Percepción de la salud de los niños expresada en el lenguaje creativo de los dibujos

Objective. Children’s health perception through creative drawing language the identification of external factors perceived as negative or positive to health by children. Methodology. A descriptive study that describes the analysis of the expressive language of drawings and written comments. The sample consisted of 130 children in 3rd and 4th classes from four randomly selected schools, in the region of Central Portugal Continental (Coimbra district). The study was conducted during the first semester of 2011. The data collection was performed by means of Rodrigues’ drawing/writing sheet. This sheet is divided in 4 areas (2 of them to draw what children consider good for health and the other 2 to write the content or message of the drawings). The themes expressed are classified based on the priority areas for the promotion of healthy lifestyles. Results. children value healthy food, physical activity, mental health, prevention of inappropriate substance consumption and health and environment. The drawings and comments show links between diet and physical exercise, and between mental health and interpersonal relationships. Conclusion. Drawings and comments facilitate health professionals understanding of children’s perception of health positive and negative factors. The results of the study allow planning intervention strategies in school health from infant perception

Abnormal regulation of Na,K-ATPase in Glucose Intolerant Rats.

Introduction: Glucose is the most important physiological insulin secretagogue. However, the mechanisms underlying glucose-induced insulin release are not fully understood. The role of electrogenic systems such as ionic pumps, to these events remains essentially uninvestigated. Na,K-ATPase, responsible for maintaining Na+ and K+ gradients across the plasma membrane and generates a net outward current, thus changes in its activity may contribute to the early ionic events regulating insulin secretion (Therien and Blostein, 2000). Objective: The aim of this work was to evaluate the regulation of Na,K-ATPase activity by glucose in intact -cells of normal and glucose intolerant (GI) rats and its putative contribution to the regulation of insulin secretion. Material and Methods: Pancreatic -cells, from normal or control or GI rats, were isolated and cultured (48h). Cell batches were pre-incubated (30min) with 2mM glucose to reach basal. Afterwards cells were challenged with glucose in the interval 0-11mM for 60min, for dose-dependence evaluation, or with 8mM glucose for 5-120min, for time-dependence evaluation. ATPase activity was assessed in intact cells by colorimetric quantification of Pi formed in 30min. Na,K-ATPase activity was calculated by the difference between the activities obtained in the absence and in presence the of 1mM ouabain (Costa et al., 2009). Results: In β-cells from normal rats, glucose induced a bimodal regulation of Na,K-ATPase. In the absence of glucose, Na,K-ATPase activity was 0.056±0.015 U/mg. Stimulation with 2mM glucose induced an increase of Na,K-ATPase activity of ~4 fold whereas for [glucose] above 2mM it was observed a significant inhibition of Na,K-ATPase activity (0.061±0.013, 0.080±0.009 and 0.064±0.005 U/mg for 5.6, 8.4 and 11mM glucose, respectively, compared to 0.188±0.035 U/mg observed in 2mM G; n=3-8). β-cells from GI rats does not present this profile; in the absence of glucose, Na,K-ATPase activity was 0.202±0.036 U/mg and no significant differences from this value were observed with the other glucose concentration tested. Addicionally, in β-cells from normal rats, glucose (8mM) induced a time-dependent inhibition, with a biphasic profile, of Na,K-ATPase - it was observed a decrease in the pump activity between 0 and 20min stimulation where it reached a minimum value (77%). For incubation periods over 20min, the pump activity slowly and partially recovered (54%, 55% and 52%, for 30, 60 and 120min, respectively; n=7). In β-cells from GI animals, an less accentuated decrease of Na,K-ATPase activity between 0 ans 20min was also observed (34%), and is not observed further recover in activity. Conclusions: This work demonstrates there Na,K-ATPase is strictly regulated by glucose in pancreatic β-cell. This regulation is unpaired in GI animals. Na,K-ATPase contribution to glucose-induced ionic events and insulin secretion might be relevant and must be explored as a possible therapeutic target in TD2 . 1. Therien AG, Blostein R (2000) Mechanisms of sodium pump regulation. Am J Physiol Cell Physiol 279:C541-C566 2. Costa AR, Real J, Antunes CM, Cruz-Morais J (2009) A new approach for determination of Na,K-ATPase activity: application to intact pancreatic beta-cells. In Vitro Cell Dev Biol Ani

Implication of AMPK in glucose-evoked modulation of Na,K-ATPase

Background and aims: Na,K-ATPase is an integral membrane protein that maintains the gradients of Na+ and K+, using the energy of ATP hydrolysis, maintaining the ionic gradients that allow electrical activity to occur. It has been demonstrated that, in pancreatic β-cells, Na,K-ATPase is regulated by glucose and that this phenomenon is impaired in glucose intolerant subjects. However, the mechanism underlying glucose-induced modulation of Na,K-ATPase is still unclear. The AMP-activated protein kinase (AMPK) is a molecular key player in energy homeostasis, providing exquisite sensitivity to small changes in intracellular AMP levels and thus to intracellular [ATP]/[ADP] ratio, that is known to activate protein regulatory pathways. Since in pancreatic β-cell, glucose has marked effects on oxidative metabolism and total intracellular ATP and AMP levels, the involvement of AMPK in the cascade of events regulating Na,K-ATPase regulation in pancreatic β-cells was postulated. The aim of this work was to evaluate the putative role of AMPK in the glucose-evoked regulation of Na,K-ATPase activity in the pancreatic β-cell. Materials and methods: Pancreatic -cells from normal (control) or glucose-intolerant Wistar rats (GIR) were isolated and cultured (48h). Cell batches were pre-incubated (30min) with 2.1mM glucose to reach basal activity. Afterwards cells were challenged to 8.4mM glucose for 20min, in the presence or absence of AMPK agonists (AICAR) and antagonists (compound C; CC). ATPase activity was assessed in intact cells by colorimetric quantification of Pi formed in 30min. Na,K-ATPase activity was calculated by the difference between the activities obtained in the absence and in presence the of 1mM ouabain. Results: In basal conditions the activity of Na,K-ATPase from normal and GIR pancreatic β-cell was similar (0.184±0.030 and 0.186±0.020 molPi/min/mgProt, respectively). Challenging the control β-cells with glucose 8.4mM evoked a 62% reduction of Na,K-ATPase activity whereas in GIR β-cells a significantly lower inhibition (40%) was observed. The addition of AICAR 1mM abolished glucose-induced Na,K-ATPase inhibition (0,166±0.011 molPi/min/mg). In control β-cell, the addition of CC 10 μM had no effect on glucose-induced inhibition of Na,K-ATPase. In the contrary, in GIR β-cells it significantly potentiated glucose-evoked inhibition of Na,K-ATPase reaching values similar to that observed in the controls (66%). Conclusions: The AMPK agonist AICAR counteracts the inhibitory action of glucose on Na,K-ATPase of control β-cells whereas CC amplified the glucose-induced inhibition of Na,K-ATPase in GIR β-cells. These results suggest that AMPK plays a central role in the cascade of events underlying glucose-induced modulation of Na,K-ATPase and that the defect must be upstream of AMPK. Finally, abnormal glucose-induced regulation of Na,K-ATPase occurs prior to overt type 2 diabetes and might be a feature in the disease development

The interplay between Wolbachia and host-associated reproductive barriers among populations of Tetranychus urticae

Tese de mestrado em Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017O estabelecimento de barreiras reprodutivas entre populações encontra-se na base do processo de especiação. Estas barreiras podem ser pré-copulatórias, dificultando ou impedindo que indivíduos de diferentes populações se encontrem ou acasalem entre si; ou pós-copulatórias, reduzindo a viabilidade e/ou fertilidade de híbridos resultantes de cruzamentos entre as populações. Estas últimas estão frequentemente associadas a conflitos genómicos, que podem ser causados por fatores nucleares ou pela sua interação com fatores citoplasmáticos. Estas barreiras podem ainda ser parciais, permitindo a formação de uma proporção de híbridos viáveis, ou completas, quando não se formam quaisquer híbridos ou todos são inviáveis. Além das incompatibilidades intrínsecas a uma dada espécie, certos microorganismos endossimbiontes têm a capacidade de manipular a reprodução dos seus hospedeiros, resultando também em incompatibilidades. Um dos mais comuns é a bactéria Wolbachia, capaz de manipular a reprodução do seu hospedeiro de forma a favorecer a sua transmissão através da linha materna de fêmeas infetadas. O fenótipo mais comum induzido pela bactéria é designado por incompatibilidade citoplasmática, ou CI, que resulta em mortalidade embriónica da descendência de um macho infetado. Esta mortalidade é resgatada se a fêmea estiver também infetada com a mesma estirpe (ou uma estirpe compatível) de Wolbachia. Foi proposto que esta incompatibilidade, se associada a populações em divergência, poderá contribuir para a especiação. Embora artrópodes apresentem vários casos de incompatibilidade reprodutiva entre populações, e estejam frequentemente infetados por manipuladores reprodutivos, a interação entre os dois fatores tem recebido pouca atenção até recentemente. Os poucos estudos nesta área revelam resultados conflituosos, sugerindo uma grande variabilidade dependendo das espécies e populações usadas, bem como dos manipuladores envolvidos. Reunir mais conhecimento sobre estas interações é importante, pois endossimbiontes como Wolbachia podem ter implicações para processos de diferenciação entre populações de artrópodes. Os ácaros-aranha são um sistema interessante para o estudo de incompatibilidades reprodutivas, dado que muitas espécies são haplodiplóides; ovos fertilizados produzem fêmeas diplóides, enquanto que ovos não fertilizados produzem machos haplóides. Problemas associados a fertilização são portanto facilmente identificáveis como um aumento na proporção de machos na descendência. O género Tetranychus, em particular, tem sido alvo de estudos sobre incompatibilidade entre populações, e várias espécies encontram-se infetadas com Wolbachia. T. urticae é um bom modelo para estudar a interação entre incompatibilidades causadas pelo próprio organismo e pelos seus endossimbiontes. Esta espécie apresenta dois morfotipos, verde e vermelho, sendo que o vermelho foi originalmente considerado uma espécie diferente, T. cinnabarinus. A reprodução entre morfotipos foi estudada em várias ocasiões, e diferentes graus de incompatibilidade foram encontrados dependendo das populações usadas. Esta incompatibilidade é expressa como um excesso na produção de machos e esterilidade parcial de fêmeas híbridas F1. Esta espécie apresenta também uma elevada prevalência de Wolbachia, que induz padrões e níveis variados de CI dependendo dos genótipos do hospedeiro e do simbionte. Em espécies haplodiplóides, a mortalidade embriónica induzida por CI apenas afeta a proporção de descendência feminina, sendo que a proporção de machos não resulta de fertilização. Além disso, o efeito de CI pode extender-se até aos indivíduos F2, causando um fenómeno de colapso de híbridos (i.e. viabilidade reduzida da descendência F2). Finalmente, poucas ou nenhumas evidências de preferência de parceiro foram encontradas neste sistema, quer para os morfotipos, quer para Wolbachia, facilitando a obtenção de híbridos. Sabemos de apenas um estudo que revela preferência para o estado de infeção, e nenhum que indique a existência de preferências entre morfotipos. Recentemente, um estudo realizado na minha instituição hospedeira revelou que a proporção de ovos inviáveis devido a CI induzido por Wolbachia é menor em cruzamentos entre morfotipos, enquanto que cruzamentos entre morfotipos com fêmeas verdes produzem uma maior proporção de machos. A combinação de ambas as incompatibilidades resulta numa menor proporção de descendência viável. O objetivo deste projeto é aprofundar o estudo deste sistema, testando a presença de barreiras pré- e pós-copulatórias associadas ao hospedeiro, ao simbionte, ou a ambos, nomeadamente em termos de acasalamento seletivo e fertilidade dos híbridos. De forma a completar a experiência realizada previamente, fêmeas infetadas de duas populações vermelhas e uma população verde foram cruzadas com machos não-infetados das três populações. Embora Wolbachia não induza CI neste tipo de cruzamento, o padrão descrito previamente para cruzamentos entre morfotipos é consistente com os resultados aqui apresentados; quando fêmeas verdes acasalam com machos vermelhos, há um aumento na produção de machos. Tal como anteriormente, fêmeas vermelhas são compatíveis com os três tipos de machos. A descendência proveniente dos acasalamentos entre uma das populações vermelhas e a população verde, com ou sem Wolbachia, foi recolhida para testar a fertilidade e descendência de fêmeas e machos F1. As fêmeas foram mantidas virgens, de forma a apenas produzirem descendência masculina. Os resultados revelam que apesar da incompatibilidade entre morfotipos nos cruzamentos F0 ser apenas parcial, todas as filhas resultantes dos mesmos são estéreis, independentemente de infeção por Wolbachia. A bactéria não afectou a viabilidade da descendência. Assim, apesar da compatibilidade parcial na F0, as populações estão completamente isoladas. Quanto aos machos, estes foram cruzados com fêmeas provenientes da sua população materna. Se os filhos forem descendentes não fertilizados da sua mãe, espera-se total compatibilidade nestes cruzamentos. Os resultados mostram que as principais diferenças na fertilidade e na descendência dos filhos se devem ao morfotipo da fêmea com que acasalaram, tanto para filhos de cruzamentos intra-morfotipo como de cruzamentos inter-morfotipo. Como tal, os filhos de cruzamentos incompatíveis são férteis. Isto sugere que estes machos provavelmente resultam de ovos não fertilizados, e não da haploidização de ovos fertilizados. O rácio sexual obtido nos cruzamentos entre fêmeas verdes e machos vermelhos parece então resultar de problemas na fertilização. São necessários estudos do processo de fertilização neste sistema para confirmar esta conclusão. Observações de escolha de parceiros foram realizadas para determinar se indivíduos destas populações têm a capacidade de evitar acasalamentos incompatíveis. Fêmeas e machos de diferentes morfotipos e estados de infeção por Wolbachia foram sujeitos a escolhas entre dois parceiros, diferindo também no morfotipo ou estado de infeção. Os testes para ambos os sexos mostram que fêmeas da população verde são menos recetivas ao acasalamento do que fêmeas da população vermelha. Como tal, os machos apresentam uma tendência a acasalar com fêmeas vermelhas, independentemente do seu próprio morfotipo. Wolbachia não teve efeito na escolha de parceiro. Estes resultados indicam que estas populações são incapazes de evitar acasalamentos incompatíveis. Não se encontraram diferenças na latência até à cópula para nenhum dos sexos. Quanto à duração da cópula, machos verdes acasalam durante mais tempo do que machos vermelhos. Esta diferença é potencialmente um mecanismo compensatório, devido à baixa recetividade e produção de descendência feminina que caracteriza as fêmeas verdes. Adicionalmente, os machos que escolhem fêmeas infetadas acasalam durante menos tempo do que com fêmeas não-infetadas, o que pode indicar um menor investimento de esperma nestes acasalamentos. No entanto, a razão para esta diferença permanece pouco clara, pois a infeção por Wolbachia em fêmeas não parece ter custos para atributos associados à reprodução tal como fecundidade e rácio sexual da descendência. Em conclusão, não se encontraram evidências de isolamento pre-copulatório entre as populações testadas, mas existe um forte isolamento pós-copulatório devido a um excesso na produção de machos nos cruzamentos inter-morfotipo com fêmeas verdes e estirilidade completa dos híbridos entre morfotipos. Embora Wolbachia aumente a incompatibilidade nestes cruzamentos, a esterilidade dos híbridos significa que a bactéria não desempenha um papel no isolamento reprodutivo entre estas populações. Ainda assim, é importante salientar que ambos os tipos de incompatibilidade aqui descritos, ao nível dos cruzamentos F0, atuam na mesma direção. Isto pode sugerir que a bactéria desempenhou um papel no desenvolvimento inicial desta barreira. Outra consideração importante é que estudos lidando com incompatibilidade entre morfotipos tendem a usar apenas uma população de cada. Por este motivo, ainda não é claro se este isolamento se deve aos morfotipos em si, ou apenas a distância genética entre populações. Os resultados aqui descritos salientam a importância de sucessivos estudos sobre a natureza dos morfotipos, e a dinâmica da sua interação na natureza. T. urticae é uma praga agrícola problemática, e uma maior compreensão das consequências de invasões entre populações pode vir a ser útil para gerir o seu impacto.Populations of a single species can display different degrees of reproductive isolation among them. This isolation can be due to reproductive barriers caused by genetic incompatibilities intrinsic to the organisms themselves, or induced by the symbionts they carry. Although it is probable that these two barriers interact, the study of this interaction is still incipient. Haplodiploid species are interesting systems to study incompatibilities, as fertilized eggs produce diploid females and unfertilized eggs produce haploid males. An experiment in which reciprocal crosses were performed between two colour morphs of the haplodiploid spider mite Tetranychus urticae, with or without the endosymbiotic bacterium Wolbachia, was previously carried out at my host institution. The results confirmed that both Wolbachia- and host-associated incompatibilities lead to partial and asymmetric reproductive isolation among populations. Moreover, they show that these barriers are differently expressed: while Wolbachia leads to an increase of female mortality in the brood, host-associated incompatibilities induce an overproduction of males (i.e., unfertilized offspring) in crosses involving green females and red males. Furthermore, Wolbachia-induced incompatibility led to a reduction in the proportion of viable offspring in crosses between incompatible hosts. In this project, we built on these results and investigated the fertility of F1 hybrids resulting from the aforementioned crosses. We found that (i) Wolbachia-induced cytoplasmic incompatibility did not lead to hybrid breakdown (i.e. reduced viability of F2 offspring) and (ii) none of the inter-morph hybrid females laid eggs, regardless of Wolbachia infection, while (iii) all males resulting from F0 crosses were fertile, hence they probably result from unfertilized eggs, and not from the haploidization of fertilized offspring. Finally, mate choice experiments revealed that individuals did not discriminate between mates with different Wolbachia infection status, but males consistently chose females of the red morph, regardless of their own. Therefore, although populations are fully isolated due to hybrid sterility, we did not find any pre-copulatory isolation. Still, Wolbachia may interfere with population dynamics by reducing the proportion of F1 haploid sons resulting from inter-morph crosses. This warrants further investigations on possible consequences for population dynamics and invasive potential of both the host populations and Wolbachia

Multiplayer Game Development Approaches for Student Integration in Universities

Tese de Mestrado. Multimédia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 201

Estudo da viabilidade de um processo de captura do dióxido de carbono emitido em gases de combustão

O presente trabalho descreve o estudo da viabilidade económica de implementar um processo de absorção química com monoetanolamina (MEA) numa central termoeléctrica, visando a captura de CO2 dos gases de exaustão da mesma, dado que na indústria, o sector de produção de energia eléctrica é o principal responsável pela emissão de CO2 para a atmosfera. A central em foco foi a TER (Central Termoeléctrica do Ribatejo) devido à quantidade de gases emitidos e ao teor em CO2 dos mesmos, além de ser a responsável por cerca de 18% da energia eléctrica em Portugal. O processo em causa ocorre em pós-combustão, dado tratar-se de uma central já existente, e engloba a absorção química com MEA, seguida de stripping, com remoção do CO2 e recirculação da MEA. Este sistema foi testado recorrendo a um modelo de simulação desenvolvido por T. Greer, na sua tese de mestrado ao tema “Modeling and simulation of post combustion CO2 capturing” com base em Matlab. De acordo com o disposto sobre o Comércio Europeu de Licenças de Emissão (CELE), para o período de 2008-2012, foi atribuído à TER um limite de emissão de 1.423.103 ton CO2/ano. Sendo esta responsável pela emissão anual de cerca de 2X106 toneladas, determinou-se um encargo de 17.277.000 € anuais por incumprimento. Os custos de implementação deste processo estimam-se, para um período de amortização de 5 anos, em 6.546.758€, e permitiria a captação de 78,7% do CO2 emitido. As taxas respeitantes ao incumprimento ficariam reduzidas a 13.597.020€; o que significa que, com a implementação desta tecnologia, se conseguirá uma economia de: 17.277.000 - 13.597.020 = 3.679.980 €/ano. Estes valores foram calculados de acordo com o valor cotado da tonelada de CO2 para 2008 de 30 euros/ton. No período de amortização considerado, 5 anos, obtém-se uma economia de 18.399.900 €, sendo possível amortizar totalmente o investimento efectuado com a unidade de captura de CO2 sendo economicamente viável a sua implementação