Repositório RCAAP

This work project aims to establish a relationship between the method of Design (as a systemic whole composed of multiple elements), and its contribution to creating solutions that encourage sustainable development, through the observation and understanding of natural systems. Based on the above, this project’s foundation is the harmonization with the natural system in a dynamic process of coevolution that aims to provide a balance between the natural and artificial worlds. This project is the conception of a system that respects nature and fosters the quality of the social fabric. The base of the project is a holistic approach by resorting to biomimicry, systemic thinking, and Design thinking, as tools to sustain the Design process in order to produce articulated answers with nature that operate from the complex to the simple. By aligning the creative process through the natural flow in which life develops, organizes, and perpetuates itself, we understand that nature is regenerative. Therefore, by inspiring ourselves in the way that nature came to be, we can transform the Design process into something regenerative as well

Em muitas situações, o parto instrumentado, com recurso a ventosa obstétrica ou fórceps, apresenta-se como a forma mais segura e eficaz de concluir um parto. De entre os vários fatores que podem contribuir para o sucesso do parto instrumentado, um dos mais consensuais é o conhecimento preciso do estadio, variedade e posição da apresentação fetal, na medida em que é uma premissa essencial para a colocação correta do instrumento – outro fator associado ao sucesso. Tradicionalmente, estes parâmetros são determinados através de exame digital vaginal, contudo, é consensual que esta avaliação é subjetiva, pouco precisa e com uma variabilidade interobservador elevada, quando comparada com a avaliação ecográfica, considerada gold standard. Apesar desta superioridade inerente à avaliação ecográfica, atualmente não é claro qual o contributo da ecografia enquanto método complementar de diagnóstico ao longo do trabalho de parto, em particular durante o segundo estadio, momento em que o diagnóstico objetivo e preciso da posição, variedade e estadio da apresentação fetal pode ter implicações relevantes nos desfechos maternos e neonatais do parto, sobretudo quando existe indicação para a realização de um parto instrumentado. O objetivo global desta tese, que incluiu quatro projetos, foi avaliar o contributo da avaliação ecográfica na abordagem do parto instrumentado. O projeto I avaliou a utilização da ecografia durante o trabalho de parto na prática clínica obstétrica em Portugal. Para tal, foi aplicado um inquérito anónimo que incluiu médicos especialistas em Ginecologia e Obstetrícia e internos da mesma especialidade com desempenho de funções regulares num Bloco de Partos (≥ 1 vez/semana). Os resultados sugerem uma utilização limitada no contexto da avaliação da posição e descida da apresentação fetal, devido à interpretação generalizada de que a evidência existente sobre os seus benefícios é escassa. No projeto II foi avaliada a correlação entre a avaliação digital vaginal da variedade e posição da apresentação fetal realizada por internos e especialistas em Ginecologia e Obstetrícia com a avaliação realizada por ecografia transabdominal durante o segundo estadio do trabalho de parto. Tratou-se de um estudo prospetivo, verificando-se uma maior precisão na avaliação digital realizada por especialistas. Contudo, verificou-se uma diminuição substancial da precisão da avaliação digital em internos e especialistas para as variedades posteriores e transversas. Estes resultados suportam o recurso à ecografia intraparto para melhorar a determinação da variedade e posição da apresentação fetal no segundo estadio do trabalho de parto. O projeto III teve como objetivo avaliar o efeito do treino em simulação na determinação da variedade e posição da apresentação fetal. Para tal, foi realizado um estudo prospetivo que avaliou a correlação entre a avaliação digital da variedade e posição fetal antes e depois de um período de treino em simulação, comparando com a avaliação realizada por ecografia transabdominal, considerada gold standard. Este estudo mostrou uma tendência positiva no aumento da precisão do exame digital intraparto utilizando como recurso principal o treino em simulação, contudo, esta diferença não atingiu significado estatístico. O projeto IV consistiu num estudo aleatorizado controlado que comparou a incidência de desfechos adversos maternos e neonatais entre partos instrumentados realizados com recurso a ecografia transabdominal e transperineal e partos instrumentados realizados de acordo com avaliação digital para avaliar variedade, posição e estadio da apresentação fetal. Este estudo foi suspenso por motivo de futilidade, antes de ter sido atingida a amostra pretendida. Contudo, os resultados obtidos sugerem que a realização de avaliação ecográfica previamente ao parto instrumentado não condiciona diferenças na morbilidade materna e neonatal associada. A ecografia intraparto para determinação da variedade, posição e estadio da apresentação fetal, parâmetros fundamentais para o sucesso do parto instrumentado, não é uma prática comum entre os obstetras portugueses. Contudo, existe uma imprecisão considerável quando esta avaliação é feita através de exame digital vaginal, e o treino em simuladores poderá ser uma ferramenta útil no treino destas competências. No estudo aleatorizado e controlado, suspenso precocemente, a ecografia intraparto como adjuvante ao exame digital na avaliação prévia à realização de um parto instrumentado não melhorou os desfechos maternos e neonatais desta técnica.

In this paper, a land use/cover classification methodology of the rural/ urban fringe is presented, by means of the application of a neuronal network, with resource to the multiresolution image segmentation, construction of complex elements through object oriented analysis and integration of not spectral (ancillary) information (to assist). The study area is the municipality of Almada, located in the south bank of Tagus river and corresponding to one of the core regions of the Lisbon Metropolitan Area (Portugal). The developed procedure is based on 4 phases: (i) image multiresolution segmentation strategy for construction of different scales objects that have good similarity with the shape of the land use/cover final objects (polygons); (ii) objects attributes acquisition, mainly, context, texture, spectral information, shape, among others; (iii) acquisition of statistical auxiliary data proceeding from the Geographic Base of Information Referencing (BGRI in Portuguese); (iv) integration of the data different types in a neuronal network for classification and posterior discriminated analysis of the land use/cover spatial units. Data used in this methodological experimentation was a 2004 HRVIR SPOT image, with fusion between the panchromatic (supermode 2,5 meters) and the multispectral bands (10 meters) through a transformation between RGB-IHS-RGB color spaces, which allowed a final spatial resolution of 2,5 meters for all the bands. This resolution was respected in the images gathered from the alphanumeric database associated to the BGRI.

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The work presented in this paper is part of SatStat project, which is being developed in e-Geo – Geography and Regional Planning Research Centre of the Universidade Nova de Lisboa, under the framework of the European Space Agency (ESA) Announce of Opportunities for Portugal. The main goal of SatStat is to annual monitor forest areas using low resolution images. The imagery dataset includes an Envisat-MERIS multitemporal set of images for Portugal. In order to monitor the forest areas, 2003 was consider as the reference year and several classification techniques were tested to map the land cover of Portugal in that year, using a 2 level nomenclature. A pixel-based classifier was tested against an object-oriented classifier and an accuracy assessment was preformed to identify the best method.

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Introdução: A obesidade reflete o desequilíbrio de processos de regulação do peso e comportamento alimentar e pode induzir o compromisso das Funções Executivas (FE), essenciais na operacionalização de outras dimensões cognitivas e emocionais, cuja integridade é fundamental para a adesão aos tratamentos. A perda de peso cirúrgica (CB) comparativamente com os métodos conservadores (MC), permite uma melhoria rápida e significativa do peso, dos fatores de risco, da Síndroma de Apneia Obstrutiva do Sono (SAOS) e das FE. Objetivos: Comparar as FE de doentes com obesidade grave e SAOS, após seis meses de realização de CB versus MC. Colocou-se a hipótese que embora a CB confira melhores resultados de perda de peso relativamente ao MC, ambas as intervenções têm um impacto positivo nas FE dos doentes com obesidade grave e SAOS após seis meses da sua realização. Método: Em 120 doentes avaliou-se o seu rendimento neuropsicológico e desajustamento emocional e comparou-se com valores normativos da população portuguesa. Em 61 destes doentes que realizaram polissonografia noturna avaliou-se, também, a presença e gravidade dos parâmetros do sono e SAOS e a importância do Índice de Massa Corporal como ferramenta de suporte ao seu rastreio. Após seis meses de intervenção, compararam-se variáveis antropométricas, cognitivas e emocionais de 21 mulheres que realizaram CB com 21 que realizaram um MC de perda de peso, destes dois grupos com amostras de controlo emparelhadas pela idade e escolaridade e, finalmente, das mulheres com SAOS de ambos os grupos seis meses após a realização dos respetivos tratamentos. O nível de significância considerado foi p <.05 Resultados: A obesidade grave mostrou estar associada à um menor desempenho cognitivo e emocional sendo coadjuvada pelo envelhecimento, baixa Reserva Cognitiva (RC) e comorbilidade. Foi significativa a presença de SAOS na amostra inicial, fortemente associada ao género masculino, perímetro de cintura e de pescoço, pior arquitetura do sono e à Hipertensão Arterial. O aumento do Índice de Massa Corporal revelou estar associado à diminuição de FE como o controlo inibitório e a flexibilidade cognitiva e ao aumento da globalidade das medidas de desajustamento emocional. O aumento do Índice de Apneia/Hipopneia do sono associou-se a dificuldades na memória episódica e a menor resistência à interferência. A CB comparativamente com o MC mostrou impacto determinante nas medidas antropométricas e emocionais mantendo-se, no entanto, dificuldades da esfera da aprendizagem e visuoperceção que perduram ao fim de seis meses. Nas mulheres com SAOS, ambas as intervenções tiveram impacto positivo em vários domínios cognitivos e emocionais. Em comparação com amostras de controlo, as mulheres tratadas pelo MC exibiram resultados mais baixos para a memória episódica, estruturação visuopercetiva e somatização e as mulheres tratadas com CB mostraram resultados inferiores para a flexibilidade cognitiva. A ansiedade fóbica foi a única variável significativamente elevada para as mulheres que terminaram o tratamento de perda de peso quando comparadas com as que não acabaram o tratamento. Discussão e Conclusões: Embora de forma diferenciada, as intervenções demonstraram um resultado positivo nas funções cognitivas e desajustamento emocional avaliadas, o que salienta a importância da perda de peso, ainda que esta possa ser reduzida na forma conservadora, na obesidade grave e nas condições associadas à SAOS. As dificuldades que persistem quando comparados ambos os métodos ao fim de seis meses e quando comparadas as mulheres intervencionadas com as mulheres com peso normal, são passíveis de continuar a exercer a sua influência no comportamento alimentar e no peso corporal. São indicadoras da necessidade de implementação de modelos de intervenção precoce, que propiciem o enriquecimento de estratégias de autocontrolo e maior autonomia, para a consolidação mais eficaz das mudanças comportamentais a longo prazo. Grupos mais vulneráveis, como os mais idosos, com RC inferior, com condições socioeconómicas desfavorecidas ou com SAOS grave, entre outros, requerem intervenções mais direcionadas nos centros de tratamento da obesidade. A realização de um screening neuropsicológico pode identificar as funções cognitivas diminuídas que desempenham um papel fundamental na escolha e controlo alimentar. Em conjunto com abordagens psicoterapêuticas, a implementação de um treino cognitivo, pode contribuir para o aumento da capacidade de decisão reflexiva, consciencialização de comportamentos desarmoniosos como ingestão excessiva e dificuldade na prática de atividade física, otimizando os resultados das intervenções de perda de peso a longo prazo.

Alzheimer’s disease (AD) and Parkinson’s disease (PD) are the two most common neurodegenerative disorders worldwide. Although the aetiology, affected brain region and clinical features are particular to each of these diseases, they nevertheless share common mechanisms such as mitochondria dysfunction, neuronal loss and tau protein accumulation. The major risk factor for those disorders is ageing, the age of onset of both AD or PD being around 65 years old. Together, they account for 50 million cases worldwide, a number expected to increase due to the fact that the world population is living longer than ever. Most of AD and PD cases are sporadic and, despite all the research during the last centuries to better understand their molecular nature, current treatments are still symptomatic. Therefore, the development of effective therapies requires a better comprehension of the diseases’ aetiology and underlying mechanisms as well as finding disease-specific targets for drug discovery. A common strategy to identify biological pathways and cellular processes altered in neurodegenerative disorders is to compare gene expression profiles between age-matched diseased and non-diseased post-mortem brain tissues. However, the expression profiles derived from whole brain tissue mRNA highly reflect alterations in cellular composition, namely the well-known AD- or PD-associated loss of neurons, but not necessarily the disease-related molecular changes in brain cells. The advent of single-cell transcriptomes has made it possible to tackle this limitation, enabling the determination of reference gene expression profiles for each major brain cell type (namely neurons, astrocytes, microglia and oligodendrocytes) that can then be used to computationally estimate the cell type-specific content of bulk brain sample’s in healthy and diseased conditions, decoupling the neurodegeneration effect (i.e. the relative loss of neurons) from the intrinsic systemic or cell type-specific disease effects. This approach has already been applied in determining the effects of age and psychiatric disorders on the cellular composition of human brain, or the contribution of each cell type in shaping the pathological autism transcriptome. The same principle was applied in AD by modelling the expression of its risk genes as a function of estimated cellular composition of brain samples. For instance, APP, PSEN1, APOE and TREM2 had their expression levels associated with the relative abundance of respectively neurons, oligodendrocytes, astrocytes and microglia. Additionally, two recent studies profiled single nuclei of major brain cell types in AD and non-AD post-mortem brain samples, unveiling cell type-specific transcriptional changes. All these studies highlight the importance of charactering disease-associated cell type-specific phenotypes that can not only unveil the cellular and molecular bases of pathological mechanisms but also be therapeutically targeted. However, some of these studies still lack independent validation and have not fully dissected the nature of transcriptomic alterations in AD brains. Moreover, to our knowledge, similar approaches have not yet been applied to PD, despite increasing evidence regarding the importance of modelling cellular composition in neurodegenerative disorders. We therefore used scRNA-seq data to derive gene expression signatures for the major human brain cell types and estimate the cellular composition of idiopathic AD and PD post-mortem brain samples from their bulk transcriptomes, investigating whether neuronal loss could be confounding or masking the intrinsic disease effects on gene expression, and validating the results in independent datasets. Additionally, since AD and PD might share the same mechanisms of disease progression, we also investigated the similarities between the transcriptomic alterations induced by AD and PD in human brain tissues. This approach allowed the novel identification of genes and pathways whose activity in the brain is intrinsically altered by AD and PD in systemic and cell type-specific ways. Additionally, we pinpoint the genes that are commonly altered by these major neurodegenerative disorders as well as those specifically perturbed in each illness. Moreover, using chemical perturbagen data, we computationally identified candidate small molecules for specifically targeting the profiled AD/PD-associated molecular alterations. Thus, we unveil a set of novel candidates that can potentially be targeted in AD and PD therapeutics. Moreover, we herein demonstrate the potential of modelling cellular composition in transcriptomics analyses in the discovery of therapeutic targets for other neurodegenerative diseases.

A sustentabilidade pressupõe o desenvolvimento económico e social assegurando a preservação do meio ambiente e dos recursos naturais. Ao nível municipal, as autarquias dispõem de várias ferramentas para fomentarem a sua própria sustentabilidade, nomeadamente a Agenda 21 Local (A21L) e a Avaliação Ambiental Estratégica (AAE). A dissertação centra-se nesses instrumentos, pretendendo responder a questões como: De que forma estão relacionados? São processos complementares? Existe uma metodologia para a sua correcta articulação? Deste modo pretende, como objectivo último, propor uma metodologia de articulação entre a A21L e a AAE da Revisão dos Planos Directores Municipais (PDM), criando uma ferramenta prática que agiliza a elaboração de ambos os processos. De forma a atingir objectivos definidos, foram realizadas três actividades distintas – acompanhamento do processo de elaboração da A21L de Ourique; avaliação da implementação, em Portugal, da A21L e AAE; e análise da articulação dos dois processos em 4 municípios portugueses. Através destas actividades, aferiu-se que existe a necessidade de uma maior integração dos instrumentos municipais que orientam o desenvolvimento concelhio. Por outro lado, observou-se uma evolução positiva na implementação de ambos os processos, contudo, ainda numa fase inicial, quando em comparação com outros países europeus. Por último, para os casos de estudo analisados, verificou-se a inexistência de articulação entre os dois processos, mesmo existindo factores que potencialmente promoveriam essa articulação. Conclui-se que os municípios portugueses estão a ordenar o seu território sem seguirem uma estratégia local que abranja as três dimensões do Desenvolvimento Sustentável. Uma estratégia municipal sustentável não é uma figura prevista na lei portuguesa, tal como a sua articulação com outros instrumentos municipais e a sua avaliação ambiental através da AAE. Tendo em conta o importante papel no desenvolvimento concelhio, é inevitável que a visão da natureza desta figura se altere em prol da sustentabilidade dos municípios portugueses.

A obesidade é uma doença crónica resultante da desregulação do balanço energético. Apresenta uma taxa de incidência e mortalidade elevadas, esta última, devido principalmente às comorbilidades associadas. Os baixos níveis socioeconómicos promovem o aparecimento da doença e o estigma social associado dificulta o tratamento. A doença caracteriza-se por ter uma fisiopatologia complexa e multifatorial que envolve a desregulação homeostática ao nível de três componentes principais: social e cognitivo, endócrinos e processos neuronais centrais. Para além disso, a obesidade está associada à disfunção mitocondrial e resistência à insulina, ao stress oxidativo e à inflamação. Nos últimos anos, com o impacto da pandemia global do SARS-CoV-19, surgiram evidências de que a obesidade é também um fator de risco para complicações graves do COVID-19. Sendo a obesidade considerada um problema de saúde pública, para a sua resolução, a Organização Mundial da Saúde (OMS) propôs uma abordagem integrada, baseada na prevenção e tratamento da doença, do qual a terapia farmacológica faz parte integrante. Apesar da gravidade da situação atual a nível mundial, as estimativas realizadas demostram resultados promissores num futuro a longo prazo devido, ao maior controlo sobre a doença obtido também, com o auxílio da terapia farmacológica. O trabalho desenvolvido nesta monografia tem por finalidade abordar os seis fármacos aprovados pela Agência Europeia de Medicamentos (EMA): orlistato, somatropina, naltrexona / bupropiom, liraglutido, semaglutido e setmelanotido. Mais especificamente, foi realizado um estudo relativo à relação estrutura-atividade, propriedades farmacocinéticas e farmacodinâmicas, aos efeitos adversos e às contraindicações. Além disso, foi investigada a terapia farmacológica emergente, especificamente a que de momento se encontra nos ensaios clínicos, com particular destaque ao nível das terapias combinadas e dos fármacos que apresentam múltiplos alvos envolvidos na patogénese de obesidade.

Passing through the blood-brain barrier (BBB) to treat neurological conditions is one of the main hurdles in modern medicine. Many drugs with promising in vitro profiles become ineffective in vivo due to BBB restrictive permeability. In particular, this includes drugs such as antiviral porphyrins, with the ability to fight brain-resident viruses causing diseases such as HIV-associated neurocognitive disorders (HAND). In the last two decades, BBB shuttles, particularly peptide-based ones, have shown promise in carrying various payloads across the BBB. Thus, peptide–drug conjugates (PDCs) formed by covalent attachment of a BBB peptide shuttle and an antiviral drug may become key therapeutic tools in treating neurological disorders of viral origin. In this study, we have used various approaches (guanidinium, phosphonium, and carbodiimide-based couplings) for on-resin synthesis of new peptide–porphyrin conjugates (PPCs) with BBB-crossing and potential antiviral activity. After careful fine-tuning of the synthetic chemistry, DIC/oxyma has emerged as a preferred method, by which 14 different PPCs have been made and satisfactorily characterized. The PPCs are prepared by coupling a porphyrin carboxyl group to an amino group (either N-terminal or a Lys side chain) of the peptide shuttle and show effective in vitro BBB translocation ability, low cytotoxicity toward mouse brain endothelial cells, and low hemolytic activity. Three of the PPCs, MP-P5, P4-MP, and P4-L-MP, effectively inhibiting HIV infectivity in vitro, stand out as most promising. Their efficacy against other brain-targeting viruses (Dengue, Zika, and SARS-CoV-2) is currently under evaluation, with preliminary results confirming that PPCs are a promising strategy to treat viral brain infections.

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A dermatite atópica canina (DAc) é uma doença cutânea muito comum em cães, e tem um grande impacto na sua qualidade de vida bem como dos seus tutores. É uma doença inflamatória, prurítica, alérgica e crónica e que apresenta múltiplas manifestações clínicas. Algumas raças de cães são geneticamente mais predispostas do que outras a desenvolver DAc, incluindo o Buldogue Francês e o Labrador Retriever. A patogénese da DAc é muito complexa e ainda não foi totalmente estudada, sendo uma doença multifatorial que está associada a fatores genéticos e ambientais. Por se tratar de uma doença progressiva e sem cura, é necessária uma intervenção e controlo precoces para retardar a sua evolução e proporcionar aos cães afetados e respetivos tutores uma melhor qualidade de vida. O papel da barreira cutânea tem sido cada vez mais destacado no aparecimento e na evolução da doença e, por isso, tem-se dado muita importância à necessidade de a melhorar, nomeadamente através da suplementação tópica. A aplicação de champôs não irritantes e formulações tópicas hidratantes mostrou-se uma estratégia viável, segura e eficaz na manutenção da saúde da barreira cutânea e/ou na prevenção das crises de DAc, à semelhança de alguns fármacos utilizados no tratamento sintomático desta doença. Tendo como base artigos relacionados com a DAc e o seu controlo e tratamento, guidelines de tratamento utilizadas na prática veterinária e os produtos disponíveis no mercado, foi estabelecido um protocolo de aconselhamento adaptado à prevenção secundária da DAc e ao controlo das crises até o animal consultar o médico veterinário. Com o diagrama desenhado, pretende-se ajudar o farmacêutico no aconselhamento destes pacientes em ambiente de farmácia comunitária de forma a obter um melhor estado do animal e também um tutor satisfeito. Foi possível constatar que a prevenção primária da DAc em cães pediátricos é ainda uma área por explorar e uma boa oportunidade para prevenir o desenvolvimento desta doença.

Os estudos geoarqueológicos de proveniência de rochas são uma ferramenta importante para estabelecer modelos de território e mobilidade humana, em particular na caracterização da complexidade das “culturas de recursos” (Bartelheim & Bueno Ramírez 2017) no Calcolítico, há 5000 BP. Nesta dissertação pretendeu-se determinar as áreas-fonte, as estratégias e as modalidades de aquisição de sílex com o objectivo de propor modelos de território na Estremadura. Para fundamentar a definição dos territórios de aprovisionamento em sílex foi estudada uma amostra dos artefactos de pedra lascada de povoados da bacia do Sizandro (Torres Vedras) – Zambujal e Fórnea – e também de outros sítios da Estremadura - São Mamede (Bombarral) e Vila Nova de São Pedro (Azambuja). Definiu-se um protocolo petroarqueológico de caracterização aplicado a materiais geológicos de deposição primária e secundária, e a materiais arqueológicos, com base nas cadeias operatórias identificadas em cada sítio. A amostra do Zambujal foi caracterizada através da análise de microfácies siliciosas, com incidência no conteúdo micropaleontológico e mineralógico (com recurso a Difracção de Raio-X e Estextroscopia de Micro-Raman). Após identificação de tipos de sílex arqueológico foi proposta correlação genética e gitológica com o referencial geológico estudado. Nas amostras dos outros sítios arqueológicos foi efectuado estudo petrográfico não destrutivo (macro- e mesoscópico). No referencial geológico de sílex mesocenozoico foram registadas variações laterais de fácies no Cenomaniano dos Sectores Norte e Central da Bacia Lusitânica e no Paleogénico, entre os silcretos da região de Torres Vedras e Alenquer, e de Rio Maior. Também foram registadas as principais alterações pós-genéticas do sílex do Paleogénico e do Cenomaniano, em deposição secundária nos terraços quaternários do Sizandro. Através da análise petroarqueológica, com graus de detalhe particulares, foi possível estabelecer diferentes modelos de território de abastecimento directo, condicionados, por um lado, pela distância e variedade de recursos da área-fonte e, por outro lado, pelas relações socioculturais das comunidades do Calcolítico.

A contaminação por fármacos nas zonas costeiras constitui um problema ambiental emergente, onde os fármacos neuroativos são de particular importância porque bioacumulam em espécies não-alvo, afetando o sistema nervoso central e causando efeitos ao nível das populações. Os resultados demonstram, na literatura existente, os diversos efeitos adversos da exposição de fármacos neuroativos em peixes, apesar de incidir sobre poucos compostos e maioritariamente espécies de água-doce. A bioconcentração é também insuficientemente considerada e raramente estudada em combinação com outras respostas biológicas, dificultando a conjugação entre concentração interna e efeitos observados. A estimativa da bioconcentração dos fármacos neuroativos através da sua lipofilicidade não é direta e depende de múltiplos fatores experimentais, o que dificulta a previsão de risco. Contudo, concentrações ambientais de nove fármacos neuroativos excedem ou estão próximas de concentrações que causam efeitos deletérios em peixes. Dados ambientais, com a deteção de até 28 fármacos neuroativos em águas superficiais e peixes, evidenciam a ubiquidade e diversidade destes compostos em estuários, sendo que o padrão de bioacumulação em sete espécies de peixes foi independente da lipofilicidade dos compostos, do uso do habitat ou do nível-trófico das espécies, com maior frequência e concentrações observadas no cérebro, seguido do fígado e músculo. Experiências de curta e longa exposição a fármacos neuroativos com duas espécies estuarinas/marinhas demonstraram a toxicidade de fármacos com diferentes modos-de-ação, revelando maior acumulação e toxicidade do fármaco neuroativo, fluoxetina, em comparação com outros fármacos frequentemente detetados. As respostas sub-individuais revelaram efeitos em processos essenciais (e.g. mecanismos antioxidantes, biotransformação, metabolismo energético), enquanto efeitos individuais de relevância ecológica (e.g. crescimento, comportamentos alimentares e locomotores) ocorreram após exposição crónica, ou aguda a concentrações mais elevadas. Em suma, novos conhecimentos relativos à presença, acumulação e efeitos da exposição em peixes, demonstram a necessidade de priorizar a investigação e monitorização dos fármacos neuroativos em ecossistemas costeiros.

A Gruta da Figueira Brava (Setúbal, Portugal), descoberta em 1945 e alvo de escavações na década de 80 do séc. XX e entre 2010 e 2013, constitui, no quadro do estudo do Paleolítico Médio, um dos locais mais importantes para a compreensão da economia de subsistência da época, uma vez que representa um dos raros e mais antigos sítios com vestígios de consumo de recursos marinhos em Portugal. Apesar da sua importância, o conjunto lítico recuperado durante as campanhas de escavação mais recentes, composto maioritariamente por quartzo, continua inédito e foi alvo de estudo neste trabalho. Tradicionalmente, o quartzo é visto como uma matéria-prima secundária e de pior qualidade, facto que se justifica face à sua elevada fragmentação. O presente estudo tecno-tipológico – que incide sobre uma amostra do conjunto (N= 1084, quadrados U8 E T8) – permite revalidar o quartzo como uma matéria-prima versátil, assinalando a utilização de algumas estratégias que, até certo ponto, permitem controlar e tirar proveito da fragmentação que lhe é característica.

A demência é uma das principais causas de dependência e incapacidade entre as pessoas idosas em todo o mundo. A terapia de reminiscência é uma terapia não farmacológica comummente utilizada nos cuidados com demência devido ao seu valor terapêutico para as pessoas com demência. Esta terapia é útil para criar uma comunicação envolvente entre pessoas com demência e o resto do mundo, utilizando as capacidades preservadas da memória a longo prazo, em vez de enfatizar as limitações existentes por forma a aliviar a experiência de fracasso e isolamento social. As soluções tecnológicas de assistência existentes melhoram a terapia de reminiscência ao proporcionar uma experiência mais envolvente para todos os participantes (pessoas com demência, familiares e clínicos), mas não estão livres de lacunas: a) os dados multimédia utilizados permanecem inalterados ao longo das sessões, e há uma falta de personalização para cada pessoa com demência; b) não têm em conta as emoções transmitidas pelos dados multimédia utilizados nem as reacções emocionais da pessoa com demência aos dados multimédia apresentados; c) a perspectiva dos cuidadores ainda não foi totalmente tida em consideração. Para superar estes desafios, seguimos uma abordagem de concepção centrada no utilizador através de inquéritos mundiais, entrevistas de seguimento, e grupos de discussão com cuidadores formais e informais para informar a concepção de soluções tecnológicas no âmbito dos cuidados de demência. Para cumprir com os requisitos identificados, propomos novos métodos que facilitam a inclusão de emoções no loop durante a terapia de reminiscência para personalizar e diversificar o conteúdo das sessões ao longo do tempo. As contribuições desta tese incluem: a) um conjunto de requisitos funcionais validados recolhidos com os cuidadores formais e informais, os resultados esperados com o cumprimento de cada requisito, e um modelo de arquitectura para o desenvolvimento de soluções tecnológicas de assistência para cuidados de demência; b) uma abordagem end-to-end para identificar automaticamente múltiplas informações emocionais transmitidas por imagens; c) uma abordagem para reduzir a quantidade de imagens que precisam ser anotadas pelas pessoas sem comprometer o desempenho dos modelos de reconhecimento; d) uma técnica de fusão tardia interpretável que combina dinamicamente múltiplos sistemas de recuperação de imagens com base em conteúdo para procurar eficazmente por imagens semelhantes para diversificar e personalizar o conjunto de imagens disponíveis para serem utilizadas nas sessões.

Plasma membrane (PM) carries out multiple functions a tightly regulated dynamic organization into specialized domains of different size, stability, and composition. Sphingolipids are a major class of lipids of PM being crucial for its structure and function. A specific type of ergosterol-depleted PM domains in fungi, where lipids are tightly packed in a very rigid gel phase, comprises the sphingolipid-enriched domains (SLEDs). In this work, the presence of SLEDs in a mold, Neurospora crassa, was disclosed, as well as their involvement in the response to the antifungal staurosporine. A comparison with the budding yeast Saccharomyces cerevisiae was performed, taking into consideration the known differences between their PM sphingolipidomes. The studies with N. crassa were performed in conidial suspensions along different time points of conidial germination, using several fluorescence spectroscopy techniques and a multiprobe approach. S. cerevisiae living cells were studied in mi-exponential phase. To evaluate the impact of changing sphingolipid composition in the organization of the two main yeast PM compartments, MCC (arginine/ H+ symporter Can1p) and MCP (H+ ATPase Pma1p), the time-resolved fluorescence properties of Can1p tagged with GFP and Pma1p tagged with mRFP, respectively, were studied by FLIM in wt and a mutant strain with a different sphingolipid profile, ipt1∆. IPT1 deletion strongly affects the rigidity of gel domains and Pma1p PM distribution, whereas no significant alterations could be perceived neither in ergosterol-enriched domains nor Can1p distribution. Thus, this work strongly suggests that proper SLEDs hydrophobic chain packing is required for an adequate organization of the MCP, but not MCC. Finally, considering that the PM is crucial for antifungal action, a biophysical connection between SLEDs and antifungal activity was explored in S. cerevisiae.

The physiology of tumors is tied to MDR mechanisms that hamper chemotherapeutic effects, particularly passive membrane crossing compounds, like hydrophobic Lewis base drugs. Although the lysosomal entrapment phenomena remains to be fully understood, this pH-dependent MDR mechanism induces drug sequestration in the acidic lysosomal lumen. Overcoming the MDR requires multi-pronged therapies, which often overlook an ubiquitous tumor trait: the extracellular acidity of the tumor microenvironment (TME). To address this, pHLIP peptides have emerged as an acidity-selective technology for tumor-targeting drug delivery. We focused on refining our protocols with enhanced sampling techniques and tumor-like features to improve the predictive abilities of the CpHMD-L methodology and augment the realism of these biomolecular models, thus bridging the gap to in vivo and cellular conditions. The optimized protocol coupled the CpHMD-L method with a pHRE scheme, providing a robust baseline. Then, we applied the protocol to study the diverging therapeutic efficiency of the wt and an over-performing Var3 peptide. A novel implementation of a pH gradient CpHMD-L method successfully reproduced experimental performances, thus elucidating pivotal residues electrostatic networks that dictate peptides thermodynamic stability in TME conditions. A multi-peptide study highlighted the remarkable effects of permuting arginines in modulating the local vicinity of key aspartates. These findings heavily correlate with their tumor-targeting performance, supporting more rational and in silico-based approaches to peptide design. Finally, the pH-dependent mechanism of lysosomal entrapment was modelled, hinting at the important role of acidity in Lewis base drugs membrane intercalation. Additional pH-dependent permeability calculations, using a novel US-CpHMD method, identified the TME acidity as an additional MDR defense mechanism that impairs clinical efficiency. It also revealed an intrinsic flaw of these compounds, since they preferably target healthy cells. These findings have important implications in rational drug design, especially of conjugated therapies with pHLIP-like drug delivery systems to overcome these challenges.

A crescente afirmação do Estado Moderno nos séculos XVII e XVIII nasce associada a teorias sobre a cidade fortificada. Nesse período, a cidade ideal dos humanistas fundamentada em critérios estéticos, transformou-se numa arma do poder central para controlar o Território. O desenvolvimento da arquitectura militar abaluartada, denominada Fortificação Moderna, enquadrou-se nesse contexto político procurando afirmar-se como ciência, e acompanhando passo a passo o avanço da balística. A matemática e a geometria prática serviram de base aos modelos defendidos pela engenharia militar, inseridos nas regras cartesianas que fundamentavam o discurso filosófico na época: a Teoria tinha que ser confirmada pela experiência e a Prática tinha que regulamentada pela Teoria. A proliferação de Tratados sobre a Fortificação Moderna revolucionou os conceitosurbanísticos, de tal forma que inúmeras cidades europeias sofreram grandesreformulações nas suas estruturas urbanas. A cidade fortificada, a Praça-Forte,cumpria um desígnio: a defesa do território envolvente à urbe mas enquadrada numa política geral de defesa do Estado. Dada a complexidade e extensão territorial das novas cinturas de muralhas foi estabelecido um novo limite intransponível, e as préexistências urbanas foram reestruturadas segundo uma lógica militar de funcionamento. O modelo teórico da Praça-Forte expressava o racionalismo crescente da Época Moderna e surgia relacionado a regras de Urbanismo. O conceito de modernidade prevalecia no Método para a aplicação desse modelo no terreno. No período da Restauração (1640-1668), os governantes portugueses sentiram necessidade de se inserir nesta nova ideologia política. O reconhecimento da soberania da monarquia portuguesa passaria naturalmente por duas vertentes: a diplomacia; e a defesa do território através da modernização das suas fortificações urbanas segundo as regras vigentes na Europa. Com este objectivo, em 1641 foi criado o Conselho da Guerra. Este órgão iria superintender a dinâmica de construção das obras de fortificações, designando à priori, não só, as cidades que se convertiam em Praças-Fortes, como também, a distribuição dos engenheiros militares nas diversas províncias. Paralelamente, em 1647, a Aula de Fortificação e Arquitectura Militar foi fundada em Lisboa, ensinando os conceitos teóricos aos técnicos portugueses de forma a prescindir da assistência dos engenheiros militares estrangeiros. As vilas e cidades portuguesas, que se localizavam junto à fronteira terrestre, foramaquelas que mais sofreram transformações no seu tecido urbano devido à construção das novas cinturas de muralhas, as quais levaram décadas a serem concluídas. A relação cidade-campo foi radicalmente alterada, assim como o desaparecimento do arrabalde como núcleo urbano adjacente à vila muralhada. O recinto medieval iria também transformar-se na cidadela do novo sistema de fortificação, onde as estruturas militares preferencialmente se instalavam. No século XVIII, os equipamentos militares, que representavam o poder central e apoiavam as guarnições instaladas nas cidades fortificadas, cresceram e invadiram o espaço público. Os Engenheiros Militares foram os técnicos ou artistas especializados em arquitectura militar, que ficaram encarregues das fortificações, dos projectos dos edifícios militares, e do traçado urbano das cidades denominadas Praças-Fortes, imprimindo conceitos urbanísticos que prevaleceram durante séculos.