório (concelho de residência) tenha sido próxima de 1, a diferença entre estas regiões foram estatisticamente significativas no que diz respeito à severidade do estadio ao diagnóstico. A análise geoespacial mostrou que uma região do Centro tinha menor possibilidade de diagnóstico em estadios superiores. Na Região Autónoma da Madeira, a possibilidade de diagnóstico em estadios superiores era maior. Os resultados dos modelos múltiplos não encontraram evidências de associação entre as condições socioeconómicas e o acesso aos cuidados de saúde e a severidade do cancro do pulmão. O trabalho futuro deve passar pela recolha de mais informações individuais sobre o paciente, como estado civil, hábitos tabágicos, alimentção, mas também condições económicas e de acesso aos cuidados de saúde, como ter médico de família, proximidade de centros de saúde, facilidade para sair do trabalho, cobertura de seguro, etc.Lung cancer is the most lethal type of cancer worldwide. The estimates for Portugal in 2018 indicate that 4671 individuals died of lung cancer, corresponding to 16.1% of total cancer deaths, with 5284 new cases estimated per year, corresponding to 9.1% of all cancers. The incidence rate for males is 38.8 per 100000 inhabitants whereas for females is 12.6 per 100000 inhabitants, which corresponds to an 75% increase. The high mortality rate of this type of cancer can be attributed to the fact that it is an asymptomatic disease, which delays diagnosis. Cancers in more advanced stages have reduced favourable prognosis compared to cancers detected in earlier stages, hence the importance of early diagnosis. The stage determines the choice of treatment and represents the severity of the tumour, which will influence survival time. TNM classification is a staging system created based on three information criteria: the size of the primary tumor (T), the spread to nearby lymph nodes (N) and the spread to distant organs (M). According to the diagnostic exams, the disease can be classified as I, II, IIIA, IIIB or IV, being an indicator of the severity of the disease. The new campaign, Treatment for All, of the Union for International Cancer Control (UICC) aims to reduce premature mortality from cancer and promote equitable access to treatment and care. Socioeconomic conditions can compromise access to primary health care. Therefore, the main aim of this study was to understand if socioeconomic factors and access to primary health care are associated with the stage at which the cancer is diagnosed. Data were collected from the Southern Portugal Cancer Registry (ROR-Sul), which includes the regions of Lisbon and the Tagus Valley, Alentejo, Algarve and Autonomous Region of Madeira. The dataset had included 2266 patients diagnosed with lung cancer in 2013 and 2014. The variables included in the original dataset were gender, age, residence county, residence district, morphology, laterality, stage at diagnosis and vital status. Socioeconomic variables were downloaded from the INE and PORDATA. Through a literature review several indicators characterizing the socioeconomic conditions as well as the access to healthcare conditions were identified. The data were modelled applying the ordinal regression model and the ordinal regression mixed model using the residence county as a random effect, which corresponds to the variable that links the original dataset to the socioeconomic and access healthcare indicators. The random term will explain the differences between counties and reduce the unexplained component of the model without a random term. The linear correlation was analysed to avoid the inclusion of strongly correlated independent variables. The variable chosen among the strongly correlated pair was the most informative, excluding the one that, being less informative, was associated with the one that was included. The influence of each variable was analysed according to the odds ratio (OR). Considering the sign of the regression coefficients, the results of the multivariable model without random term indicated that higher number of doctors per 1000 inhabitants (OR 0.974, 95% CI: 0.942 - 1.008), higher age (OR 0.996, 95% CI: 0.989 - 1.004) and higher number of welfare recipients per 1000 inhabitants (OR 0.998, 95% CI: 0.993 - 1.004) appeared as favouring lower stages. A higher annual income (OR 1.003, 95% CI: 0.949 - 1.060) and a higher number of attendances per 1000 inhabitants (OR 1.005, 95% CI: 0.995 - 1.016), appeared as contributing to a diagnosis in higher stages. The impact of gender varied according to the category. Including the random term, the results also indicated that a higher number of doctors per 1000 inhabitants (OR 0.971, 95% CI: 0.880 - 1.073), a higher age (OR 0.996, 95% CI: 0.988 - 1.004) and a higher number of welfare recipients per 1000 inhabitants (OR 0.998, 95% CI: 0.988 - 1.009) appeared favouring lower stages. A higher annual income (OR 1.008, 95% CI: 0.942 - 1.078) and a higher number of attendances per 1000 inhabitants (OR 1.007, 95% CI: 0.988 - 1.026), appeared as contributing to a diagnosis in higher stages. Unlike the model with no random term, the effect of gender does not vary according to the severity of the disease. Based on the sign of its regression coefficient, the odds of a male being diagnosed at a later stage was less than a woman (OR 0.866, 95% CI: 0.572 - 1.312). Although the variance associated with the random effect (residence county) was close to 1, the difference within regions were statistically significant regarding the severity of stage at diagnosis. The geospatial analysis has shown that a region in the Center had a lower possibility of having a diagnosis at higher stages. In the Autonomous Region of Madeira, the possibility of having a diagnosis at higher stages was higher. The multivariable models results found no evidence of a statistically significant association between socioeconomic conditions and access to healthcare, as they were measured, and lung cancer severity. Future work should collect more individual information about the patient, such as marital status, smoking habits, diet, but also economic conditions and conditions accessing healthcare, such as having a family doctor, proximity to health centres, ease of leaving work, insurance coverage, etc

O contador e suas conquistas profissionais: estudo comparativo dos recém-formados da Univali e Unisul

TCC (Graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Socioeconômico. Curso de Ciências ContábeisA atuação do contador no mercado de trabalho é muito ampla, tem muita opção de emprego, desde autônomo, professor, em órgãos públicos, entre outras, porém as pessoas que conseguem destacar-se nesse mercado, são aquelas que têm o diferencial que a profissão exige. Nesse sentido, esta pesquisa vem tentar descobrir qual a situação atual dos contadores recém-formados das universidades Univali e Unisul dos semestres 2004/1 e 2004/2, analisando o tipo de atividade profissional que estão desenvolvendo, a média salarial, sobre a vida acadêmica, por que escolheram o curso, se fizeram algum outro curso que ajudasse a conseguir uma vaga nesse concorrido mercado, entre outras variáveis. Com isso, este trabalho inicia com um breve histórico da contabilidade, desde seu surgimento, passando pelos diversos períodos, tanto no mundo, quanto no Brasil. Mostra ainda as múltiplas áreas de possível atuação do profissional Contábil, também se verificam algumas evidências da evolução do perfil do Contabilista, e mostra os resultados da análise e interpretação dos dados coletados mediante formulários enviados por e-mail aos contadores objeto da pesquisa. Verifica-se que a grande maioria está trabalhando, comprovando a idéia inicial do trabalho que a Contabilidade é uma área que oferece inúmeras oportunidades para ingressar no concorrido mercado de trabalho

East Timor and the importance of aid in an oil-producing country

Mestrado em Desenvolvimento e Cooperação InternacionalEste trabalho analisa comparativamente as fontes de financiamento externo vis-à-vis as receitas de petróleo e os fatores que podem influenciar a APD a Timor-Leste. A questão principal desta dissertação é a discussão do papel dessas fontes de financiamento e, em particular, a APD e petróleo como fontes confiáveis de forma a assegurar o futuro desenvolvimento económico e social de Timor-Leste.This work will comparatively analyze the sources of external financing sources vis-à-vis the oil revenue and the factors that might influence East Timor's ODA. Thus, the main research question of this dissertation is to discuss the role of those financing sources and, particularly, ODA and oil as a reliable source in assuring the economic and social future development in East Timor.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Restauração ecológica nos campos sulinos : diagnóstico de degradação, superação de filtros bióticos e abióticos e reflexões sobre sistemas campestres

A conversão de áreas naturais vem crescendo a passos largos em âmbito mundial e, junto com esta tendência, a pesquisa em restauração ecológica se expande, buscando compreender processos que influenciam a montagem de comunidades e validar conceitos, possibilitado aliar teoria e prática na recuperação de ambientes degradados. Para aumentar as chances de sucesso de um projeto de restauração, é fundamental diagnosticar quais são os filtros bióticos e abióticos presentes na área degradada para, a partir disto, elaborar técnicas que proporcionem a superação destes fatores limitantes. No Rio Grande do Sul, a silvicultura é uma das formas de uso do solo que mais se expande sobre áreas naturais, porém, não existe até o momento experiências de pesquisas de restauração ecológica em áreas originalmente campestres convertidas em silvicultura. Neste contexto, esta tese visou contribuir com o conhecimento dos principais filtros bióticos e abióticos atuantes em campos degradados pelo plantio de Pinus sp. nos Campos de Cima da Serra e testar técnicas de restauração para superar estes filtros. A tese foi estruturada em três capítulos com propósitos complementares. No primeiro capítulo foi realizado um diagnóstico do impacto de 25 anos de conversão de um campo natural para um plantio de Pinus nos Campos de Cima da Serra. Nossos resultados mostram um banco de sementes considerávelmente reduzido em densidade e riqueza de espécies (limitação biótica), apontando para uma regeneração natural limitada e distinta em composição de espécies. O segundo capítulo constitui de um experimento de métodos para restauração, com intuito de superar as barreiras ambientais resultantes da degradação. Os resultados deste capítulo mostram que intervenções para superação da escassez de sementes, como a introdução de feno, e o preparo do substrato que receberá o feno são fundamentais para a introdução de espécies-alvo. O terceiro capítulo junta conceitos e experiências para discutir temas importantes para o avanço da restauração de ecossistemas campestres, com o intuito de levantar uma discussão importante para políticas públicas ambientais e para a sociedade em geral. O conteúdo apresentado nesta tese auxilia na compreensão dos filtros ambientais atuantes em áreas degradas por silvicultura nos Campos de Cima da Serra e de conceitos envolvidos na restauração de ecossistemas campestres.The conversion of natural areas has been growing at a global pace and, together with this trend, ecological restoration research has expanded, seeking to understand processes that influence the assembly of communities and validate concepts, making it possible to combine theory and practice in the recovery of degraded environments. To increase the chances of success of a restoration project, it is essential to diagnose which are the biotic and abiotic filters present in the degraded area, from this, develop techniques providing overcoming these limiting factors. In the state of Rio Grande do Sul, silviculture is one of the most widespread forms of land use on natural areas. However, there are no ecological restoration research experiences in originally grasslands areas converted to silviculture. In this context, this thesis aimed to contribute to the knowledge of the main environmental filters working in degraded grasslans by Pine plantation in Campos de Cima da Serra and test restoration techniques to overcome these filters. The thesis was structured in three chapters with complementary purposes. In the first chapter a diagnosis was made of the impact of 25 years of conversion of a natural field to Pinus planting in the Campos de Cima da Serra. The second chapter consists of an experiment in methods for restoration, to overcome the environmental barriers resulting from degradation. The third chapter brings together concepts and experiences to discuss important themes for the advancement of the restoration of grasslands ecosystems, to raise an important discussion for environmental public policies and for society in general. The content presented in this thesis assists in the understanding of environmental filters working in areas degraded by silviculture in the Campos de Cima da Serra and concepts involved in the restoration of grasslands

The role of Cdc42 GTPase during synaptic cooperation

Tese de mestrado, Neurociências, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2019A memória refere-se ao armazenamento de informação previamente aprendida. Esta capacidade permite que os animais ajustem e adaptem o seu comportamento ao ambiente, de acordo com aquilo que experienciaram. Assim, um dos mais fascinantes e centrais desafios da ciência moderna é a compreensão dos mecanismos neuronais que estão na base da aquisição e armazenamento de informação. Atualmente, pensa-se que a plasticidade sináptica esteja envolvida numa grande variedade de funções cerebrais, incluindo aprendizagem e memória. Em particular, a investigação desenvolvida tem-se concentrado em plasticidade sináptica dependente de atividade neuronal, como é o exemplo da potenciação de longa duração (LTP, do inglês long-term potentiation) ou da depressão de longa-duração (LTD, do inglês long-term depression) enquanto modelos celulares que estão na base da memória. Modelos clássicos de manutenção de LTP distinguem, pelo menos, duas fases: uma fase inicial (E-LTP, do inglês early long-term potentiation), independente de síntese proteica, que persiste durante minutos e uma fase tardia (L-LTP, do inglês late long-term potentiation), dependente de síntese proteica. A indução de LTP é específica em relação ao input, ou seja, apenas as sinapses ativadas são potenciadas. Isto implica que macromoléculas necessárias para a manutenção de LTP, PRPs (do inglês plasticity-related proteins), devem ser, de alguma forma, recrutadas para sinapses ativadas. A hipótese de tagging e captura sináptica (STC, do inglês Synaptic Tagging and Capture), introduzida por Frey e Morris em 1997, propôs um mecanismo celular que concilia a especificidade de input da plasticidade sináptica com a alocação de PRPs. O modelo STC propõe que a atividade neuronal leva à formação de uma tag nas sinapses ativadas. A tag, temporalmente e espacialmente limitada, permite a essas sinapses a captura de moléculas necessárias à manutenção da plasticidade sináptica. Assim, a indução de LTP através de tetanização forte tem como consequência dois eventos dissociáveis: o estabelecimento local de uma tag sináptica e a síntese de PRPs. A indução de LTP através de tetanização fraca não leva à síntese de PRPs; no entanto, leva ao estabelecimento de uma “tag”. De uma forma geral, é a interação entre a tag e as PRPs que permite a manutenção da plasticidade sináptica. Neste contexto, podem surgir formas cooperativas de plasticidade sináptica, como observado em experiências anteriores: formas transientes de plasticidade, induzidas por uma estimulação fraca das sinapses, podem ser convertidas em formas persistentes através da utilização de PRPs sintetizadas devido à estimulação forte recebida por outro grupo de sinapses. A competição sináptica é outra possibilidade, em situações de menor disponibilidade de PRPs ou maior número de tags ativas, por exemplo. Embora não sejam ainda totalmente compreendidas, as vias de transdução de sinal responsáveis pelo estabelecimento da tag começam a ser elucidadas. De acordo com aquilo que se sabe atualmente, a tag dificilmente será equivalente a uma molécula (ou a um pequeno conjunto de moléculas). Em vez disso, a tag deve ser vista enquanto uma alteração local e transiente do estado da sinapse que, muito provavelmente, envolve uma complexa rede de proteínas e interações. Resultados anteriores do nosso grupo de laboratório demonstraram que o citoesqueleto de actina desempenha um papel crucial na captura de PRPs tanto para LTP como para LTD, suportando a hipótese de que uma remodelação dos filamentos de actina (F-actin), dependente de atividade sináptica, torna a sinapse localmente e transientemente permissiva a modificações plásticas. A proteína quinase CaMKII (do inglês Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II) demonstrou ser necessária para mecanismos de captura sináptica. A indução de plasticidade sináptica leva à dissociação da subunidade β da CaMKII do citoesqueleto de actina, algo necessário para a remodelação da sinapse. Esta deslocação (de cerca de 1 minuto) gera um sinal local que pode estar na base da tag sináptica. Curiosamente, a CaMKII leva à ativação de Cdc42 (do inglês cell division control protein 42 homolog), uma proteína pertencente à família das Rho GTPases, que também desempenha um papel central na regulação do citoesqueleto de actina nas espinhas dendríticas. A cofilina é uma proteína de distribuição ubíqua, cuja atividade leva à despolimerização dos filamentos de actina. Sabe-se que a Cdc42 está acima de PAK (do inglês p21-activated kinase), que promove a inibição da cofilina de duas formas. Por um lado, PAK fosforila e ativa a quinase LIMK (LIM-kinase), que, por sua vez, fosforila cofilina; por outro, bloqueia a atividade da fosfatase SSH (do inglês Slingshot homologue), inibindo assim a desfosforilação da cofilina e, consequentemente, a sua atividade. A Cdc42 é também responsável pela interação com a via N-WASP que leva à ativação do complexo Arp2/3, conhecido pelo seu papel na polimerização do citoesqueleto de actina. Foi previamente demonstrado que, ao contrário de outras Rho GTPases, a ativação da Cdc42 é restrita às espinhas dendríticas estimuladas (ou seja, demonstra especificidade de input), persiste durante mais de 30 minutos e depende da sinalização de BDNF (do inglês brain-derived neurotrophic factor). Aqui, colocamos a hipótese de que a Cdc42 desempenha um papel essencial na persistência da plasticidade sináptica, sendo necessária para o estabelecimento de uma tag sináptica. Para testar esta hipótese, administrámos ML141, um inibidor farmacológico reversível e altamente seletivo para a Cdc42, em fatias hipocampais de ratos juvenis em simultâneo com o registo eletrofisiológico de fEPSPs (do inglês field excitatory post-synaptic potentials) no stratum radiatum da área CA1. Em condições de controlo, uma tetanização forte ao nível das colaterais de Schaffer leva à indução de uma forma persistente de LTP. Contudo, demonstrámos que, se o mesmo tipo de tetanização coincidir temporalmente com o período de aplicação do inibidor de Cdc42, a potenciação decai rapidamente para valores de baseline, como se observa em formas transientes de LTP. Estes resultados sugerem que a indução de formas persistentes de LTP depende da atividade de Cdc42. Para além de se ter revelado enquanto necessária para a indução de LTP persistente, a Cdc42 revelou também ser necessária para a sua manutenção de acordo com uma janela temporal limitada. Ou seja, quando a aplicação do inibidor de Cdc42 é feita 40 a 70 minutos depois da indução de LTP, podemos observar um decaimento da potenciação sináptica. No entanto, a destabilização da manutenção de LTP persistente deixa de se verificar quando a aplicação do inibidor é feita 70 a 100 minutos depois da indução de plasticidade sináptica. Finalmente, foram efetuadas experiências de cooperação sináptica. Primeiro, uma via é estimulada com tetanização fraca; passados 30 minutos, uma segunda via independente é estimulada com tetanização forte, que induz uma forma persistente de plasticidade. Em condições de controlo, a via que recebeu a estimulação fraca – que, por si só, levaria à expressão de uma forma transiente de LTP – é capaz de converter o seu LTP numa forma de LTP mais estável e persistente devido à estimulação forte na outra via. No entanto, quando a atividade de Cdc42 é inibida entre as duas estimulações, apenas a via que é estimulada com tetanização forte expressa uma forma persistente de LTP. Estes resultados sugerem que a inibição de Cdc42 interferiu com mecanismos de tagging e captura de macromoléculas necessárias à manutenção da plasticidade sináptica. De uma forma geral, os nossos resultados apoiam a hipótese de que a Cdc42, ao regular o citoesqueleto de actina, interfere com a plasticidade sináptica, desempenhando um papel crucial na mesma. Estas e outras observações relativas aos mecanismos através dos quais o citoesqueleto é remodelado em consequência de atividade neuronal podem ter profundas implicações na compreensão dos mecanismos que estão subjacentes aos processos de memória e de aprendizagem. Para além disso, podem fornecer importantes alvos terapêuticos para doenças neuropsiquiátricas (como doença de Alzheimer e esquizofrenia, por exemplo) em que foram já identificadas disfunções relacionadas com a actina ou com a complexa rede dos seus reguladores e interações que estabelecem entre si.Maintained forms of Long-term potentiation (LTP) require de novo protein synthesis of plasticity-related proteins (PRPs). Since LTP is input-specific, it was proposed that activated synapses are tagged so that synthesized proteins are captured at modified synapses (synaptic tagging and capture hypothesis - STC). Although the nature of the synaptic tag remains unclear, it is generally accepted that it must be a local and transient molecular alteration caused by synaptic activation which can capture PRPs. Several molecules have been implicated in LTP maintenance by synaptic tagging and capture mechanisms, namely CaMKII, PKA and BDNF. Previous results from our laboratory group have shown a critical role of actin dynamics in the tagging and capture of PRPs in both LTP and LTD, supporting the hypothesis that an activity-dependent remodeling of F-actin through CaMKII activation, renders the synapse locally and transiently permissive to plasticity modifications. Interestingly, CaMKII leads to activation of Cdc42, a Rho GTPase that also plays a role in regulating the actin cytoskeleton in dendritic spines. Cdc42 is known to be upstream of PAK (p21-activated kinase), that phosphorylates and activates LIM-kinase (LIMK), which, in turn, phosphorylates cofilin, inhibiting its actin-depolymerizing activity. Cdc42 is also responsible for interacting with the WAVE1/N-WASP pathway to activate Arp2/3 complex-dependent actin polymerization. One hypothesis is that Cdc42 activity promotes actin polymerization. Since Cdc42 activity has been shown to be heavily restricted to the stimulated spine (input-specificity), last more than 30 minutes and is dependent on BDNF signaling, we hypothesize that Cdc42 plays a crucial role in the setting of the synaptic tag. Here, we assess the role of Cdc42 in synaptic tagging and LTP maintenance by pharmacologically inhibiting Cdc42 activity while performing electrophysiological recordings in rat hippocampal slices. We found that inhibition of Cdc42 does not interfere with the expression of a transient form of LTP but blocks the induction of a maintained form of LTP. Moreover, the inhibition of Cdc42 blocks the maintenance of synaptic plasticity within a limited time window. Finally, we show that Cdc42 inhibition interferes with synaptic tagging and capture mechanisms. Since Cdc42 activation promotes actin polymerization we propose that Cdc42 inhibition may interfere with the maintenance of LTP by promoting actin depolymerization. Our results suggest that, by interfering with the actin cytoskeleton, Cdc42 interferes with synaptic plasticity

Harmful Algal Blooms (HAB) in a changing world : the case of S and W Iberian Bays

This thesis aimed to investigate, in two wide-open sheltered bays (Lisbon and Lagos) influenced by upwelling, how the meteorological and oceanographic (MetOc) setting may affect phytoplankton communities. Results of a 9-year time series data showed a high interannual variability of phytoplankton biomass, estimated as chlorophyll a (Chl-a). Nevertheless, the Chl-a sinusoidal model showed different temporal variability patterns in each bay: a uni-modal pattern with a short peak and low Chl-a concentrations in Lagos, and a weak bi-modal pattern with a long period of high Chl-a concentrations in Lisbon. Cross-correlation analyses performed for Chl-a and different MetOc variables indicated that PAR contributed most to Chl-a in winter/early-spring, while upwelling and SST were the main drivers in late-spring/summer. Analysis performed during 1-year showed significant spatial differences in phytoplankton assemblages between the bays. On a temporal scale, significant differences were observed on phytoplankton communities in both bays in the 4-meteorological seasons. However, results from a nearshore station studied in Lagos only indicated the occurrence of 3-biological seasons, with no significant differences between summer and autumn communities. This study suggests that Lagos region has a higher probability for the occurrence of HABs (in higher cell concentrations and persistence). The ecology of the benthic genus Ostreopsis was studied based on 7-years of water samples. Two species were identified reaching maximum cell densities in late-summer/early-autumn: Ostreopsis cf. ovata restricted to the south coast and Ostreopsis cf. siamensis present in both Portuguese coasts. Ostreopsis was much more abundant in Lagos (nearshore) and maxima concentrations were related to positive SST anomalies. High densities in the plankton were often recorded after a period of more than 2-weeks of low sea state, followed by short-time events of onshore wind and moderate waves. In Lisbon, O. cf. siamensis was seldom recorded in the plankton and no clear relationship could be established with the studied MetOc drivers. The recent records of Ostreopsis in this bay are interpreted as an early colonization stage of an invasion process. The present work highlights the relevance of the peculiarities of regional setting in determining phytoplankton dynamics in wide-open coastal bays influenced by upwelling, even at short latitudinal distance.Instituto Português do Mar e da Atmosfera (MAR2020-P02M01-1490P)Centro de Ciências do Mar e do Ambiente da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (UIDB/04292/2020)Centro de Ciências do Mar da Universidade do Algarve (UID/Multi/04326/2020