Repositório RCAAP

Ao longo das últimas décadas, tem-se assistido a um grande aumento na quantidade de dados produzidos e disponibilizados em química, em especial após a introdução de métodos de análise mecanizados. Devido a este crescimento no número de dados, existe cada vez mais uma necessidade de implementar sistemas automáticos computacionais capazes de armazenar, estudar e interpretar estes dados de forma eficiente. Uma das tarefas mais importantes em quimio-informática é, de facto, a utilização dos dados obtidos em laboratório em sistemas de comparação e classificação de compostos químicos. Os métodos actuais mais eficazes baseiam-se na premissa de que a função de um composto químico está intimamente relacionada com a sua estrutura. Apesar de esta premissa estar geralmente correcta, como comprovam os métodos actuais, eles podem falhar, especialmente quando moléculas parecidas desempenham funções diferentes (como acontece com os l- e d-aminoácidos) ou moléculas diferentes desempenham uma função biológica semelhante (como acontece com inúmeros exemplos de inibidores). O trabalho proposto neste documento apresenta uma solução para resolver este problema através da utilização de uma métrica híbrida que integre no seu núcleo informação não só estrutural mas também semântica, ou seja, o sistema desenvolvido tem a capacidade de explorar a informação acerca do significado das moléculas num contexto bioquímico. Para este efeito, utilizei o ChEBI como fonte de informação semântica, tendo criado uma ferramenta denominada Chym (Chemical Hybrid Metric) que é capaz de lidar com problemas de classificação de compostos químicos. Resumidamente, para decidir se um composto químico possui uma determinada característica, por exemplo se atravessa a barreira hematoencefálica, este sistema atribui ao composto um coeficiente de actividade que é calculado com base nos compostos químicos que se sabe possuírem a característica; por comparação com um valor de corte, o Chym classifica o composto em estudo como possuidor ou não dessa característica. A ferramenta que resultou do trabalho desta tese foi aqui explorada e validada. Assim, o trabalho apresentado mostra evidências substanciais que suportam a eficácia do Chym, uma vez que este apresenta melhores resultados do que todos os modelos com os quais foi comparado. Particularmente, para três problemas seleccionados, o Chym decide correctamente qual a classificação de um composto 90.9%, 87.7% e 84.2% das vezes: pela ordem apresentada, esses valores referem-se à classificação de compostos como permeáveis à barreira hematoencefálica, como substratos da glicoproteína-P, ou como ligandos de um receptor de estrogénio. Para efeitos de comparação, estes três problemas foram anteriormente resolvidos com exactidão de 81.5%, 80.6% e 82.8% respectivamente. Comprova-se, portanto, a hipótese da tese, ou seja, que a integração de informação semântica em sistemas de comparação e classificação de compostos químicos aumenta, por vezes de forma substancial, a fidelidade do método. Desta forma, o objectivo da tese foi bem sucedido em duas frentes. Por um lado a tese serviu para validar a hipótese, e por outro culminou na criação de uma ferramenta de classificação de compostos químicos que pode vir a ser usada no futuro em projectos mais abrangentes, nomeadamente no estudo da evolução das vias metabólicas, na área de desenvolvimento de fármacos ou na análise preliminar da toxicidade de compostos químicos.

We examined the characteristics of social insider intrusions to personal computing devices. Social insider intrusions are situations in which one person physically accesses the device of someone they know, without permission. With devices like smartphones becoming hubs for social interaction, social insider intrusions also became a central challenge to interpersonal privacy. Through a series of quantitative and qualitative empirical studies, we sought to better understand intrusions. Our analysis indicates that the frequency of intrusions is substantially higher than previously thought, and even prevalent among younger segments of the populations we analyzed. We found recurring patterns in how intrusions unfold, including a variety of motivations and access strategies, often successful despite the presence of security technologies, like device locks. Our analysis offers both a snapshot in time, and insight onto foundational challenges that arise from technologies mediating interpersonal relationships.

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SNO+ is a leading liquid scintillator experiment for neutrino physics, with the ultimate goal of conducting a low background search for 0ѵꞵꞵ decay using 1300 kg of 130Te. The observation of this lepton-number-violating nuclear transition would provide fundamental insights regarding the neutrino mass and nature, opening doors to physics beyond the Standard Model. The success of this search relies on a complete understanding of the backgrounds contaminating the 0ѵꞵꞵ region-of-interest, and an accurate model of the energy response of the detector. Both are addressed continuously during three different stages of the experiment’s operations – water, scintillator and Te-loaded phases. This thesis presents the analysis of data taken during the water and scintillator phases of the SNO+ experiment. Optical calibration data taken with a deployed source during the water phase allowed to measure for the first time in situ key optical parameters for the detector model, which will be common to all phases. The initial liquid scintillator data, taken during a 7 month transition period when the detector was half-filled with 365 tonnes of liquid scintillator on top of water, was used to characterize the intrinsic background contaminants in the scintillator. The background model was validated with a target-out double beta decay analysis, which tested for any unexpected background sources or leakage within the expected 0ѵꞵꞵ decay region-of-interest. Moreover, these data allowed the first physics measurement using scintillator in SNO+ – a measurement of the 8B solar neutrino flux, Փ8B =6.534 (+26.11%)/(-22.39%) (stat.) (+11.38%)/(-9.64%) (syst.) X 106 cm-2 s-1 with an exposure of 11.2 kt day, compatible with previous measurements by other experiments. Based on the best knowledge of the backgrounds in the detector and of its energy response, a Monte Carlo based analysis was performed in order to evaluate the expected precision for the measurement of the 2ѵββ decay of 130Te, one of the major intrinsic background expected for the 0ѵββ search. Due to the large detector mass and isotope loading, SNO+ will achieve exposures competitive with other double beta decay experiments and statistical uncertainties well below 1% with a few months of data. It is expected that the future half-life measurement will be limited by systematic uncertainties due to energy scale and background correlations, which could be on the order of 5%. These will have to be accurately determined and minimized using calibrations after the tellurium is loaded.

O surgimento de casos de pneumonia de origem desconhecida, no final do ano de 2019, levou à identificação de um novo agente etiológico, o vírus SARS-CoV-2. Este vírus teve a capacidade de se disseminar na comunidade e originou a pandemia de covid-19. Esta pandemia exigiu a divulgação de informação à população por parte das autoridades de saúde pública e o estímulo para a adoção de medidas de saúde pública com vista à proteção contra a transmissão do SARS-CoV-2. Foram emitidos documentos com a classificação e descrição das medidas de saúde pública a adotar no contexto da pandemia de covid-19, sendo divididas em sete categorias: medidas de proteção individual, medidas ambientais, medidas de vigilância e resposta, medidas de distanciamento físico e social, medidas aplicadas a deslocações e viagens, medidas farmacológicas e medidas biológicas. A implementação de medidas de saúde pública, ao nível da União Europeia, foi adaptada à situação epidemiológica de cada país, através da avaliação dos níveis de transmissão do SARS-CoV-2, com recurso à utilização indicadores primários, como a taxa de hospitalizações, e indicadores adicionais, como o Rt (número de reprodução instantâneo) e da capacidade de resposta dos sistemas de saúde e serviços de saúde pública. A resposta foi avaliada com recurso à situação epidemiológica de cada país e ao cálculo do índice de gravidade, que avalia a intensidade da aplicação destas medidas. Quanto maior o índice de gravidade, maior a intensidade de medidas de saúde pública a serem aplicadas na população. A pandemia realçou a importância da saúde pública e respetivas medidas para o controlo de novos agentes etiológicos que surgem na população. Em termos de aprendizagens para o futuro, torna-se importante destacar o impacto positivo das medidas de saúde pública de proteção individual, das medidas de vigilância epidemiológica e resposta e da vacinação no controlo da transmissão do SARS-CoV-2 e na diminuição da taxa de mortalidade por covid-19.

Forests in drylands are crucial to maintaining important ecosystem services. However, dryland forests are being degraded by multiple pressures, mainly climate change and land-use intensification, leading to an increase in tree mortality and decreasing natural regeneration. Therefore, is critical to understand the underlying environmental factors that are limiting tree cover and distribution in dryland forests. The aim of this thesis was to unravel the contribution of local-scale factors, mainly microclimatic conditions, to explain forest performance in different stages of tree development: productivity, mortality and natural regeneration in oak woodlands of Mediterranean drylands. Particularly, we aimed to i) compare the relative importance of local-scale factors with broad-scale factors in explaining tree productivity, ii) identify what are the most important local-scale factors explaining tree productivity, mortality and regeneration, and iii) understand how microclimate can influence tree productivity, mortality and regeneration. For that, we used broad- (>500 m) and local-scale (<500 m) factors as main predictors of tree productivity, mortality and natural regeneration with high spatial resolution. Our approach used geographic information, remote sensing, multivariate statistics, and field data. This thesis showed that: i) local-scale factors and their interaction with broad-scale factors explained more tree productivity variance than broad-scale factors alone, ii) the most important local-scale factors that limited tree productivity were related to microclimatic conditions, particularly water availability in the soil and Potential Solar Radiation, iii) tree mortality increases in areas where water availability in the soil derived from topographic indices was lower or when groundwater was more distant from the tree roots, iv) very dry microclimatic conditions are the main limiting factor for tree natural regeneration in the long term (more than 60 years), particularly in the tree establishment phase. These results highlight the importance of including variables with a high spatial resolution to model and map the potential of tree productivity, mortality and regeneration over space and time. Modelling dryland forests' response using local-scale factors improves the precision of reforestation and restoration plans, increasing management efficiency and the long-term sustainability of these forests.

O aparecimento de novas estirpes resistentes aos antibióticos tem vindo a aumentar nos últimos anos. Cada vez mais há falência terapêutica devido ao aumento da resistência das bactérias a um grande número de antibióticos pertencentes a diferentes classes e, por isso é importante estudar e caracterizar a evolução dessa resistência e a sua corelação com determinantes moleculares. O objetivo deste estudo é tentar perceber os níveis de resistência a diferentes cefalosporinas de terceira geração e aos carbapenemos, da Klebsiella pneumoniae, comparar diferentes metodologias, a sua congruência e correlacioná-las com os determinantes moleculares de resistência. Um total de 106 isolados foram incluídos no estudo, para os quais, foi determinada a concentração mínima inibitória (MIC) para o meropenem (MER), a ceftazidima (CTZ) e a cefotaxima (CTA) através do ensaio de microdiluição (BMD) e as suas zonas de inibição (IZ), pelo método de difusão em disco (DD). Além disso, as zonas de inibição para o imipenem (IMI) e o ertapenem (ERT) foram determinadas com o objetivo de comparar a sensibilidade do método de difusão em disco usando fármacos pertencentes à mesma classe (carbapenemos). Os resultados demonstraram que a maioria das estirpes apresentavam resistência à CTZ e à CTA, enquanto, por outro lado, a maioria dos isolados apresentavam-se suscetíveis ao MER. No geral, os resultados obtidos nos dois métodos eram maioritariamente concordantes. Em relação aos determinantes moleculares de resistência, sabe-se que as beta-lactamases de largo espectro (ESBL) e as carbapenemases (CARB) estão entre as principais enzimas que conferem resistência bacteriana às cefalosporinas e carbapenemos e que são codificadas na sequência genômica de cada estirpe bacteriana. Utilizando a ferramenta AMRFinder e o NCBI Bacterial Antimicrobial Resistance Reference Gene Database, foi possível a identificação desses genes de resistência, em que, de entre os 106 isolados, 53 e 20 estirpes tinham genes que codificavam para ESBL e CARB no seu genoma, respetivamente. Os genes mais frequentes observados foram o blaCTX-M-15, blaKPC-3 e blaTEM-10.

As alterações climáticas estão a decorrer de forma rápida, generalizada e intensa, com impactos graves, interligados e irreversíveis nos sistemas naturais e humanos. No oceano, os efeitos das alterações climáticas estão a afetar fortemente os ecossistemas marinhos, principalmente através do aumento da temperatura, da acidificação, e da desoxigenação. Os ecossistemas marinhos proporcionam um conjunto de serviços de aprovisionamento, de regulação, culturais e de suporte. Estes serviços são particularmente relevantes em estados costeiros e insulares, onde se prevê que os impactos das alterações climáticas tenham maiores consequências, como a subida do nível do mar, a erosão costeira ou o aumento da frequência e intensidade de eventos climáticos extremos. O turismo é uma das principais atividades socioeconómicas desenvolvida em estados insulares a nível mundial, nomeadamente na bioregião da Macaronésia, onde a observação de cetáceos é uma das principais atividades. No entanto, os impactos das alterações climáticas na observação de cetáceos são largamente desconhecidos, ao mesmo tempo que faltam estudos que integrem os impactos socioeconómicos e ecológicos das alterações climáticas na atividade. Por outro lado, há a necessidade de apoiar os decisores na conservação da biodiversidade, identificando os esforços de gestão necessários e as lacunas de conhecimento a preencher. O principal objetivo da presente dissertação é, assim, realizar uma avaliação integrada da vulnerabilidade biológica e socioeconómica da atividade de observação de cetáceos às alterações climáticas, por forma a apoiar a sua sustentabilidade a longo prazo na bioregião da Macaronésia. As três principais perguntas de investigação definidas para responder a este objetivo são: (i) Qual a vulnerabilidade ecológica das espécies de cetáceos às alterações climáticas? (ii) Qual a vulnerabilidade socioeconómica da observação de cetáceos às alterações climáticas? (iii) Como é que a gestão da atividade de observação de cetáceos pode ser apoiada face às alterações climáticas?

Fingerprints are unique to each individual and commonly correspond to a complex pattern of ridges and valleys, crucial in Forensic Sciences for human identification. Throughout the years, this has been one of the methods used in criminal investigations to place a suspect at a crime scene. However, this method depends on the integrity of the fingermark, on the method used for its recovery, and if the respective fingerprint is listed or not at the National/International Fingerprint Database. However, the ridge pattern does not present all available human information. Most notably, the chemical signature that is left behind, composed by endogenous, exogenous and semi-endogenous compounds, are of great forensic importance. Until now, human fingermarks have been mainly chemically analysed by low resolution mass spectrometry methods. The first mass spectrometry technique used to study the fingerprint’s composition was Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry (MALDI MS). With this technique, not only a fingerprint’s image is obtained, which may be used in a biometric identification, but it is also possible to profile the fingerprint’s chemical composition. However, this type of approach is not adequate to make a thorough characterization of small molecules, with hundreds to thousands of metabolites detected. Another drawback in studying latent fingermarks chemical composition, is their development with different reagents, making their characterization, by mass spectrometry, an extremely complex affair in a realistic scenario. Aiming an untargeted metabolomics approach to study the chemical composition in fingermarks, this work was performed using the most extreme resolution and mass accuracy technique available, Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (FT-ICR MS), enabling the detailed description of the chemical complexity of dermo papillary residues and leading to the identification of hundreds of chemical species and metabolites. Another purpose of this study was to obtain relevant chemical information from fingermarks in the presence of common fingermark developers like Instant White, Magnetic Latent Print Powder and Dragon’s Blood. In the optimization tests the Magnetic Latent Print Powder proved that is not compatible with the analysis of fingermark residue by FT-ICR MS. The study was performed with fingermarks of some volunteers, sex balanced and within two age groups (18 - 30 years and 31 - 60 years), analysed by combining accurate mass measurements using FT-ICR MS, database search like Human Metabolome Database (HMDB) and molecular formula determination. Similarities between volunteers samples were identified by building Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Clustering Analysis (HCA) models. Sex and age discriminating compounds were identified by building Partial Least Squares – Discriminant Analysis (PLS-DA) models. With a small subset of samples with minor age ranges (20 – 30 years and 45 – 55 years), it was possible to discriminate fingermarks by sex and age, where the fingermark developing powders did not considerably affect the dermo papillary residue composition, since the chemical composition of developed and non-developed samples was very similar. Several annotated compounds from this group were obtained, most of them being lipids, mainly fatty acyls, glycerolipids, prenol lipids and sphingolipids. In the analysis of all collected samples, the discrimination between sex and age was more difficult due to similarities in the daily habits of individuals. Although it was not possible the identification of chemical biomarkers of current daily habits or related with the medication taken by the volunteers, it was possible the identification of some metabolites (hexadecasphinganine, phytosphingosine and sphinganine) that most contribute for the discrimination of sex and age groups. Therefore, the use of FT-ICR MS has proven to be a powerful analytical technique for studying the chemical signature of fingermarks due to its unmatched resolution, mass accuracy and sensitivity for detecting any type of molecules, which could give an important contribution to Forensic Sciences.

A palavra “sustentável” encontra-se cada vez mais presente na vida de cada um de nós. É de conhecimento geral que o Planeta Terra está a esgotar os seus recursos, que existem resíduos em excesso e que as alterações climáticas são cada vez mais frequentes. Existe um crescente aumento da consciencialização acerca de temas relacionados com sustentabilidade, como é o caso do impacto ambiental, da pegada humana e de um mercado cada vez mais “verde”, em conjunto com uma preocupação acrescida pela população do presente e, principalmente, do futuro. Associada a esta preocupação existe também uma constante desinformação por parte do consumidor, não por desinteresse, mas sim pelo excesso de informação disponível, sendo que esta está muitas vezes associada a fontes não oficiais e acabar por levar a um aumento do risco de fraude. Tendo em conta os objetivos da monografia, foi efetuada uma pesquisa aos mais variados órgãos de certificação de forma a perceber a relação entre produtos cosméticos e sustentabilidade. Apesar de todos os órgãos de certificação estarem intimamente ligados à sustentabilidade, apresentam bastantes diferenças entre si. Existe uma necessidade clara de harmonização entre os diferentes símbolos de certificação presentes na Europa, visto que a regulamentação apresenta uma lacuna nesta área. Foi assim que surgiu o Rótulo Ecológico da União Europeia, criado em 1992 pela Comissão Europeia, uma certificação pública, que pretende combater o greenwashing e promover uma economia circular por toda a União Europeia, apoiando o consumo e a produção sustentáveis. Todos os produtos a que foi concedido este rótulo dão a garantia ao consumidor de que estão a fazer a "melhor escolha", uma vez que os critérios a cumprir são estabelecidos com base em estudos científicos de avaliação de impacte ambiental, incluindo também questões de qualidade. Graças a critérios ecológicos transparentes com base em estudos científicos de avaliação de impacto ambiental, incluindo também questões de qualidade, os consumidores podem fazer escolhas conscientes e informadas, desempenhando assim um papel ativo nesta transição verde.

Cancer is a heterogeneous and still not well-understood disease, being one of the most significant health problems worldwide. Among women, the most common cancer type is breast cancer. It accounts for 1 in 4 cancer cases and 1 in 6 cancer deaths. There are different breast cancer subtypes according to the histological or molecular profile of cancer biopsies. This differentiation is highly important since they present distinct prevalence, prognosis, and therapeutic protocols. The most aggressive, with less therapeutic options, is the triple-negative breast cancer (TNBC), which lacks the common targeted survival receptors. Thus, traditional chemotherapy remains the only effective treatment. Another major complication associated with TNBC in advanced stages is cancer metastization, being the brain the main metastatic site. Besides the lack of effective therapies, the existence of a physical barrier between blood and brain, the blood-brain barrier (BBB), limits the penetration of drugs, decreasing patients’ prognosis. Taking into consideration the need for new approaches to treat both primary and secondary TNBC, the present work encompasses some innovative therapeutic strategies that consider peptides as biomedical tools. In addition, a full characterization of peptide chemistry, mainly peptide stability, is also presented. Peptides are pharmaceutical molecules with different biochemical and therapeutic properties compared to small-molecule drugs and other biologics. They are easy to design, small in size, easy to synthetize, and some have the ability to penetrate cell membranes. In addition, they also have high activity, specificity and affinity, minimal drug-drug interactions, and biological and chemical diversity. In this work, we focused on the study of anticancer peptides (ACPs) and BBB peptide shuttles (BBBpS). Initially, we investigated the effectiveness of in-house peptides towards TNBC. The most promising peptide presented high activity with significant selectivity, low toxicity and high stability. Unfortunately, this ACP, like most therapeutic molecules, lacks brain penetration capabilities. Thus, like typical strategies in drug discovery directed to small-molecules, we evolved in the direction of multimode pharmacology, and conjugated this ACP to a BBBpS, designing a hybrid peptide. The result was a dual-active peptide capable of crossing the BBB and efficiently eliminate TNBC, with low toxicity and high stability. These relevant results enticed us to further challenge our systems to create other peptide-delivery systems across the BBB. In a side-project, we conjugated the BBBpS to an antibody fragment with successful results. The objective was to understand the capacity of our BBBpS to carry large payloads across the BBB. In the future, we will develop an antibody fragment that recognizes a specific receptor on tumor microenvironment, and will conjugate it to our BBBpS and ACP in order to obtain a promising peptide-antibody conjugate. The use of delivery systems based on peptides is increasing popularity. However, the most relevant disadvantage of peptides is their stability, which is considered poor. Peptide instability has a negative impact in the dissemination of peptides across clinical protocols for decades. To shed light on the properties responsible for peptide stability, in a side project, we collected information related to the stability of published peptides, identified the physicochemical properties related to stability, and proposed a model to predict in silico peptide stability based on peptide sequence. In sum, in this PhD thesis were successfully developed peptide-delivery systems. In addition, it is also delivered some relevant principles related to peptide chemistry that can guide researchers in the development of new molecules presenting better physicochemical properties.

Esta dissertação pretende salvaguardar a noção de ‘agência’ posta em causa pelo argumento fatalista de que tudo o que fazemos e nos acontece está pré-determinado e de que, como tal, certas finalidades nos estão vedadas a priori. Para isso, analisa-se a ideia de que uma pessoa é inseparável da própria vida, tentando definir o critério à escala do qual são definidas as nossas finalidades. Testa-se depois a hipótese segundo a qual não é possível descrever a priori um impedimento à prática das virtudes a que Hume chamou “artificiais”. Se perdermos de vista o critério definido pela importância daquilo de que cada um é inseparável, e se confundirmos aquilo que as pessoas podem fazer com o que devem fazer, esta hipótese conduz-nos, porém, a uma posição nos termos da qual não somos capazes de compreender com justiça as razões, ou as finalidades, de um agente. Tal critério de inseparabilidade, argumentar-se-á por fim, constitui a medida de justiça e verdade na consideração das finalidades de uma pessoa na qual tem de se basear uma resposta ao fatalismo.

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While the EU’s importance has grown for decision-making, both in politics and policies, following a decade of crises, its accountability mechanisms at the EU level have remained largely untouched. Most of the studies which research the way the EU is being legitimised focus on the European Parliament elections. In this book, we argue that to understand how EU accountability works, it is necessary to focus instead on national elections and the national political environment. While this channel of accountability has been long established, it still remains, to this day, poorly understood. Beyond establishing its importance, with a multi-methods approach and in comparative perspective, the book explores the national contexts which foster or discourage the expression of EU preferences at the national ballot box. Through a detailed analysis of longitudinal trends in EU politicisation in media and parliamentary debates from 2002 to 2019, as well as their impact on EU issue voting in national elections held between 2019 and 2021 in six European countries, the book establishes rigorously the paths of European accountability at the national level, its propitious contexts, and whether the paths are similar from Greece to Germany. The findings have implications for both national and European Union democracy, underlining the importance that national institutions have in enabling citizens to hold the EU accountable.

O aumento do conhecimento científico e investimento na biotecnologia, permitiu criar uma nova classe de biofármacos – terapias avançadas. As terapias avançadas, que incluem terapias genéticas, celulares e produtos de engenharia de tecidos, apresentam-se como uma grande inovação e esperança para patologias sem opção terapêutica disponível atualmente. Diferem dos medicamentos tradicionais no seu desenvolvimento, processo de fabrico e maneira de administração e, consequentemente, apresentam riscos maiores. Têm sido alvo de grande debate devido à sua complexidade de desenvolvimento e devido aos seus desafios de qualidade e segurança, regulamentares e económicos. A gestão de risco é uma metodologia que permite antecipar possíveis erros e trazer segurança aos processos de desenvolvimento farmacêutico, devendo esta ser aplicada às terapias avançadas. Estão a avançar a um ritmo tal, que as autoridades reguladoras devem adaptar os procedimentos de avaliação e a legislação sem comprometer a segurança dos doentes e dificultar as inovações, mantendo os documentos atualizados e incentivar a homogeneidade nos diversos pontos do globo. Apesar da maior parte da literatura publicada acerca do tema ter alguns anos, têm surgido artigos que apresentam sugestões e possíveis soluções para as adversidades sentidas no que toca à produção de Advanced Therapies Medicinal Products (ATMPs), à sua cadeia de distribuição e aos seus benefícios a longo prazo. Tendo em conta que este é um setor recente e complexo, em constante evolução, note-se que ainda não está tudo regulamentado de maneira ideal e automatizado e estão em curso medidas que visam melhorar as lacunas existentes. Destaca-se a evolução tecnológica, sendo esta um grande aliado à evolução científica e ao avanço dos processos de fabrico/distribuição de ATMPs. As ajudas regulamentares serão fundamentais para permitir que estas terapias cresçam como uma alternativa de cura para doenças raras. No final desta monografia, são apresentados alguns artigos que frisam alguns dos principais desafios sentidos pelas empresas na Europa e apresentam uma aplicação do Quality Risk Management (QRM) ao desenvolvimento de ATMPs.

Rett Syndrome (RTT) is a rare, genetically caused neurodevelopmental disorder that affects approximately 1:10000-15000 girls worldwide. It is characterized by an apparently normal development up to 6 to 18 months of age, followed by a regression phase, in which there is a loss of acquired abilities. During the progression of this disease, which takes place over four distinct stages, the following stand out: appearance of stereotyped and repetitive hand movements with progressive loss of functionality, cognitive and motor dysfunction and epilepsy. Currently, this disease has no cure and there are few therapeutic options for symptomatic control, which makes this disease devastating for both patients and caregivers. Genetic studies carried out in recent years have established that this syndrome is mainly due to mutations in the methyl-CpG-binding protein 2 (MECP2) gene, located on the X chromosome. This gene encodes the MeCP2 protein, which performs multiple functions where its role stands out as an epigenetic modulator and regulator of the structure of chromatin, controlling the expression of several other genes, making it a key protein in the development and maturation of the central nervous system (CNS). One of the proteins whose expression is controlled by MeCP2 is the brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a neurotrophin with essential functions in cell maturation and differentiation, synaptic plasticity and neuronal survival. Consequently, alterations in MeCP2 compromise BDNF expression levels and function, and this evidence has already been demonstrated in multiple studies in RTT animal models. Those studies have also shown that the increase in BDNF expression can reverse some of the dysfunctions and symptoms present in RTT animal models. However, the therapeutic use of BDNF is not yet applicable since the blood-brain barrier (BBB) is impervious to this neurotrophic factor, preventing it from reaching the brain and performing its functions properly. In an attempt to facilitate the effects of BDNF, new strategies have been developed involving, for example, the use of molecules that cross the BBB and potentiate the neuroprotective action of BDNF. One of the molecules that has deserved particular attention is adenosine. Adenosine is a CNS neuromodulator that exerts its functions through the activation of four receptors, A1, A2A, A3 and A2B (AR). In particular, the activation of A2AR is crucial for the maintenance of BDNF and its receptor, TrkB-FL (full-length tropomyosin-related kinase B), levels as well as for its synaptic effects. It is noteworthy that the adenosinergic system, in addition to be crucial in BDNF-mediated signaling, also has a prominent role in the control of synaptic excitability through the activation of inhibitory A1 receptors, recognized as potential therapeutic targets in the control of epilepsy. These actions of adenosine, as well as the presence of some symptoms in patients with RTT overlapping with diseases with adenosinergic dysfunction already described, suggest the possibility that this neuromodulator is also affected in RTT. Thus, this project aimed to: 1) characterize in detail the adenosinergic system and BDNF-mediated signaling, through the use of models with distinct phenotypes: 1.1) animal model with an severe phenotype, Mecp2-null mutant male mice (Mecp2-/ y); 1.2) animal model with a moderate phenotype, female mice heterozygous for Mecp2 (Mecp2+/-); and 2) explore the augmentation of adenosine levels as a possible therapeutic strategy. Through Western-Blot (WB) assays it was possible to detect decreased BDNF protein levels in hippocampus, cortex, brainstem, and cerebellum homogenates obtained from Mecp2-/y symptomatic animals. The changes detected in the pre-symptomatic stage were less marked, with only a decrease in BDNF levels observed in the striatum of 3-week-old Mecp2-/y animals. Also, in Mecp2+/- animals, decreases in BDNF levels were detected both in the cortex and in the hippocampus in the symptomatic stage. Regarding protein levels of BDNF receptors, decreases in TrkB-FL were observed in the symptomatic stage in cortical and hippocampal homogenates, and in the pre-symptomatic phase in the cortex and striatum. In this brain area, an increase in TrkB-FL levels was also observed in the symptomatic phase. Analyzing the protein levels of truncated isoforms of the TrkB receptor (TrkB-Tc), negative modulators of BDNF action, an increase were detected in brainstem homogenates from 1-week and 6-week-old animals. In Mecp2+/- animals, no alterations were detected in any of the studied BDNF receptors. Electrophysiological recordings performed in the hippocampus allowed the study of synaptic plasticity, namely through the study of long-term potentiation (LTP). In Mecp2-/y animals there was a decrease in the magnitude of LTP and an absence of the facilitatory effect of BDNF upon LTP. In Mecp2+/- animals, although the basal magnitude of LTP was not affected, BDNF also lost its ability to potentiate this phenomenon associated with synaptic plasticity. The study of the adenosinergic system, analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), allowed to detect a decrease in the levels of adenosine and its precursor adenosine monophosphate (AMP), both in hippocampal and cortical homogenates of Mecp2-/y animals in the symptomatic stage. Simultaneously, increases in protein levels of A1R in the cortex and hippocampus and a decrease in A2AR in the cortex were found. The same changes in adenosine receptors were found in Mecp2+/- animals, but also a decrease in A2AR levels in the hippocampus. Despite the decrease in BDNF levels, in both models, it was possible to recover the facilitatory effect of BDNF upon the magnitude of hippocampal LTP, through the activation of A2AR by the selective agonist CGS21680. These data supported the hypothesis that a therapy targeting the adenosinergic system could be beneficial. Thus, 5-6 weeks old Mecp2-/y animals were administered intraperitoneally with an adenosine kinase (ADK) inhibitor drug, 5-iodotubercidin (ITU). This drug allows an increase in adenosine levels by inhibiting its metabolism. In addition to the efficacy of ADK inhibition already demonstrated in other diseases, such as epilepsy models, in Mecp2-/y animals, by WB analysis, increased ADK protein levels were detected in cortex homogenates during the pre-symptomatic stage, supporting the study of ADK as a potential therapeutic target in RTT. Through the study of ITU administration, carried out in vivo, it was possible to observe a recovery of the effect of BDNF upon LTP potentiation, in electrophysiological recordings performed in hippocampal slices, as well as a recovery of protein levels of TrkB-FL receptors in hippocampal homogenates from ITU-treated Mecp2-/y animals. Overall, the results point to a dysfunction either in signaling mediated by BDNF and in adenosinergic system, in two different phenotypes of the disease, suggesting a possible involvement of both in the pathophysiology of the disease. The positive data obtained regarding the reversal of some deficits present in the animal models studied, through the pharmacological inhibition of ADK, reinforces the importance of adenosinergic system involvement while suggesting the increase of adenosine levels as a strategy to be explored in RTT.

Background: As the world population gets older, the research community puts its efforts in understanding how we can age better, with less disabilities and more quality of life. Nutrition is one of the well-known determinants of healthy ageing. Yet, several international studies identify malnutrition (here as a synonym of undernutrition) as a common problem among older adults. Malnutrition is a complex condition with a multitude of possible causes and negative health outcomes, such as increased risk of falls, longer hospitalisations and higher mortality. Despite its relevance, nationally representative data on older adults’ nutritional status was missing in Portugal. Moreover, international evidence on the links between dietary intake and malnutrition in advanced age is very scarce. Therefore, the main aims of the present work were to (a) characterise the nutritional status of the Portuguese population aged 65 years or over living in the community or in nursing homes (NHs), and to (b) Identify and characterise malnutrition-associated (demographic, socioeconomic, health-related, psychosocial, and dietary) factors in this population. Methods: The present study followed a cross-sectional design and included national representative samples of the Portuguese population aged ≥ 65 years living in the community setting or in NHs. Data was collected through face-to-face, computerassisted, structured interviews and anthropometric measurements, by trained nutritionists. Data included sociodemographic and economic characteristics, nutritional status, dietary intake and habits, health status, cognitive function, functional status, depressive symptomatology, and loneliness feelings. Complex sample procedures were used for the main analyses to consider the distribution of the Portuguese population and the design effect. Logistic or linear regression models were used to examine the associations between malnutrition risk (‘at risk of malnutrition’ + ‘malnutrition’ in a jointed category) and the other variables under study. Dietary patterns (DPs) were derived a posteriori based on two 24-hour recalls by a latent class transition model. Results: A total of 1120 community-dwellers (mean age: 76.0 years, 49.0% women), and 1186 NH residents (mean age: 83.4 years, 72.8% women) from all seven main Portuguese regions (NUTS II) participated in this observational study. According to the Mini Nutritional Assessment full form (MNA®), 4.8% (95% confidence interval [CI] 3.2, 7.3) of NH residents were malnourished, and 38.7% (95% CI 33.5, 44.2) at risk of malnutrition, whereas among community-dwellers these percentages were 0.5 (95% CI 0.2, 1.7), and 16.4 (95% CI 13.3, 19.9), respectively. Malnutrition, cognitive impairment, limitations in instrumental activities of daily living, symptoms of depression, and loneliness feelings were more frequent among NH residents, women, and in the oldest individuals. The living setting (NHs vs community) was not significantly associated with risk of malnutrition/ malnutrition after adjusting for functional status, symptoms of depression and loneliness (odds ratio [OR] = 1.03, 95% CI 0.67, 1.58). In the final adjusted model (OR, 95% CI), a monthly income of 485–970€ (NH only: 2.58, 1.07–6.23), reporting a ‘very poor or poor’ general health status (NH: 3.54, 1.42–8.82; community: 3.54, 1.71–7.32), and symptoms of depression (NH: 4.96, 2.93–8.41; community: 5.12, 3.18–8.25) were associated with higher odds of being at malnutrition risk. Three DPs were identified among community-dwellers: ‘Protein-based foods’ DP (22.0% of the studied population), ‘Mediterranean’ DP (59.1%), and ‘In-between’ (switching between DPs; 18.9%). After adjustment, following a ‘Protein-based foods’ DP was associated with better MNA score (EXP(β) = 0.72, 95% CI 0.53, 0.96), compared to the ‘Mediterranean’ DP, particularly for total energy intake up to 2200 kcal/day. A higher energy intake was associated with lower odds of malnutrition risk in both settings, but only significant among NH residents after adjusting for confounders (NH: OR = 0.66, IC 95% 0.50, 0.86; community: OR = 0.64, IC 95% 0.37, 1.10). The intake of carbohydrates, fibre, vitamin C (in NH), protein, vitamin B6, folates, calcium, magnesium (in the community), fat, sodium, potassium (in both settings) was inversely associated with malnutrition risk. But only significantly for sodium and magnesium in the community after further adjustment for energy intake. The prevalence of inadequate nutrient intake was generally higher for those at malnutrition risk. Conclusions: Risk of malnutrition and malnutrition are prevalent conditions among older community-dwellers, and even more in NHs residents. A monthly income of 485–970€ (in NHs), poorer health status, and symptoms of depression, but not the living setting, were positively associated with malnutrition risk. In the community, following a ‘Protein-based foods’ DP was associated with better nutritional status, while in NHs total energy intake seems more relevant to nutritional status. These findings stress out the need for defining and implementing public health policies, as well as local protocols and programs to identify and treat malnutrition in a timely manner in these settings. Malnutrition requires a multidimension approach, including nutritional support, and managing other physical and mental health-related causes. These actions are crucial for healthy ageing.

A COVID-19 alterou de forma incontornável o mundo em que vivemos levando a uma interrupção económica e social, causando grande pressão sobre todos os intervenientes no setor da saúde a nível mundial, não só para uma resposta robusta a esta calamidade em termos de cuidados de saúde em cenário de emergência, mas também para o rápido retorno à normalidade e manutenção da saúde pública. Várias companhias farmacêuticas iriam assim focar os seus esforços na tentativa de desenvolver, testar e produzir vacinas seguras e eficazes contra a COVID-19 de forma a construir uma solução de estabilidade a longo prazo levando a uma diminuição da disseminação da doença, bem como em procurar soluções para a diminuição da morbilidade e mortalidade da doença, quer através da utilização de terapêuticas já existentes, quer de novas abordagens farmacológicas. Perante este cenário, a União Europeia decidiu no dia 17 junho de 2020 apresentar uma estratégia conjunta para responder de forma global à crise instalada, planeando em particular, uma estratégia destinada a acelerar o desenvolvimento, produção e a administração de vacinas seguras e eficazes contra a COVID-19 em todos os Estados-Membros, recorrendo para isso a negociações com várias companhias produtoras de diversos tipos de vacinas e estabelecendo acordos prévios de aquisição como mecanismo de acesso e de garantia de grandes volumes de vacinas a preços acessíveis, tirando partido da flexibilidade regulamentar e orçamental da União Europeia. Esta monografia explora o enquadramento desta estratégia, bem como todo o processo desde a sua conceção à implementação, passando pela análise dos acordos estabelecidos entre a União Europeia e as companhias farmacêuticas de forma a assinalar os principais pontos de sucesso e de melhoria deste tipo de abordagem conjunta no espaço europeu de forma a averiguar a pertinência e aplicabilidade de soluções desta natureza para outras tecnologias da saúde, abordando ainda a problemática relativa às grandes desigualdades no acesso a estas por parte de países de baixo rendimento e o papel que este tipo de abordagens pode desempenhar na mitigação das mesmas.

Marine ecosystems are essential to life on Earth, but they constantly face the consequences of human activities. International conventions such as the Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic and directives such as the Marine Strategy Framework Directive urge countries to improve monitoring and conservation of ocean health. Bioindicator species can help us assess the health status of ecosystems, and while there are many good candidates among the hundreds of extant shark species, the blue shark (Prionace glauca) stands out as one of the most widely distributed and socioeconomically important shark species in the world. This work highlighted the importance of blue shark in the Portuguese elasmobranch fisheries and the need for better management strategies. Sixty sharks were sampled in the Northeast Atlantic and the results evidenced high contaminant body burdens, with two thirds of the sharks presenting concentrations of Hg and/or Pb in their muscle above safety thresholds for human consumers. Location was the main factor influencing contaminants accumulation, with sharks captured closer to the continental shore presenting higher contamination when compared with sharks from more oceanic locations. A similar pattern was observed in biomarker responses, with the sharks from areas closer to the continental shore (i.e., more contaminated) exhibiting more pronounced responses. Additionally, the amount of damaged DNA in the liver and protective alterations in the gills correlated strongly and positively with contaminants in sharks from the more contaminated area (i.e., As, PCBs, and PBDEs). Ultimately, this thesis validated the potential of blue shark as a bioindicator of pollution in the Atlantic, and the specific biomarkers with potential in marine biomonitoring surveys, whilst contributing useful data for better management and conservation.

As formas farmacêuticas sólidas são as mais utilizadas, sendo frequentemente administradas por via oral. Apresentam inúmeras vantagens para o utente e para a própria indústria farmacêutica. Para a manipulação, processamento e obtenção das referidas formas de dosagem, os pós e granulados devem apresentar boas propriedades de escoamento. Para analisar a capacidade de escoamento, existe uma grande diversidade de métodos, dada a complexidade de comportamento que os diversos pós e granulados demonstram. Para a seleção destes métodos, convencionais e não convencionais, foi utilizada informação disponível a partir da Farmacopeia Portuguesa 9.0. Assim, esta revisão bibliográfica teve como objetivo reunir a informação existente relativa à ação dos deslizantes (nomeadamente o talco, amido, sílica coloidal e estearato de magnésio) na melhoria das propriedades de escoamento de pós e granulados para a produção de formas farmacêuticas sólidas. Após a análise dos diversos trabalhos publicados, os resultados mostraram que existem múltiplos fatores que afetam o escoamento dos pós e granulados em análise. Através deles, foi possível inferir que a uma maior área de superfície específica, por norma, corresponde um menor valor de índice de escoamento, logo uma pior capacidade de escoamento. A quantidade e a escolha do tipo de deslizante a utilizar melhora as propriedades referidas, porque diminui as forças de coesão e fricção entre as partículas de pós ou granulado por efeito espaçador e/ou por preenchimento das irregularidades (espaços vazios) que as tornam mais esféricas. A revisão dos métodos convencionais e não convencionais mais utilizados, em vários trabalhos publicados, demonstraram que os métodos convencionais apresentam muitas variáveis, não sendo, por isso, tão fiáveis como os métodos tidos como não convencionais (célula de corte). Desta forma, com este trabalho foi possível verificar que uma adequada capacidade de escoamento de um pó ou granulado depende da quantidade e tipo de deslizante, bem como do método utilizado.