Superando la violencia colectiva y construyendo cultura de paz

La aparición del libro 'Superando la violencia colectiva y construyendo cultura de paz' no podría ser más oportuna en nuestro país. Actualmente vivimos la etapa más esperanzadora respecto al fin de la violencia de ETA, última organización terrorista en territorio europeo (TE-SAT, 2011) y aunque este no es un libro sobre ETA, sus aportaciones sobre la violencia colectiva y la construcción de la paz, nos muestran como el fin de la violencia y la construcción de la paz es un proceso que requiere de una nueva cultura, la cultura de paz

Book review: endgame for ETA: elusive peace in the Basque Country by Teresa Whitfield

Endgame for ETA offers a compelling account of the long path to ETA’s declaration of a definitive end to its armed activity in October 2011. Teresa Whitfield argues that while negotiations with ETA did not prosper, a form of ‘virtual peacemaking’ was an essential complement to robust police action and social condemnation. Together they helped to bring ETA’s violence to an end and return its grievances to the channels of normal politics. Highly recommended for researchers interested in the Basque conflict or actively working in the peace process, concludes Ana Varela-Rey

Integrative taxonomic study on selected reptiles from the Atlas Mountains, North Africa

Tese de Mestrado, Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasQuantificar a biodiversidade que nos rodeia é uma tarefa tão importante quanto complexa. Esta requer a integração de vários ramos da biologia, desde a evolução até à ecologia e conservação de espécies ameaçadas. A definição de espécie continua a ser objeto de grande controvérsia – basearmo-nos apenas em características morfológicas, levará à não identificação de “espécies crípticas”, porém, se a separação de espécies tiver por base apenas diferenças ao nível molecular, pode levar a uma sobrestimação das mesmas. Na tentativa de contornar este problema, a ideia de complementar análises moleculares com observações morfológicas e modelagem ecológica começa a ser aceite numa abordagem designada por “taxonomia integrativa”. Os sistemas montanhosos são ricos em biodiversidade e endemismos, muitas vezes com pouco fluxo genético devido ao seu isolamento por habitats intermediários cujas características diferem significativamente e podem ser inadequadas para espécies de alta altitude. Essa especialização por parte dos organismos que habitam as montanhas pode ser comparada ao que ocorre nas ilhas, onde os indivíduos também se adaptam a condições muito específicas. Por estas razões, quaisquer flutuações ambientais, como as alterações climáticas nestes nichos ecológicos, terão um grande impacto nestas espécies, que são particularmente sensíveis, comprometendo a sua persistência no ecossistema. O Norte de África, apesar de ser uma região extremamente rica não só em biodiversidade, mas também em história geológica, é uma região pouco estudada quando comparada com o Sul da Europa, apesar de ambos fazerem parte do hotspot de biodiversidade mediterrânica. A área de estudo deste trabalho é a Cordilheira do Atlas e regiões circundantes em Marrocos, onde (entre muitos outros organismos) ocorrem dois géneros endémicos de lagartos, Quedenfeldtia e Atlantolacerta, pertencentes às famílias Sphaerodactylidae e Lacertidae, respetivamente. Atlantolacerta é atualmente considerada monoespecífico, enquanto que, Quedenfeldtia compreende duas espécies. No entanto, as três espécies demonstram uma extensa diversidade genética, podendo por isso, ser consideradas complexos de espécies crípticas. No manuscrito I, apresento um estudo filogeográfico em duas espécies crípticas endémicas de Marrocos: Quedenfeldtia moerens (Chabanaud, 1916) e Quedenfeldtia trachyblepharus (Boettger, 1874). Durante o trabalho de campo, tivemos a oportunidade de amostrar novas populações para ambas as espécies e de registar dados morfológicos que nos permitiram fazer um estudo integrativo e combinar as filogenias (marcadores mitocondriais) e redes de haplótipos (marcadores nucleares) com uma análise estatística das medições corporais e do número de escamas. Assim, foi-nos possível investigar a existência de diferenças morfológicas entre as populações de lagartos, que são de difícil perceção – variação fenotípica “críptica” – e relacioná-las com o modo como as linhagens se encontram organizadas ao nível molecular. Para além disso, foi ainda aplicado um estudo de modelagem da distribuição das espécies, para prever possíveis regiões que possam ser habitadas pelas espécies acima descritas, no sentido de planear futuro trabalho de campo para incluir novas populações. Este estudo permitiu incluir dados de todas as populações previamente amostradas e das novas populações amostradas entre 2019 e 2022. A análise molecular com marcadores mitocondriais (12S rRNA e ND4 + tRNAs) e nucleares (MC1R, PDC, RAG2 e C-MOS) reconstruiu as linhagens identificadas em estudos anteriores realizados por Barata et al. (2012) e Harris et al. (2017) para ambas as espécies. Quedenfeldtia moerens compreende duas linhagens distintas: uma restrita da região Norte e outra do Sul do Atlas; o trabalho de campo realizado durante a Primavera permitiu amostrar uma população de Quedenfeldtia trachyblepharus de Jebel Awlime, que se veio a confirmar relevante, no sentido em que, novos organismos sequenciados suportaram uma linhagem identificada por Harris, (2017) com apenas um indivíduo. Surpreendentemente, as populações de Quedenfeldtia trachyblepharus de M’goun e Jebel Sirwa pertencem à mesma linhagem, apesar de estarem espacialmente afastadas. Este resultado, indica que é importante amostrar entre as duas localidades para perceberse, de facto, a linhagem abrange indivíduos de toda a extensão de habitat. A análise morfológica (PERMANOVA) dos tamanhos corporais, medidos durante o trabalho de campo para ambas as espécies, revelou que dentro de cada espécie existem diferenças significativas entre populações e entre sexos, separadamente. Para investigar o efeito das populações (fêmeas + machos) em cada uma das variáveis, foram aplicados testes estatísticos (ANOVA ou teste Kruskal-Wallis H) para ambas as espécies. ANOVA revelou existirem diferenças significativas no tamanho do membro posterior e no comprimento entre membros, entre as populações de Quedenfeldtia moerens e na largura da cabeça e tamanho do membro superior entre algumas populações de Quedenfeldtia trachyblepharus. O teste Kruskal-Wallis H mostrou haver variações significativas no comprimento da boca à cloaca entre as populações de Norte e Sul de Quedenfeldtia moerens e também, entre populações de Quedenfeldtia trachyblepharus, assim como, no comprimento entre membros e do membro posterior. O número de escamas para Quedenfeldtia moerens foi também analisado entre as duas populações de Norte e Sul. Foram testadas quatro variáveis: escamas supra e infralabiais, entre os olhos e pre-cloacais. A variação encontrada no número de escamas pre-cloacais entre as duas populações foi, surpreendentemente, significativa (p-value: 2.888 e-15). Este resultado é importante, uma vez que, o número de escamas se tem revelado conservado entre répteis. A modelagem do nicho ecológico, baseada apenas em variáveis ambientais climáticas, para Quedenfeldtia moerens de Sul (QMS) e Quedenfeldtia trachyblepharus (QT) demonstrou que os habitats onde é mais provável haver ocorrências destas espécies, são áreas perto do litoral e Médio Atlas, para QMS, enquanto que, para os QT se restringem ao Médio Atlas. Para além disso, foi também possível determinar que a isotermalidade, a temperatura máxima do mês mais quente e o coeficiente de variação da precipitação sazonal (QMS) e a precipitação dos três meses mais quentes (QT) são as variáveis ambientais que mais influenciam a distribuição dos organismos. De um modo geral, estes modelos confirmaram as expectativas e são importantes para próximos trabalhos no campo, pois, indicam a possibilidade de ocorrência das espécies em áreas adjacentes às atualmente amostradas. No manuscrito II, é apresentado um breve estudo com uma espécie endémica das montanhas do Atlas, Atlantolacerta andreanskyi (Werner, 1929). No decorrer do trabalho de campo, foram amostrados cinco novos indivíduos, de duas localidades novas e de outras previamente amostradas. A atualização da filogenia com estes novos indivíduos foi importante para compreender de que forma organismos de novas localidades se relacionam com os restantes: se cada localidade corresponde a uma nova linhagem ou se, por outro lado, localidades distintas e separadas entre si por habitat não suportável para esta espécie, pertencem à mesma linhagem. Os resultados foram consistentes com as expectativas, mostrando que, indivíduos de novas localidades podem pertencer a novas linhagens, mas que, também é possível, que mesmo numa extensão maior de habitat, diferentes organismos pertençam à mesma linhagem. Adicionalmente, foi feita uma comparação simples da morfologia de alguns dos espécimes amostrados no presente ano. Estes resultados remetem-nos para outras questões a ser estudadas no futuro, nomeadamente, a necessidade de realizar um estudo morfológico mais extenso, uma vez que, os indivíduos apresentam diferenças notáveis, nomeadamente, ao nível dos padrões de coloração. Os estudos elaborados ao longo deste trabalho permitem realizar uma revisão taxonómica para o género Quedenfeldtia e, também, organizar informação e planear próximos estudos em Atlantolacerta andreanskyi. Com isto, visamos aumentar o conhecimento da fauna herpetológica do Norte de África e da biodiversidade em geral. Quantificar a diversidade de espécies existentes no planeta é importante, ainda mais, no contexto de alterações climáticas que vivemos.Quantifying the biodiversity requires integration of various branches of biology, from evolution to the ecology and conservation of endangered species. The definition of species continues to be the subject of great controversy – using only morphological characters means that “cryptic species” will be overlooked, but an overemphasis on molecular distinction may lead to an overestimation of species numbers. In an attempt to address this, the idea of complementing molecular analyses with morphological observations and ecological modelling is beginning to be accepted in an “integrative taxonomy” approach. Mountain systems are rich in biodiversity and endemism, often with little gene flowdue to their isolation by intermediate habitats whose characteristics differ significantly such that they may be unsuitable for montane species. North Africa, despite being an extremely rich region not only in biodiversity, but also in geological history, is a poorly studied region when compared to Southern Europe, despite both being part of the Mediterranean biodiversity hotspot. Therefore, the main objective of the present work was to contribute to an increase in the knowledge of these two genera within North Africa. Fieldwork in North Africa was carried out to increase understanding of the distribution of these montane forms. An emphasis was made regarding Quedenfeldtia, and in the field morphological assessments were made, while in the laboratory additional DNA sequence data was collected and combined with previously published works. Environmental variables were compared to known distributions to better assess the potential factors which limit the species ranges. For Atlantolacerta, new localities were reported, and a new genetic lineage was identified highlighting the need for further fieldwork to fully understand the number of potential species within this complex. Regarding Quedenfeldtia, the situation in one species Quedenfeldtia moerens is now relatively clear: there are distinct forms in the northern and southern parts of the range, which are highly distinct with mitochondrial DNA markers, and which show strong differences also with the 4 nuclear DNA markers employed. While these genetically distinct lineages are morphologically very similar, some diagnostic characters can be identified so that these should be considered distinct species with non-overlapping ranges. The situation in the other species, Quedenfeldtia trachyblepharus, remains more complex. While 4 lineages can be identified using mitochondrial markers, these are less distinct with the nuclear markers, and diagnostic characters were not evident from the morphological analyses. The range of one of these lineages was greatly extended through the additional fieldwork carried out during this thesis. While it seems possible that 4 species could be recognized within the Quedenfeldtia trachyblepharus complex, more fieldwork is still needed to better delimit the ranges, and possibly new molecular approaches using for example next generation sequencing methods may be needed to confirm how distinct the known lineages are to decide what taxonomic changes are needed

Intestinal helminth infections in HIV-infected individuals: new importance in immunological and clinical evolution

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (SIDA), causada pelo Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV) é uma das maiores epidemias em todo o mundo, particularmente, em países menos desenvolvidos, sendo um grande desafio para a Saúde Pública, na tentativa de estabelecer terapêuticas de sucesso e de implementar medidas no estilo de vida, como prevenção e consciencialização das populações. Comummente são associadas infeções oportunistas, como resultado de um sistema imunológico debilitado, decorrente da progressão da infeção por HIV para o seu estadio mais grave - SIDA. Dentro destas, encontram-se as infeções parasitárias por helmintas intestinais, que variam tanto quanto o seu elevado número de espécies. Verifica-se a existência de uma sobreposição entre as regiões geográficas de ambas as infeções, o que é indicativo da frequência com que estas ocorrem em simultâneo, coincidindo com regiões onde as condições sanitárias são muito precárias, nas quais os indivíduos carecem de uma alimentação completa, apresentando défices em micronutrientes significativamente relevantes. Ambas as infeções tornam o hospedeiro imunologicamente debilitado e mais suscetível a novas infeções. Um indivíduo seropositivo para o HIV, que seja, posteriormente, infetado por um helminta intestinal vai ser alvo de uma alteração na polaridade da resposta imunológica, que se altera de uma resposta predominantemente do tipo Th1 para o tipo Th2, o que conduz a uma progressão mais acelerada da doença e um controlo menos eficaz da viremia, pelo que, também afeta a própria transmissão do vírus. Um dos sintomas clínicos mais observados na co-infeção com helmintas intestinais é a diarreia, cujo grau de severidade varia de acordo com a fase da infeção pelo HIV e com a espécie de helminta pela qual o indivíduo está infetado. Outro fator muito importante na suscetibilidade a estas infeções é existência de défices em micronutrientes específicos, que alteram o funcionamento normal dos componentes do sistema imunológico, enfraquecendo os mecanismos de resistência e, consequentemente, expondo os indivíduos com maior vulnerabilidade a diversas doenças infeciosas. Por fim, embora ainda alvo de discussão na comunidade científica, a desparasitação em massa tem impactos positivos e deve ser integrada em programas de terapêutica antirretroviral em regiões endémicas de helmintas onde a co-infeção com HIV é mais frequente.The Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS), caused by the Human Immunodeficiency Virus (HIV) is one of the biggest epidemics worldwide, particularly in less developed countries, being a major challenge for Public Health in an attempt to establish successful therapies and implement lifestyle measures such as prevention and population awareness. Opportunistic infections are commonly associated, as a result of a weakened immune system, resulting from the progression of HIV infection to its most severe stage - AIDS. Within these are parasitic infections by intestinal helminths, which vary as much as their high number of species. There is an overlap between the geographical regions of both infections, which is indicative of the frequency with which they occur simultaneously, coinciding with regions where sanitary conditions are very precarious, in which individuals lack complete nutrition. , presenting deficits in significantly relevant micronutrients. Both infections make the host immunologically weakened and more susceptible to new infections. An HIV-positive individual who is subsequently infected with an intestinal helminth will experience a change in the polarity of the immune response, which changes from a predominantly Th1-type to a Th2-type response, which leads to a progression of the faster disease and less effective control of viremia, so it also affects the transmission of the virus itself. One of the most common clinical symptoms observed in co-infection with intestinal helminths is diarrhoea, whose degree of severity varies according to the stage of HIV infection and the species of helminth by which the individual is infected. Another very important factor in susceptibility to these infections is the existence of deficits in specific micronutrients, which alter the normal functioning of the components of the immune system, weakening the resistance mechanisms and, consequently, exposing individuals with greater vulnerability to various infectious diseases. Finally, although still subject to discussion in the scientific community, mass deworming has positive impacts and should be integrated with antiretroviral therapy programs in helminth endemic regions in tropical countries.Com o patrocínio da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa

Risk management in data science projects in Portugal

The increasing popularity of data projects has influenced many development initiatives aimed at improving business performance and decision-making. However, Data Science projects carry in their essence a set of specific risks and uncertainties. Good risk management is one of the most crucial components of a project. Its effective conduct increases the probability of project success, however, it is necessary to understand the environment and the components surrounding risks. In this context, this investigation was conducted to create a base list of the risks of Data Science projects and their surrounding factors. This research was guided by the Design Science Research approach and the data collection process was conducted through the Delphi technique, where it was possible to identify and analyze the risks, their factors, the failure scenarios of the projects, and to understand the contribution of the development methodologies in these projects. The study enabled the creation of an artifact, consisting of a list of specific data management-related risks and best practice recommendations. However, it was found that more than half of the risks at the top of the rankings are similar to the risks of other types of IT projects. This research contributes a consolidated list of 25 risks of Data Science projects intending to help decrease the failures of projects in this area.A grande popularidade dos projetos de dados tem influenciado muitas iniciativas de desenvolvimento com o intuito de melhorar a performance dos negócios e tomadas de decisões. Contudo, os projetos de Ciência de Dados carregam na sua essência um conjunto de riscos e incertezas específicos. Ter uma boa gestão de risco é um dos componentes mais cruciais de um projeto. A sua eficaz conduta aumenta as probabilidades de sucesso do projeto, contudo, é necessário compreender os componentes envolventes aos riscos. Neste contexto, foi conduzida esta investigação com o propósito de criar uma lista base dos riscos dos projetos de Ciência de Dados e seus fatores envolventes. Esta investigação foi guiada pela abordagem de Design Science Research e o processo de recolha de dados foi conduzida através da técnica de Delphi, onde foi possível identificar e analisar os riscos, seus fatores, os cenários de falhas dos projetos e perceber o contributo das metodologias de desenvolvimento nesses projetos. O estudo permitiu a criação de um artefacto, que consiste em uma lista de riscos específicos relacionados com a gestão de dados e recomendações de boas práticas. Contudo, foi possível verificar que mais de metade dos riscos no topo das classificações são semelhantes aos riscos de outros tipos de projetos de IT. Esta investigação contribui com uma lista consolidada de 25 riscos dos projetos de Ciência de Dados com o intuído de auxiliar na diminuição das falhas dos projetos deste âmbito

Tracking antibiotic resistance from hospital effluents to the surrouding environment

Nas últimas décadas, o papel do ambiente na disseminação de resistência a antibióticos de relevância clínica tem recebido especial atenção. Neste âmbito, as águas residuais hospitalares e municipais, onde resíduos de antibióticos e bactérias resistentes são descarregados, estão entre os mais importantes reservatórios ambientais. Porém, o seu papel na disseminação da resistência ainda está pouco compreendido. O principal objectivo deste estudo foi o de avaliar a relevância dos efluentes hospitalares na disseminação de bactérias resistentes a antibióticos e de genes de resistência no ambiente. O estudo focou-se num efluente hospitalar e nas águas residuais da estação de tratamento receptora (ETAR). Através da análise multivariada baseada nas variações da composição das comunidades bacterianas e das populações resistentes a antibióticos cultiváveis em função das variações da concentração de resíduos de antibióticos e metais, procurou-se compreender como se interligam estas variáveis. As correlações positivas significativas observadas sugeriram que a presença dos contaminantes químicos analisados poderia estar associada a rearranjos nas comunidades bacterianas ou à selecção de populações resistentes em águas residuais, principalmente em efluentes hospitalares. O potencial das águas residuais hospitalares e municipais como reservatórios de resistência a antibióticos foi de seguida investigado, usando como modelo membros da espécie Escherichia coli resistentes a quinolonas. Foi seleccionado um grupo de estirpes de E.coli resistentes a quinolonas, representativo de amostragens de águas residuais municipais e de ribeiras urbanas abrangendo um período de nove anos. A diversidade genética destes isolados foi avaliada com base em multilocus sequence typing (MLST), e esta informação foi comparada com dados dos isolados sobre a presença de determinantes genéticos associados com resistência a quinolonas e com outras características associadas a resistência. Assim, foi possível inferir sobre a ocorrência de disseminação vertical e/ou horizontal de resistência. A análise baseada em MLST demonstrou que isolados de diferentes tipos de água e datas de isolamento se agrupavam, sugerindo não só o carácter ubiquista de algumas linhagens, mas também a sua persistência em ambientes aquáticos. A indicação de disseminação vertical de resistência sugerida por estes dados foi confirmada pelo facto de que a resistência a quinolonas era essencialmente de base cromossómica. Apesar disso, a presença dos mesmos determinantes adquiridos de resistência a quinolonas e beta-lactâmicos e de replicões plasmídicos em E.coli de diferentes linhagens e origens sugeriu que estas bactérias têm um papel importante na transferência horizontal da resistência em ambientes aquáticos. Esta ideia foi reforçada pela observação de que alguns destes determinantes se encontravam em elementos genéticos conjugativos. Nesta fase, a questão era se as mesmas linhagens e genes encontrados em E.coli de ambientes aquáticos ocorriam em outros habitats. A mesma abordagem aplicada a um grupo alargado de isolados de origens diferentes mostrou que as mesmas linhagens podiam ser encontradas em pacientes hospitalares e em gaivotas, mas não em aves de rapina de uma reserva natural, sugerindo que algumas linhagens de E.coli podem ser disseminadas entre ambientes com influência humana. Sendo E.coli uma espécie comensal em animais e humanos, o estudo de um grupo bacteriano ambiental não associado com humanos era também de interesse. A escolha recaiu sobre o género Aeromonas e, numa perspectiva de continuidade com o trabalho prévio, foram seleccionadas estirpes resistentes a quinolonas. Surpreendentemente, apesar da fraca associação com humanos, observou-se que entre as Aeromonas spp. de efluente hospitalar se encontrava uma prevalência de resistência a antibióticos superior às da ETAR. O papel desta espécie como vector de disseminação de resistência foi evidenciado de várias formas. Primeiro, foi possível identificar em Aeromonas spp. do efluente hospitalar um gene de beta-lactamase previamente não descrito em Aeromonas spp. nem fora do contexto clínico. Segundo, viu-se que possuíam dois genes de resistência adquirida a quinolonas, um claramente ubíquo e outro de origem não clínica, o que pode ser interessante em estudos de fontes de dispersão de resistência. Terceiro, alguns dos genes de resistência a antibióticos podiam ser transferidos para E.coli por conjugação. Confirmou-se que Aeromonas spp. podem ser veículos relevantes de resistência, e que o hospital pode ser uma fonte importante de membros deste género. A transferência horizontal de genes por conjugação e o efeito de concentrações subinibitórias de antibióticos são temas chave para a compreensão da disseminação da resistência a antibióticos. Este tema foi investigado com base numa estirpe multiresistente de E.coli de efluente hospitalar. Observou-se que enquanto uma concentração subinibitória de ceftazidime aumentava significativamente a taxa de conjugação, tetraciclina produzia o efeito oposto. O plasmidoma conjugativo, que em média foi transferido em mais de 90% dos ensaios, incluía possíveis determinantes de persistência, de resistência a antibióticos e a metais, sugerindo a importância de fenómenos de co-selecção. Confirmou-se portanto que o efluente hospitalar é uma fonte relevante de bactérias resistentes a antibióticos e de determinantes de resistência para o ambiente.Over the last decades the environment has received particular attention regarding its role on the dissemination of antibiotic resistance of clinical relevance. Hospital and municipal wastewater, where antibiotic residues and resistant bacteria are discharged, are among the most obvious reservoirs. However, their role on the resistance dissemination is still poorly understood. The primary goal of this study was to assess the role of hospital effluent in the dissemination of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance genes in the environment. The focuses of the study were a hospital effluent and the wastewater of the receiving urban wastewater treatment plant. Multivariate analyses based on the variation of the composition of the bacterial communities and prevalence of antibiotic resistant culturable populations in function of variations on the concentration of antibiotic and metal residues were performed in order to search for possible correlations among these variables. The significant positive correlations observed were a possible indication that the presence of the analyzed chemical contaminants could be associated with rearrangements of the bacterial communities or selection of resistant populations in wastewater, mainly in hospital effluent. The potential of hospital and municipal wastewater as environmental reservoirs of antibiotic resistance was, thus, further investigated, using quinolone resistant Escherichia coli as model. A group of quinolone resistant E. coli strains representative of sampling events from municipal and hospital wastewater and urban streams, spanning a period of nine years, was selected. The genetic diversity of these strains was assessed based on multilocus sequence typing (MLST) and this information was compared with data onthe isolates regarding the presence of genetic determinants associated with quinolone and with other resistanceassociated traits. In this way, it was possible to infer about the occurrence of vertical and/or horizontal resistance dissemination. The MLST-based studies showed that strains from different types of water and isolation dates clustered together, suggesting not only the ubiquitous character of some lineages but also their persistence in aquatic environments. The indication of vertical resistance dissemination that these data suggested was confirmed by the fact that quinolone resistance was mostly chromosome-based. However, acquired genetic determinants of resistance to quinolones, to beta-lactams and plasmid replicons, found in the different E. coli lineages and origins, suggested that these bacteria play an important role on the horizontal transfer of resistance in aquatic environments. Indeed, some of these determinants were observed to be located in conjugative mobile genetic elements. At this stage, the question was if the same lineages and genes found in E. coli from aquatic environments could be found in other habitats. The same approach, applied to an extended set of isolates from different origins, showed that the same lineages could be found also in hospital patients and urban gulls, although not in birds of the prey from a natural reserve, suggesting that at least some E. coli bacterial lineages can be disseminated among the human-impacted environments. While E. coli is an human and animal commensal species, the study of an environmental bacterial group not associated with humans was also of interest and Aeromonas spp. were the choice, and, as a common point, quinolone resistant strains were selected. Surprisingly, in spite of the loose association with humans, Aeromonas spp. from hospital effluent showed higher antibiotic resistance prevalence among them than those from urban wastewater. The role of members of this species as vectors of resistance dissemination was evidenced in different ways. First, Aeromonas spp. from hospital effluent were found to harbor a beta-lactamase gene not previously described in Aeromonas spp. or outside the clinical settings. Second, they harbored acquired quinolone resistance genes that showed either ubiquitous distribution or a non-clinical origin, both interesting tools for source tracking surveys. Third, some of their antibiotic resistance genes could be transferred to an E. coli receptor via conjugation. Aeromonas spp. were confirmed as relevant carries of resistance and the hospital can be an important source for members of this genus. Conjugation and the effect of sub-inhibitory concentrations of antibiotics are two key issues in the understanding of the dissemination of antibiotic resistance, herein investigated based on a multidrug resistant E.coli isolate from hospital effluent. While a sub-inhibitory concentration of ceftazidime was observed to significantly increase the conjugation rate, tetracycline had the opposite effect. The conjugative plasmidome, which on average was transferred in more than 90% of the assays, included genes putatively associated with persistence, resistance to antibiotics and to metals, suggesting the importance co-selection phenomena. The hospital effluent was therefore confirmed as a significant source of antibiotic resistant bacteria and antibiotic resistance determinants to the environment

The link between altered glucosylceramide composition and membrane properties : from membrane biophysics to gaucher disease

Tese de doutoramento, Farmácia (Tecnologia Farmacêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2015Lipids are one of the most abundant molecules in a cell and are involved in the regulation of cell events. One of the mechanisms by which lipids control cell signaling is by altering membrane biophysical properties. Therefore, the biophysical properties of several lipids have been thoroughly characterized. However, some bioactive lipids like glucosylceramide (GlcCer) still have their properties poorly studied. GlcCer is a lipid involved in several cell processes. A deregulation in its metabolism triggers damaging signaling pathways ultimately leading to the development of a pathologic state, such as Gaucher Disease (GD). This disease results from the abnormal accumulation of GlcCer in cells, mainly in the lysosomes. Even though the biochemistry and biology context of GD is a subject of intensive research, the molecular mechanisms that underlie this disease remain elusive, likely due to the inherent complexity and heterogeneity of the disease. An underexplored branch of research, related to the understanding of the biophysical impact of increased levels of GlcCer in biological membranes, might provide additional insight into the mechanisms underlying this complex disease. Therefore, research that aims to characterize the biophysical features of GlcCer and its interaction with other membrane lipids is required. Using complementary techniques, including fluorescence microscopy and spectroscopy, a thorough biophysical characterization of GlcCer was performed. This comprised the study of the effect of increasing molar fractions of GlcCer in the biophysical properties and morphology in a variety of model membranes containing different lipid composition, as well as in wild type and Gaucher Diseasederived fibroblasts. Since GlcCeris present at higher abundance in the plasma membrane (PM) and in the lysosome, the studies were performed in conditions mimicking the pH environment of those cellular sites. This detailed study revealed that: I) GlcCer increases the order of fluid membranes, II) GlcCer promotes membrane morphological alterations, such as tubules, III) GlcCer effect in membrane properties is pH sensitive, promoting an higher packing at neutral pH, IV) GlcCer impact in the membrane is modulated by cholesterol (Chol) in a concentration dependent manner, V) fibroblasts from GD patients, which are enriched in GlcCer, have a higher global membrane order in comparison to wild type fibroblasts, coherent with the observations in model membranes. These conclusions indicate that GlcCer accumulation in cells alter the biophysical properties of its membranes, possibly affecting protein activity and trafficking. These alterations could underlie some of the effects triggered by GlcCer that might contribute to the development of Gaucher Disease