Fracture behavior and mechanical characterization of R350HT rail steel

R350HT is a standard premium heat-treated rail steel and the reference for new rail steel development. The present study discusses an experimental characterization of fatigue crack growth rate and fracture toughness for this refined pearlitic rail steel in mode-I-loading. The tests are carried out on compact tension specimens extracted from the rail head with the straight notch pointing to the rail foot. As a result, the crack path orientation approximates deep rolling contact fatigue cracks. The fracture surfaces obtained under cyclic and monotonic loading are compared by means of scanning electron microscopy. The results are analyzed and discussed with reference to the morphology of the fracture surfaces for the crack initiation sites, fatigue crack growth region, and the final fracture region, evidencing the role of the microstructure, and inclusions on the fracture behavior. From the analysis of the crack path and fracture surface, it is concluded that the refined microstructure and ferrite ductility play an important role in fracture behavior

O uso de carbonato de lítio na prevenção da doença de Alzheimer

Introdução: A doença de Alzheimer (DA) é uma condição neurodegenerativa progressiva e crônica com alta prevalência mundial. Afeta principalmente idosos, e seu número de casos deve aumentar significativamente no futuro. É uma doença multifatorial, cujos fatores de risco incluem idade avançada, história familiar e genética. A DA apresenta sintomas graduais, como perda de memória e distúrbios comportamentais. A causa exata da DA ainda não é conhecida, mas envolve emaranhados de proteínas e depósitos de β-amilóide no cérebro. O diagnóstico é principalmente clínico, e não há tratamento definitivo, apenas medicamentos que podem melhorar sintomas e retardar a progressão. Estudos investigam uma possível relação entre a DA e a infecção pelo SARS-CoV-2. Pacientes com doenças psiquiátricas têm maior risco de declínio cognitivo e demência, e o lítio, além de ser usado para transtornos mentais em idosos, pode ter efeitos benéficos na prevenção da DA, inibindo enzimas relacionadas à sua patologia. Metodologia: Revisão integrativa da literatura sobre a terapêutica do carbonato de lítio na Doença de Alzheimer. Foram selecionadas bases de dados importantes e descritores relevantes para filtrar os dados. Artigos publicados entre 2013 e 2023 em português e inglês foram incluídos, desde que estivessem relacionados ao tratamento e evolução da doença. Foram excluídos estudos com mais de 10 anos de publicação, disponíveis apenas como resumos, de baixo fator de impacto ou com metodologias inconclusivas. Ao todo, 9 referências foram selecionadas, incluindo ensaios clínicos, relatos de casos, revisões sistemáticas e metanálises. Discussão: A doença de Alzheimer (DA) é caracterizada por perda sináptica maciça e morte neuronal nas regiões cerebrais responsáveis pelas funções cognitivas, como o córtex cerebral, o hipocampo, o córtex entorrinal e o estriado ventral. No cérebro de pacientes com DA, são encontrados depósitos fibrilares amiloidais nas paredes dos vasos sanguíneos, placas senis, acúmulo de filamentos anormais da proteína tau (formando novelos neurofibrilares - NFTs), perda neuronal e sináptica, ativação da glia e inflamação. A cascata amiloide é considerada a hipótese etiológica da DA, iniciando a neurodegeneração pela clivagem proteolítica da proteína precursora amilóide (APP) e resultando na produção, agregação e deposição da substância β-amilóide (Aβ) e placas senis. As proteínas neuronais microtubulares (MAP) estabilizam os microtúbulos no citoesqueleto, sendo a proteína tau responsável por essa estabilização por meio de fosforilação de substâncias, como a glicogênio sintase quinase-3 beta (GSK-3 β). Na DA, há uma hiperfosforilação da proteína tau devido à hiperatividade da GSK-3 β, o que leva à formação de NFTs que causam toxicidade celular e dificultam o transporte de substâncias neuronais e a conexão entre células nervosas. O lítio, um metal da família IA da tabela periódica, é usado no tratamento do transtorno bipolar há mais de 50 anos e apresenta propriedades neuroprotetoras. Ele reduz a fosforilação da proteína tau por inibir a GSK-3, diminui a carga de Aβ e protege contra os efeitos neurotóxicos do Aβ42. Além disso, estimula a síntese e liberação de neurotrofinas, como o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e fator de crescimento endotelial vascular (VEGF). O lítio também interfere nos processos de sinalização celular e pode modificar a expressão gênica, afetando positivamente o funcionamento do cérebro. Dessa forma, o lítio é considerado uma terapêutica modificadora da DA, pois pode interferir nos mecanismos essenciais da doença, como a cascata B-amilóide e a hiperfosforilação da proteína tau, evitando a morte neuronal e retardando a progressão da demência. Estudos sugerem que o lítio atua na melhoria da unidade do citoesqueleto, da condução, conexão e plasticidade neuronal, além de promover neuroproteção contra a morte celular por excitotoxicidade e regular a função mitocondrial em neurônios com altas concentrações de Aβ. Apesar de seus mecanismos de ação ainda não serem totalmente conhecidos, o lítio continua sendo um tratamento eficaz e indicado para o transtorno bipolar, bem como para abordagens neuroprotetoras na doença de Alzheimer. Conclusão: A demência, especialmente a doença de Alzheimer em idosos, é um problema significativo. O tratamento atual não retarda a progressão, levando à busca por novas abordagens. Estudos com carbonato de lítio mostram esperança como tratamento curativo, mas ainda são necessárias evidências mais robustas para sua implementação segura na prática clínica

Environmental Protection Areas as a Strategy to Increase Flood Protection in Metropolitan Regions: A Case Study in Maricá, Rio de Janeiro, Brazil

In peripheral countries, the lack of adequate urban planning associated with natural dynamics intensifies the existing vulnerabilities of the environment, causing physical and material losses. Therefore, this research aims to discuss the potential use of Environmental Protection Areas as a tool to drive urban growth with a low-impact development, helping to mitigate urban floods and bringing nature into the city landscape. The municipality of Maricá, located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, Brazil, is taken as a case study. The method proposed to drive the regional environmental planning and management can be described as a three-stage method coupled with the adapted SWOT Matrix, following: the diagnosis, the prognosis, and the action plan. This process points to the definition of a Hydrological Interest Area that would allow not only the restoration of local vegetation and a better interaction of the population with the watercourses, but also the recovery of areas that have been gradually impacted by the urban expansion. The method presented in this research allows its application in different urban contexts, once it has the objective of recognizing the strengths, weaknesses, opportunities, and threats to allow the elaboration of sustainable actions and guidelines

Inserção da prototipagem 3D nos âmbitos acadêmico e social / Insertion of 3D prototyping in the academic and social spheres

O presente estudo teve como proposta a aplicação de conhecimentos da prototipagem 3D em diferentes âmbitos que envolveram, também, a engenharia. Sendo assim, em 2019, teve-se início o projeto, que consistiu na elaboração, montagem e criação do Laboratório de Prototipagem 3D na Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá (FEG-UNESP), trabalhando com impressoras 3D FDM (Fused Deposition Modeling).  A partir de 2020, o laboratório manteve seu objetivo de ajudar os discentes a conhecer o mundo da impressão 3D e para 2020 e 2021 objetiva-se levar o laboratório para fora da universidade, ajudando, também, a população da cidade de Guaratinguetá/SP. Logo, buscou-se consolidar a Prototipagem 3D como um projeto que englobe os pilares de ensino, pesquisa e extensão, estes que são essenciais para o Programa de Educação Tutorial (PET), do Ministério da Educação. Visto isso, desde 2019, o laboratório atua na impressão de peças para diversos fins e no começo de 2020, devido a pandemia de covid-19, o laboratório de impressão 3D projetou e imprimiu EPI’s. Buscando atuar em cada vez mais áreas, objetiva-se produzir maquetes do câmpus e edifícios da FEG acompanhados de um dispositivo em braile, a aplicação de um minicurso para jovens da rede pública, além de trabalhar com a manufatura aditiva aliada à engenharia reversa, aplicando esses conhecimentos em projetos para empresas interessadas, tendo como auxílio a essa atividade a confecção de um scanner 3D que ficará disponível para uso na faculdade. Diante desse estudo, os resultados já obtidos e aqueles que ainda serão analisados revelam que a prototipagem 3D possui diversas aplicações satisfatórias envolvendo a engenharia aliada aos âmbitos educacional, social e de pesquisa

Incidência de acidentes com serpentes peçonhentas na região Sudeste brasileira: incidence of accidents with venomous snakes in the Southeast region of brazil

Introdução: Os principais gêneros de serpentes relacionados a acidentes na região sudeste são o Bothrops, Crotalus, Lachesis e Micrurus. A maioria dos acidentes ofídicos ocorre, segundo Gouveia et al., (2015), porque a população local não sabe reconhecer as espécies e diferenciá-las em venenosas e não venenosas. A área rural dos estados, conforme Barreto et al., (2010), é onde ocorre a maior parte desses acidentes. Objetivo: Primário: Verificar se o grau de incidência de acidentes com serpentes venenosas na região sudeste aumentou ou diminuiu no período de 2010 a 2015. Secundário: expor quais são os fatores ambientais e sociais que o influenciam. Métodos: A coleta de dados deste trabalho foi realizada no banco de dados do SINAN (sistema nacional de agravos e notificações), onde no período de 2010 a 2015(últimos anos disponíveis para consulta) foram averiguados o número de acidentes ofídicos e suas variações mediante diversos fatores ambientais e/ou outros fatores. Resultado: Através do sistema de informação de agravos e notificação verificou-se que houve aumento nos primeiros 4 anos compreendidos no período de 2010 a 2014 e diminuiu significativamente no ano de 2015. Conclusão: Conclui-se que grande número de casos se dá em áreas rurais, sobretudo em trabalhadores camponeses do sexo masculino. O gênero de serpente mais presente nos acidentes foi o Bothrops o que pode ser corroborado por muitos ataques serem no período da manhã, horário em que a população está em atividade econômica

Ozone therapy: protocol for treating canine parvovirus infection

Canine Parvovirus infection is a disease caused by Canine Parvovirus (CPV) that results in hemorrhagic gastroenteritis and secondary infections, mainly in puppies between six weeks and six months old that are not immunized. Since there is no specific treatment for the condition, supportive therapy based on antibiotics, antiemetics, and non-steroidal anti-inflammatory drugs is traditionally used. Ozone therapy is an economical treatment that has bactericidal, fungicidal, and antiviral properties, besides promoting oxygenation and tissue regeneration, as well as anti-inflammatory and analgesic effects, and was used as a complementary therapy in this study. Therefore, four mixed-breed dogs, aged between 2 and 3 months, with no previous immunization against CPV and testing positive for the virus in a rapid test were selected. The animals were randomly distributed into two groups, being 1: the control group (n=2) that received only supportive treatment; and 2: the experimental group (n=2), that in addition to conventional therapy received intravenously 500 mL of ozonized Ringer’s Lactate solution. Before treatment and after 24 and 48 hours, the following clinical signs were evaluated: episodes of emesis and diarrhea, weight, hydration, blood glucose level, abdominal pain, and blood count. One control group animal died within the first hours of hospitalization. Both animals in the experimental group presented faster resolution of diarrheal episodes and shorter hospitalization time when compared to the surviving animal that received only supportive treatment. Although further studies are needed, ozone therapy showed promising results for the treatment of canine parvovirus

Initial Characterization of 3D Culture of Yolk Sac Tissue

The role of the yolk sac (YS) in miscarriage is not yet clear, largely due to ethical reasons that make in vivo studies difficult to conduct. However, 3D cultures could provide a solution to this problem by enabling cells to be arranged in a way that more closely mimics the structure of the YS as it exists in vivo. In this study, three domestic species (porcine, canine, and bovine) were chosen as models to standardize 3D culture techniques for the YS. Two techniques of 3D culture were chosen: the Matrigel® and Hanging-Drop techniques, and the 2D culture technique was used as a standardized method. The formed structures were initially characterized using scanning electron microscopy (SEM), immunohistochemistry (IHC), and quantitative real-time PCR (RT-qPCR). In general, the 3D culture samples showed better organization of the YS cells compared to 2D cultures. The formed structures from both 3D methods assemble the mesothelial layer of YS tissue. Regarding the IHC assay, all in vitro models were able to express zinc and cholesterol transport markers, although only 3D culture techniques were able to generate structures with different markers pattern, indicating a cell differentiation process when compared to 2D cultures. Regarding mRNA expression, the 3D models had a greater gene expression pattern on the Hemoglobin subunit zeta-like (HBZ) gene related to the YS tissue, although no significant expression was found in Alpha-fetoprotein (AFP), indicating a lack of endodermal differentiation in our 3D model. With the initial technique and characterization established, the next step is to maintain the cultures and characterize the diversity of cell populations, stemness, functions, and genetic stability of each 3D in vitro model

Regulation of <i>VEGFA</i>, <i>KRAS</i>, and <i>NFE2L2</i> Oncogenes by MicroRNAs in Head and Neck Cancer

Mutations and alterations in the expression of VEGFA, KRAS, and NFE2L2 oncogenes play a key role in cancer initiation and progression. These genes are enrolled not only in cell proliferation control, but also in angiogenesis, drug resistance, metastasis, and survival of tumor cells. MicroRNAs (miRNAs) are small, non-coding regulatory RNA molecules that can regulate post-transcriptional expression of multiple target genes. We aimed to investigate if miRNAs hsa-miR-17-5p, hsa-miR-140-5p, and hsa-miR-874-3p could interfere in VEGFA, KRAS, and NFE2L2 expression in cell lines derived from head and neck cancer (HNC). FADU (pharyngeal cancer) and HN13 (oral cavity cancer) cell lines were transfected with miR-17-5p, miR-140-5p, and miR-874-3p microRNA mimics. RNA and protein expression analyses revealed that miR-17-5p, miR-140-5p and miR-874-3p overexpression led to a downregulation of VEGFA, KRAS, and NFE2L2 gene expression in both cell lines analyzed. Taken together, our results provide evidence for the establishment of new biomarkers in the diagnosis and treatment of HNC