In vitro and in vivo studies of retinoic acid effect on mouse T cells

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010A vitamina A tem um forte impacto em vários sistemas do organismo, particularmente no sistema imune. A deficiência desta vitamina pode provocar alterações no número e função de diversos tipos celulares como neutrófilos, macrófagos e linfócitos T. Carências alimentares, falhas na absorção ou diminuição de transportadores da vitamina A têm a capacidade de modificar a resposta imune. O mesmo é aplicado aos derivados desta vitamina que, após ser ingerida sob a forma de retinol, pode ser degradada em diversos compostos, entre os quais, o ácido retinóico. De natureza hidrofóbica e através de transportadores e receptores específicos, o ácido retinóico consegue actuar sobre uma grande variedade de células. Esta capacidade leva a que o ácido retinóico possa modelar fenómenos tão distintos como o desenvolvimento, manutenção de epitélios e até a visão. Segundo estudos publicados, esta forma activa da vitamina A parece também ter impacto no desenvolvimento das células T in vivo. Dentro do timo é possível distinguir diferentes tipos de populações celulares, de acordo com diferentes marcadores de superfície expressos por cada uma delas. Os timócitos que passam pelo processo de maturação e selecção tímica são identificados pela expressão de moléculas CD4 e/ou CD8, sendo chamadas de duplamentenegativas (CD4- CD8-), duplamente-positivas (CD4+ CD8+), e finalmente de singularmente-positivas CD4 ou CD8 (celulas CD4+ CD8- ou CD4- CD8+, respectivamente). Dentro das moléculas que influem na selecção tímica das células T podemos encontrar o receptor da célula T (TCR) e alguns co-receptores. O TCR está acoplado a moléculas do complexo CD3 e a sua estimulação pode ser mimetizada pela activação deste complexo. Quando anti-CD3 é injectado em murganhos é possível eliminar em grande escala as células duplamente-positivas. A maturação das células T ocorre na periferia após o contacto com antigénios. Nas células T podemos encontrar as células T reguladoras (Tregs), essenciais na supressão da resposta imune. Algumas destas células expressam CD4 e Foxp3, marcador pelo qual são actualmente identificadas. Na sua maioria podem também expressar CD25, um dos componentes do receptor de IL-2, também conhecido como marcador de activação celular. As Tregs têm um papel central dentro do sistema imunitário, controlando o desenvolvimento de doenças auto-imunes. Porém, a sua geração dentro do timo continua a ser pouco entendida. Compreender as Tregs e todas as células T na sua geração e função ajudará a perceber e controlar o sistema imune nas situações de equilíbrio e doença. Fora do timo (na periferia) existem outras substâncias que têm impacto na modelação da conversão periférica de Tregs, como TGF-β ou ácido retinóico. Esta forma activa da vitamina A foi descrita como sendo colaboradora na diferenciação de células T reguladoras a partir de células T CD4 maduras via TGF-β. Este fenómeno de conversão periférica é apenas conhecido a partir de células T CD4 maduras de orgãos linfóides secundários. Não se sabe que papel poderá o ácido retinóico desempenhar na geração primária de Tregs dentro do timo. Identificada a presença de enzimas que catalisam a formação de ácido retinóico a partir de retinal, em células epiteliais tímicas, surgem evidências de que possa haver um papel destinado ao ácido retinóico na geração de timócitos. Estas enzimas existem igualmente em células dendríticas CD103+, residentes no tracto gastro-intestinal, células essenciais à produção de ácido retinóico e consequente conversão periférica das Tregs. Face aos factos apresentados, o principal objectivo deste projecto é entender o papel do ácido retinóico no desenvolvimento de células T dentro do Timo. Com esta dissertação pretende-se: 1) Estudar o efeito do ácido retinóico no número e geração de células T com e sem anti-CD3; 2) Conhecer a acção do ácido retinóico nas interacções celulares das Tregs dentro do timo; 3) Aprofundar os conhecimentos sobre a cinética do ácido retinóico em murganhos. De modo a cumprir os objectivos traçados, foi desenvolvida uma abordagem in vitro e in vivo em murganhos, com paragem do tratamento com ácido retinóico em tempos específicos. Em ambas as situações foi estudado o efeito conjunto do ácido retinóico com o anti-CD3. Desconhecendo a cinética da acção do ácido retinóico no murganho, escolheram-se dois intervalos de tempo (20h e 40h), tendo como base estudos de depleção de células duplamente-positivas in vivo. Foram estabelecidas culturas in vitro de timócitos com várias doses de ácido retinóico. Os tratamentos in vivo com e sem ácido retinóico (300μg/animal) em murganhos, com posterior análise de timócitos, foram apenas uma parte do estudo destinado a perceber o efeito no número de células T. A análise de timócitos foi efectuada recorrendo à citometria de fluxo, onde foi possível quantificar a expressão de CD4, CD8, CD25 e Foxp3 de acordo com os compostos testados. De forma a complementar este dados, foram também realizadas experiências in vivo sob uma perspectiva única e inovadora, com aquisição e análise de imagens intravitais de timos pertencentes a animais tratados ou não com ácido retinóico (300μg/animal). Deste modo, este estudo permitiu revelar não só o efeito do ácido retinóico no número de células T, bem como importantes interacções celulares que ocorrem durante a geração de células Tregs. Sabe-se que estas interacções são fundamentais no desenvolvimento dos primeiros timócitos Foxp3+ que advêm do compartimento das duplamente-positivas. Se as Tregs estiverem confinadas em diferentes “nichos” dentro do órgão, apenas a imagem intravital permite a sua observação. Este protocolo que inclui todos os procedimentos cirúrgicos necessários, foi desenvolvido pelo orientador deste projecto. Tendo ao seu dispor um microscópio 2-fotões, o Dr. Carlos Tadokoro adquiriu importantes dados preliminares que possibilitaram a aprendizagem e obtenção de imagens com os respectivos resultados e conclusões. Este estudo fornece indícios da função do ácido retinóico, embora não permita perceber o efeito do RA nas vias intracelulares da geração de células T. À luz dos dados recolhidos pode-se concluir que o efeito do ácido retinóico é potenciado apenas após 40h de tratamento, embora não pareça ter acção sinergética com o anti- CD3. Parece não existir qualquer efeito significativo sobre as Tregs embora esta substância, por si só, tenha impacto na diminuição de células duplamente-positivas. Não se verificaram alterações no número de células T CD4+ ou CD8+ 40h após o tratamento com RA. O efeito sobre as células duplamente-positivas pode afectar todos os compartimentos celulares subjacentes, nos quais se incluem as singularmentepositivas. Talvez o efeito do RA sobre as Tregs seja visível mais tarde, após a acção no desenvolvimento de células T não-Tregs. Através da imagem intravital no timo, verificou-se que a velocidade das Tregs dentro do timo não aumentou após o tratamento com 300 μg/murganho. Esta menor mobilidade pode indicar maior tempo de contacto célula-célula, o que por sua vez, pode evidenciar maior quantidade de contactos longos e estáveis com células apresentadoras de antigénios. Este contacto com antigénios é muito importante na educação tímica das células T, que são seleccionadas conforme a resposta que apresentam via TCR. Qualquer resposta abaixo do limiar ou mesmo de elevada afinidade, leva à delecção ou anergia das células, evitando assim respostas inadequadas do sistema imune. Este estudo sobre o ácido retinóico permitiu elucidar importantes questões embora continue muito por esclarecer. Toda e qualquer ponte entre a nutrição e a imunologia necessita de mais e melhores estudos para que se possa compreender o papel de nutrientes modeladores da resposta imune. Só assim poder-se-á partir para uma abordagem terapêutica, onde seja possível orientar o sistema imune e contornar algumas patologias indesejáveis.Vitamin A has a strong impact inside the immune system, as vitamin A deficiency is able to modify the immune response against infection, neutrophils function, and T cells numbers. Retinoic acid (RA) is one of vitamin A active compounds, and it is effective in peripheral conversion of mature CD4 T cells into regulatory T cells (Tregs) by TGF-β. RA produced by dendritic cells in the gut, or exogenously given, is able to increase numbers of CD4+ Foxp3+ T cells. Tregs are critical to maintain immune regulation and prevention of autoimmune manifestations. Inside the thymus, where T cells are primarily generated, there is evidence that epithelial cells produce enzymes capable of convert retinol into RA. Since there is RA modulation in the periphery, we decided to test the role of retinoic acid in T cells development inside the thymus. To accomplish this goal, in vitro and in vivo studies were performed in mice, in two different timepoints: 20h and 40h. In addition, anti-CD3 depletion effect on T cells was study in coordination with RA action. In vitro thymocytes cultures, in vivo treatments on B6 and B10.PL mice, and intravital imaging of thymus were performed during this project. The results show that RA had much thymic influence after 40h of treatment, causing DP depletion. Moreover, RA seems to not interfere with anti-CD3 effect on DP depletion. All together, this results show that RA is potentially a modulator on thymic T cell development. However, more studies are needed to complement and to comprehend the acquired data. Understanding the connections between nutrition and immunology can be essential to know how to modulate immune response and to attempt new therapeutical and safe strategies towards disease

Efeitos imediatos de um Sustained Natural Apophyseal Glide na atividade muscular dos eretores espinhais, na dor e na amplitude de flexão, em indivíduos com dor lombar crónica não específica

Introdução: O Sustained Natural Apophyseal Glide tem sido sugerido como uma técnica com potenciais benefícios na redução da dor e no aumento da amplitude de flexão lombar em indivíduos com dor lombar. Contudo, não existe evidência sobre esta técnica na atividade muscular dos eretores espinhais. Objetivo: Avaliar os efeitos imediatos de um Sustained Natural Apophyseal Glide na atividade muscular dos eretores espinhais, na intensidade da dor e na amplitude real de flexão lombar, em indivíduos com dor lombar crónica não específica. Métodos: Estudo experimental com uma amostra de 20 estudantes universitários, com dor lombar crónica não específica e com dor à flexão da coluna lombar, que foram aleatoriamente distribuídos em dois grupos: experimental - Sustained Natural Apophyseal Glide e placebo – intervenção placebo. Foram avaliadas a atividade muscular dos eretores espinhais recorrendo à eletromiografia de superfície (bioPLUX research®), a intensidade da dor através da Escala Visual Analógica e a amplitude real de flexão lombar pelo método de duplo inclinómetro (Universal Inclinometer®), antes e após a intervenção, pela análise do movimento de flexão-extensão do tronco. O nível de significância foi de 0,05. Resultados: Foram encontradas diferenças significativas, em ambos os grupos, para a fase de relaxamento (Grupo experimental: p=0,013 e Grupo placebo: p=0,047), assim como para a fase de extensão, no grupo experimental (p=0,037), verificando-se uma diminuição da atividade muscular da baseline para a avaliação final. A Análise da Covariância revelou que, relativamente à intensidade da dor, verificaram-se diferenças significativas entre os dois grupos (p=0,002), sendo que o grupo experimental diminuiu mais 2cm na Escala Visual Analógica do que o grupo placebo. Pela análise da amplitude real de flexão lombar, embora o aumento não fosse significativamente diferente entre os grupos (p=0,086), o grupo experimental teve mais 1,7º de aumento do que o grupo placebo. Conclusão: Os resultados sugerem que, a curto prazo, o Sustained Natural Apophyseal Glide parece produzir um efeito significativo na diminuição da atividade muscular dos eretores espinhais, durante o movimento dinâmico de extensão do tronco, assim como no alívio da dor. Embora não se tenham observado alterações significativas no aumento da amplitude articular, os resultados no grupo experimental foram superiores à diferença mínima detetável, sugerindo um efeito positivo da técnica aplicada.Introduction: Sustained Natural Apophyseal Glide has been suggested as a technique with potential benefits in reducing pain and increasing the range of lumbar flexion in patients with low back pain. However, there is no evidence on this technique in muscle activity of the erector spinae. Objective: To evaluate the immediate effects of a Sustained Natural Apophyseal Glide in muscle activity of the erector spinae, the intensity of pain and the real range of lumbar flexion in subjects with chronic non-specific low back pain. Methods: An experimental study with a sample of 20 university students with chronic non-specific low back pain and pain on flexion of the lumbar spine, which were randomly allocated to two groups: experimental - Sustained Natural Apophyseal Glide and placebo – placebo intervention. Were evaluated the activity of the erector spinae muscle using the surface electromyography (bioPLUX research®), pain intensity using a visual analogic scale and the real range of lumbar flexion with a double inclinometer method (Universal Inclinometer®) before and after the intervention, by the analysis of the flexion-extension movement of the upper-body. The significance level was 0,05. Results: Significant differences were found in both groups for the relaxation phase (Experimental Group: p=0,013 and Placebo Group: p=0,047), as well as for the extension phase, in group experimental (p=0.037), verifying a decrease in muscle activity from baseline to final evaluation. The realization of Analysis of Covariance revealed, with regard to pain intensity, there were significant differences between the two groups (p=0,002), and the experimental group decreased more 2cm in Visual Analogic Scale than placebo group. Analyzing the real range of lumbar flexion, although the increase was not significantly different between groups (p=0.086), experimental group increased 1,7° more than placebo group. Conclusion: The results suggest that, in the short term, the Sustained Natural Apophyseal Glide seems to have a significant effect on the decrease of activity of the erector spinae muscles during dynamic movement of the upper body extension, as well as pain relief. Although there were no significant changes observed in increasing range of motion, results in the experimental group were higher than the minimal detectable change, suggesting a positive effect of the applied technique

Relatório final de estágio realizado na Escola Secundária de Carcavelos.

Mestrado em Ensino da Educação Física nos Ensinos Básico e SecundárioO presente trabalho consiste num relatório do estágio pedagógico, efetivado como parte integrante e conclusiva do Mestrado em Ensino da Educação Física nos Ensino Básico e Secundário, ministrado pela Faculdade de Motricidade Humana. Todo o percurso teve lugar na Escola Secundária de Carcavelos no ano letivo 2013/2014 e teve como referência o Guia de Estágio Pedagógico 2013/2014, no qual se encontram estipulados os objetivos gerais e específicos, alusivos às quatro áreas de intervenção; Organização e Gestão do Processo de Ensino e Aprendizagem (Área 1), Inovação e Investigação Pedagógica (Área 2), Participação na Escola (Área 3) e Relação com a Comunidade (Área 4). Ao longo deste relatório, cada área é analisada e sujeita a uma reflexão, tendo como principais objetivos incidir nas dificuldades sentidas, bem como nas estratégias utilizadas para as superar. Por último, será realizada uma apreciação global de todo o processo de formação, de que forma todas as áreas se interligam e têm influência para o meu futuro como profissional

Selecção e ponderação de indicadores de desempenho: o BSC como instrumento de apoio à gestão numa organização de saúde privada

A avaliação de desempenho objectiva, em organizações privadas de saúde, proporciona o feedback necessário para apoio à tomada de decisão na definição de iniciativas que conduzem à melhoria do desempenho. Esta é, portanto, uma ferramenta essencial no alcance de resultados clínicos desafiantes que os grupos de saúde ambicionam, de acordo com os recursos disponíveis, e em prol de um serviço de excelência a prestar aos seus clientes. O objectivo desta investigação é construir uma ferramenta personalizada para apoio à gestão numa organização de saúde privada, constituindo um trabalho exploratório sobre a selecção e ponderação de indicadores de desempenho (ID), também útil a outras organizações de saúde, públicas ou privadas. A investigação desenvolveu-se a partir do modelo conceptual Balanced Scorecard (BSC). Os ID e suas ponderações foram seleccionados e calculados, através da análise estatística de um questionário, onde se utilizou uma escala de Likert de 5 pontos. Foram consideradas as seguintes dimensões: “sem utilização do BSC”, “com utilização do BSC”, e “Total dos 39 ID”. Participaram no estudo empírico 26 gestores de um grupo de saúde privada em Portugal, experientes no sector de saúde. Para tratamento de dados recorreu-se ao software Statistical Package for the Social Sciences. Os resultados obtidos sugerem existir impacto da utilização do BSC na selecção dos ID, tanto ao nível dos ID a considerar, como na proposta de monitorização de um número limitado de ID críticos. As diferenças entre as dimensões estudadas são mais relevantes no que diz respeito às ponderações. Verificam-se evidências do balanceamento provocado, pela utilização das perspectivas do BSC na ponderação dos ID na avaliação de desempenho. Considerando os 16 ID, verifica-se, por ordem decrescente, uma maior ponderação, respectivamente, das perspectivas Financeira, Clientes, Processos Internos, e Aprendizagem. Esta última perspectiva, pouco representada na dimensão “sem utilização do BSC”, ganha representatividade no sistema de gestão estratégico “com utilização do BSC”. Consideramos esse facto especialmente relevante, tendo em conta a importância que atribuímos aos profissionais de saúde, seus conhecimentos, competências, compromisso, e motivação, para o desempenho organizacional, e para os resultados clínicos, em organizações de saúde. A investigação considerou que a avaliação de desempenho, e a implementação da estratégia são influenciadas pela selecção e ponderação dos ID, pelo que as ferramentas de gestão devem ser desenvolvidas empiricamente, de forma a contribuir para um modelo de controlo de gestão estratégico útil na avaliação de desempenho das organizações de saúde, e tomada de decisões. Este trabalho pretende ser o início do desenvolvimento de um modelo de gestão estratégico costumizado, adequado à realidade dos grupos de saúde privados, desenvolvido com base na evidência empírica, e que possa ser adaptado a um software interactivo resultante da triangulação do Balanced Scorecard com outras correntes de pensamento, tais como o modelo da Fundação Europeia para a Gestão de Qualidade Empresarial e o Benchmarking. Deu-se assim mais um passo no sentido de facilitar a medição e a avaliação do desempenho organizacional, de forma simultaneamente personalizada e globalmente integrada, tornando mais objectivo o processo de tomada de decisão na área da saúde

Utilização pedagógica do jogo: um estudo de caso

Tese de mestrado, Matemática para Professores, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009A professora Patrícia Resende Santos Marques, licenciada em Matemática (ensino de) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, encontra-se a frequentar o Mestrado em Matemática para Professores na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e propõe-se a defender a tese intitulada “Utilização Pedagógica do Jogo – Um estudo de Caso” sob a orientação do Professor Doutor Jorge Nuno Silva. Este trabalho decorreu ao longo do ano lectivo 2008/2009, no contexto de uma experiência pedagógica numa turma do 9º ano de escolaridade, no desenvolvimento de uma área curricular não disciplinar: Área de Projecto. Esta turma é também da mesma professora na área curricular disciplinar de Matemática e ainda nas áreas curriculares não disciplinares de Estudo Acompanhado e Formação Cívica. Utilizou-se uma metodologia qualitativa de investigação com análise quantitativa de resultados na avaliação da área curricular de Matemática. Os instrumentos utilizados para a recolha de dados foram: Inquérito inicial e final aplicados aos alunos da turma; Registos escritos feitos pela investigadora com base na observação directa das aulas; Registos em vídeo, áudio e fotográficos das aulas; Documentos escritos elaborados pelos alunos com conclusões e registo de opiniões sobre o trabalho desenvolvido e sobre os Jogos. Os alunos trabalharam individualmente, maioritariamente em pequenos grupos, rotativos, e em grande grupo/turma. Cada situação é descrita na apresentação de cada Jogo. Desta forma, sempre em carácter lúdico, os alunos foram trabalhando em ambiente de sala de aula, promovendo actividades de exploração, de investigação, resolvendo problemas, desenvolvendo competências matemáticas e de sociabilização. É importante referir que existem outros aspectos a ter em conta, como o papel da professora como reguladora de todo este processo de aprendizagem pelo Jogo, nomeadamente como promotora dos Jogos e incentivadora no cumprimento de regras em sala de aula, regras de trabalho de grupo e regras de Jogo. Numa fase inicial a investigadora promoveu os Jogos do Campeonato Nacional de Jogos Matemáticos – CNJM5 – como motivação e para que, através da turma, todo o Agrupamento de Escolas, do 1º ao 9º ano, se envolvesse na realização do mesmo em fase de treino e selecção a nível de Escola e depois a nível nacional, após serem apurados os primeiros classificados em cada Jogo. Numa fase posterior a investigadora promoveu Jogos com carácter pedagógico, tendo por base os conteúdos programáticos do 9º ano de escolaridade. Os alunos foram aderindo com entusiasmo ao longo de todo o ano lectivo, como se verá nos relatos e conclusões/reflexões de cada Jogo, chegando mesmo a fazer propostas de jogos.Teacher Patrícia Resende Santos Marques, with a university degree in Mathematics (teaching), by the Science Faculty of Oporto University, attending the Mathematics for Theachers Master Course at the Science Faculty of Lisbon University and pretends to defend the thesis entitled “Pedagogical Use of Games – A Case Study” under the guidance of (Professor) Jorge Nuno Silva. This study took place in the school year 2008/2009, in a pedagogical experiment conducted in a 9th grade class, in the subject “Área de Projecto” (project work class). The researcher also teaches Mathematics, “Estudo Acompanhado” (academic development class) and “Formação Cívica” (personal/social development class) to the same group of students. A qualitative investigation methodology was used as wel as a quantitative analysis of the Mathematics assessment results. The data collection instruments used were: Questionnaires answered by the students Written notes taken by the researcher based on class observation Photographic, audio and video recording of classes Written documents produced by the students which contain their conclusions and opinions on the work developed and games. The students worked individually, mainly in small rotating groups, and also in whole-class activities. Each situation is described in the games presentation. There are other aspects to consider, such as the teacher’s role as regulator of the whole process of learning through the use of games, namely by acting as the games promoter and by stimulating the students to abide by the rules of the classroom, group work and games. In the early stage, the researcher promoted the Games of “Campeonato Nacional de Jogos Matemáticos – CNJM5” (National Maths Games Championship) as a motivation activity and so that, through the researcher´s class, the school, from the first to the ninth grades, got involved in this championship both the training and selection periods at school and, afterwards, in the national championship, after selecting the highest- ranked players in each game. In a subsequent stage, the researcher promoted pedagogical games according to the 9th grade Mathematics programme of study. The students responded enthusiastically to the games throughout the year, as it will possible to verify in the conclusions/reflections of each one, and they even suggested games to be played by them. The students worked in a game-based learning environment in the classroom, promoting exploration and research activities, solving problems, and developing mathematical and social skills

Biodiesel de micro-algas: balanço energético e económico

Mestrado em Engenharia MecânicaOs biocombustíveis apresentam um interessante potencial de redução da dependência energética relativamente aos combustíveis fósseis. As microalgas oferecem vários benefícios ambientais como a utilização mais efetiva de terrenos, a captura de CO2, a purificação quando em tratamento de águas residuais e não provocam disputa entre a produção de matéria-prima para alimentação e combustíveis. Por isso mesmo, a cultura de microalgas para a produção de biodiesel tem recebido uma enorme atenção nos últimos anos devido ao potencial produtivo que apresentam. Neste trabalho pretende-se concluir quais as etapas de processamento das microalgas em biodiesel que envolvem maior dispêndio energético e maior custo económico. Para isso, formulou-se um modelo matemático (que contempla balanço mássico, energético e económico) capaz de concluir quais as etapas de processamento com maior peso nos valores energético e económico finais. Verifica-se que, para a sequencia de processos definida, a colheita contribui em mais de 90% para os consumos energéticos totais. Quanto aos custos económicos, a aquisição da cultura e a extração somam mais de 90% do custo total de obtenção do biodiesel. O valor de custo final, segundo todos os pressupostos assumidos, é de várias ordens de grandeza superior ao valor de mercado. Analisou-se por isso a influência do custo de aquisição da cultura que é diretamente proporcional ao custo de produção do biodiesel. A concentração mássica das microalgas na cultura e o respetivo teor lipídico provocam uma variação inversa no custo do biodiesel obtido. Outras formas de diminuir o custo de produção prendem-se com a otimização das quantidades de solvente a utilizar, bem como métodos mais eficientes de processamento. Assim, um biodiesel de microalgas energética e economicamente viável poderá ser introduzido no mercado, caso os desenvolvimentos referidos sejam levados em consideração.Biofuels today present an interesting potential for reducing energy dependence on fossil fuels. They offer several environmental benefits, such as effective land utilization, CO2 sequestration, self-purification when coupled with waste-water treatment, and they also do not trigger opposition between food and fuel production. However, and despite having all ‘theoretical’ advantages, a revision of the problems related with the energy balance is not being clearly addressed. This work aims to determine which steps on microalgae processing in biodiesel involve higher energy spending and higher economic cost. Thus, a mathematical model was developed (covering mass, energy and economic balances), in order to provide the information on which are the processing steps with higher weight on the final energy and economic values. It was determined that the harvesting stage represents more than 90% of the total energy demands for the selected methodology. As for the economic costs, the culture and extraction stages represent up to 90% of the biodiesel production costs. The final value, according to the assumptions taken, is higher than the market price by several orders. Therefore, the influence of the culture acquisition costs was analyzed, and it was determined that they contribute proportionally to the biodiesel production cost. However, the microalgae culture concentration and respective lipid contents induce a negative variation in the obtained biodiesel costs. Other forms to reduce the biodiesel production costs can be linked to the optimization of the solvent quantities involved, and also to more efficient processing methods. An economical and energetically viable microalgae biodiesel can be introduced in the market, if all the referred improvements are taken into account

Porfirinas catiónicas na fotoinativação de vírus no sangue

In the last years, besides the implementation of haemovigilance systems in many countries, the application of blood disinfection methods has been used in order to improve transfusion quality and safety. However, infections transmitted through blood transfusion still occur. The development of new methods to treat not only plasma and platelets, but also the whole blood and erythrocytes concentrates, can be an important measure to decrease the incidence of blood transfusion infections. Conventional disinfection techniques are currently in use essentially for plasma due to the collateral damage in cellular fractions. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) represents an alternative to the conventional methods even for the whole blood and erythrocytes concentrates. aPDT involves the exposure of a photosensitizer (PS) to light in the presence of oxygen, which results in the production of reactive oxygen species (ROS) that causes irreversible damage in the pathogenic microorganisms. This therapy is already approved in some countries, but is limited to the use of three PSs, methylene blue (MB) for plasma disinfection and riboflavin and psoralen for plasma and platelet disinfection. The aim of this study was to evaluate the aPDT effect using cationic porphyrinic PSs (Tri-Py(+)-Me, Tetra-Py(+)-Me and Tetra-S-Py(+)-Me) in the photoinactivation of viruses in plasma and whole blood and the results were compared with the efficiency of an already approved PS to disinfect plasma, the MB. Possible side effects of aPDT on erythrocytes were also assessed by osmotic fragility tests of erythrocytes cytoplasmic membrane using increasing NaCl concentrations and erythrocytes count before and after aPDT treatment. The T4 bacteriophage was used as a model of mammalian viruses. For this purpose, a phage suspension of 108 PFU/mL in plasma and whole blood was exposed to white light (150 mW/cm2) for 270 minutes with a PS concentration of 10 μM. The results indicated that porphyrinic PSs were more effective than MB in the photoinactivation of T4 phage in plasma, with special emphasis of Tetra-S-Py(+)-Me. However, their efficiency decreased in the whole blood, possibly due to the aPDT blocking effects caused by the matrix complexity. None of the PSs tested caused osmotic stress and subsequent haemolysis in the erythrocytes at the isotonic condition. Therefore, porphyrinic derivatives, mainly the Tetra-S-Py(+)-Me, can be considered a promising PSs to photoinactivate viruses in plasma, but further improvements are required for aPDT use in whole blood.Nos últimos anos, além da implementação de sistemas de hemovigilância em muitos países, a aplicação de métodos de desinfeção de sangue tem sido utilizada para melhorar a qualidade e segurança das transfusões. No entanto, infeções transmitidas por transfusão de sangue ainda ocorrem. O desenvolvimento de novos métodos para tratar, não apenas o plasma e as plaquetas, mas também o sangue total e os concentrados de eritrócitos, pode ser uma medida importante para diminuir a incidência dessas infeções. Atualmente, técnicas convencionais de desinfeção são usadas apenas para plasma devido aos danos colaterais que estas causam nas frações celulares. A terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) representa uma alternativa aos métodos convencionais, mesmo para o sangue total e concentrados de eritrócitos. A aPDT envolve a exposição de um fotosensibilizador (PS) à luz na presença de oxigénio, o que resulta na produção de espécies reativas de oxigénio (ROS) que causam danos irreversíveis nos microrganismos patogénicos. Esta terapia já está aprovada em alguns países, mas é limitada ao uso de três PSs, o azul de metileno (MB) para a desinfeção de plasma e a riboflavina e o psoraleno para a desinfeção de plasma e plaquetas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aPDT usando PSs porfirínicos catiónicos (Tri-Py(+)-Me, Tetra-Py(+)-Me e Tetra-S-Py(+)-Me) na fotoinativação de vírus no plasma e sangue total e os resultados foram comparados com a eficiência de um PS já aprovado para desinfetar plasma, o MB. Os possíveis efeitos colaterais da aPDT nos eritrócitos também foram avaliados através de testes de fragilidade osmótica da membrana citoplasmática dos eritrócitos usando concentrações crescentes de NaCl e da contagem de eritrócitos antes e após o tratamento com aPDT. O bacteriófago T4 foi utilizado como modelo de vírus que infetam mamíferos. Para tal, uma suspensão fágica de 108 PFU/mL em plasma e sangue total foi exposta à luz branca (150 mW/cm2) durante 270 minutos com uma concentração de PS de 10 μM. Os resultados indicaram que os PSs porfirínicos foram mais eficazes que o MB na fotoinativação do fago T4 no plasma, especialmente a Tetra-S-Py(+)-Me. No entanto, a sua eficiência diminuiu no sangue total, possivelmente devido aos efeitos bloqueadores da aPDT causados pela complexidade da matriz. Nenhum dos PSs testados promoveu stress osmótico e subsequente hemólise nos eritrócitos na condição isotónica. Assim, os derivados porfirínicos, principalmente a Tetra-S-Py(+)-Me, podem ser considerados PSs promissores para fotoinativar vírus no plasma, mas são necessárias melhorias para o uso da aPDT em sangue total.Mestrado em Biologia Molecular e Celula