Repositório RCAAP

We characterized 353 isolates responsible for pediatric invasive pneumococcal infections (IPD) in Portugal between 2006 and 2008. Serotypes included in the seven-valent conjugate vaccine (PCV7) accounted for 17% of IPD. Serotypes 1, 7F and 19A were the most frequent causes of IPD and the later consolidated as the most frequent serotype among erythromycin and penicillin non-susceptible isolates. Serotype 1 was associated with older children and empyemas, while serotype 19A was associated with IPD in younger (<2 years) children. The higher valency vaccines PCV10 and PCV13 have a potentially superior coverage, 55% and 83% respectively, but non-vaccine serotypes are emerging as important causes of IPD. A decline of resistance with patient age was noted. Comparing with previous data from Portugal, this study showed a continued decline of PCV7 serotypes and that overall resistance has stabilized following the initial decline of the first post-PCV7 years.

Locomotion is a crucial evolutionary feature, mediating many aspects that are key for the survival of a species, such as, searching for food, reacting to threats or mating. Particularly humans heavily rely on locomotion as a fundamental aspect on every day tasks, enabling the maintenance of a good quality life. Coordinated locomotion is driven by an evolutionary conserved network capable of controlling movements in a rapid, stable and efficiently energetic way, which allows for a flexible adaption to changes in external and internal conditions, such as, the alteration of internal motor representation following a disease or lesion. Despite the efforts in the field of neurorehabilitation, aiming to improve patient’s recovery, there is still a significant variability in the outcome within individuals, resulting in extended periods of motor recovery interventions, with increasingly high costs and an associated psychological burden for the patients and their family. Currently the contribution of different brain structures in the recovery process is still only partially understood, particularly where and how novel motor memory is stored in the brain after traumatic events, as well as, the role of certain genes remains unknown. In this project I sought to identify the genes and neural structures involved in the motor recovery process, taking advantage of the animal model Drosophila melanogaster, with a wide genetic toolbox available. In order to tackle these issues I resort to the FlyWalker system to assess the recovery, after amputa tion, of individuals with genetic alterations targeting players of the CaM-CREB pathway, critical com ponent regulating synaptic plasticity and memory. Furthermore the molecular activity of this pathway is also probed, along with the neuronal activity during the motor recovery process. This data further confirms the involvement of the CaM-CREB pathway and suggests the brain as the main region responsible for motor recovery, adding to the comprehension of the mechanisms involved in motor recovery in hopes of setting the foundation for the design of new approaches that will improve the recovery outcomes after lesion.

A infertilidade está a aumentar, sobretudo por problemas de origem genética ou patológica do casal, mas também devido a fatores externos como nutricionais, estilo de vida e de impacto ambiental. O fator ambiental é notório desde a revolução industrial e em alguns animais já se estuda os transtornos que as alterações climáticas têm na fertilidade. Nos humanos, o estilo de vida e o adiamento da gravidez, são os fatores externos que mais influenciam a infertilidade, com redução da qualidade dos gametas e prejuízo do ambiente uterino e desenvolvimento embrionário. A reprodução medicamente assistida (RMA) tem vindo a atenuar alguns dos problemas associados à infertilidade desde 1978, data do nascimento do primeiro bebé de fertilização in vitro (FIV). No entanto, apesar de grandes evoluções nas técnicas de RMA, a taxa de sucesso continua baixa. Apenas 30% dos casais diagnosticados com algum tipo de infertilidade conseguem levar uma gravidez até ao final. Tanto em gravidezes naturais como em gravidezes auxiliadas por RMA, um fator que pode influenciar a qualidade dos embriões é o nível de Reactive Oxygen Species (ROS). As ROS ocorrem naturalmente no processo de respiração celular mitocondrial, resultantes da redução das moléculas de oxigénio, e tem um papel importante na resposta celular. No entanto, dado à toxicidade de ROS, os seus níveis são estritamente controlados por antioxidantes endógenos. Quando a resposta endógena falha e os níveis de ROS ficam acima do limite, a célula entra em stress oxidativo. Este stress pode ser devido a deficiências nutritivas, e em casos de recurso a RMA, pode ser oriundo de exposição à luz, choques térmicos ou osmóticos, como também ao desenvolvimento embrionário em ambientes ricos em oxigénio. O stress oxidativo pode levar à morte celular, à pior qualidade embrionária e em última estância à perda do feto. Neste trabalho é abordada a falta de terapias eficientes para a questão do stress oxidativo na reprodução assistida e a intenção da obtenção de um tratamento para o mesmo. O problema do stress oxidativo é algo recorrentemente estudado, sendo usadas diferentes terapias que incluem a suplementação dos meios de cultura com antioxidantes. Estes antioxidantes, tal como os antioxidantes endógenos, têm o papel de eliminar o ROS ou de manter a célula num estado redox, para manter níveis de ROS saudáveis. Muitos antioxidantes utilizados como terapia já foram testados e mais recentemente a adição de antioxidantes com a mitocôndria como alvo obtiveram bons resultados, devido à síntese de ROS ser realizada principalmente na mitocôndria. Neste estudo, pretendemos testar a inclusão de novos antioxidantes dirigidos para as mitocôndrias no meio de cultura dos embriões, de forma a aumentar a qualidade de embriões viáveis produzidos. Estudámos dois antioxidantes inovadores, o AntiOxBEN2 e o AntiOxCIN4, e investigámos os seus efeitos, qual a melhor concentração dos diferentes fármacos e a comparação entre os dois em embriões posteriormente submetidos ao processo de criopreservação. Para este estudo foi utilizado o bovino como modelo animal, onde os oócitos foram aspirados dos ovários proveniente do matadouro e maturados em laboratório, seguindo-se a fertilização in vitro e a cultura dos pressupostos zigotos em meio de cultura suplementado com os antioxidantes produzidos pela nossa equipa. O estudo foi dividido em 3 experiências principais, sendo que as duas primeiras se debruçaram na testagem das melhores concentrações dos dois antioxidantes e, a terceira experiência, sobre a comparação dos dois antioxidantes nas suas melhores concentrações em embriões posteriormente criopreservados. Os 3172 pressupostos zigotos foram divididos nas 2 experiência iniciais sendo que a primeira experiência, testou 3 doses de AntiOxCIN4 (1µM CIN; 2.5 µM CIN; 10 µM CIN) e a segunda experiência testou 3 doses de AntiOxBEN2 (1µM BEN; 2.5 µM BEN;10 µM BEN), sempre comparadas com um grupo controlo, sem antioxidante. Nos dias 2, 7 e 9, os embriões de cada experiência foram analisados morfologicamente (taxas de desenvolvimento e qualidade). As células totais e viáveis foram examinadas, como também os estados da mitocôndria, através do potencial de membrana e por fim, foram avaliados os níveis de ROS. Todas as analises, excetuando as morfológicas, foram realizadas com corantes fluorescentes específicos. Nestas primeiras experiências, os melhores resultados foram obtidos com as concentrações de 2.5µM CIN e 2.5µM BEN. A dose de 2.5 µM CIN destacou-se pela diminuição de embriões de má qualidade (P= 0.031) e a de 2.5 µM BEN por um maior número de embriões de boa qualidade (P=0.0014) e um acréscimo no número total de células dos embriões (P=0.01). Assim, estas duas concentrações foram selecionadas para a terceira experiência Na terceira experiência, os pressupostos zigotos forma divididos em três grupos: controlo; 2.5µM CIN; 2.5µM BEN. Posteriormente os embriões com qualidade (grau 1 e 2) foram vitrificados e descongelados. Foram igualmente analisados quanto à morfologia antes e depois da congelação, incluindo as taxas de criosobrevivência (integridade e expansão) e de células totais e viáveis, estado da mitocôndria e níveis de ROS, como nas experiências anteriores. Nesta última experiência, os dois antioxidantes obtiveram bons resultados nos ensaios de qualidade, no entanto AntiOxBEN2 obteve os melhores resultados nas expansões dos embriões após descongelação e cultura (64.7% dos embriões expandiram com a concentração de 2.5BEN enquanto o grupo controlo só obteve 36.4% de embriões expandidos, P=0.05). O Grupo 2.5 CIN também apresentou melhores taxas de expansão quando comparado com o controlo (P=0.09). Resultados anteriores da nossa equipa demonstraram que o AntiOxCIN4 tinha uma maior capacidade antioxidante, mas que o AntiOxBEN2 era mais dirigido à mitocôndria, revelando-se um antioxidante mais estável. O AntiOxBEN2 demonstrou ser uma melhor terapia para o stress oxidativo em embriões, aumentando a sua qualidade e a capacidade de resistir ao processo de criopreservação. Este estudo teve algumas limitações no número de embriões produzidos. Tendo em conta a quantidade de ensaios que foram realizados, com elevado número de doses a testar devido ao carater inovador da aplicação dos antioxidantes desenvolvidos, seria necessário um N maior para podermos ter algumas conclusões mais robustas nas análises do estado da mitocôndria e nos valores de ROS. Esses dados seriam essenciais para aferirmos sobre como os antioxidantes afetam a mitocôndria e se de fato há uma redução de ROS durante a cultura dos embriões. Para superar essa limitação, analises complementares teriam de ser feitas para haver uma confirmação dos nossos dados. Seria ainda benéfico fazer um estudo sobre como AntiOxCIN4 e AntiOxBEN2 influenciam a expressão genica de alguns componentes essenciais para a recuperação das células após o stress oxidativo. Apesar de já existirem vários estudos a defender que estes antioxidantes tem uma influência positiva no pool de antioxidantes endógenos, esta informação terá de ser confirmada em embriões. Apesar de ser necessário alguns estudos para a corroboração de dados, AntiOxCIN4 e AntiOxBEN2 já revelaram ter resultados promissores e até mesmo demonstraram ter capacidades para competir com antioxidantes que já se encontram no mercado como por exemplo o MitoQ10. O MitoQ10 apesar de ter uma grande capacidade de antioxidante releva-se toxico para as células até mesmo em baixas concentrações, enquanto o AntiOxCIN4 e o AntiOxBEN2 em concentrações baixas demonstram excelente capacidade antioxidativa e sem toxicidade. A suplementação destes dois antioxidantes, principalmente do AntiOxBEN2, no meio de desenvolvimento dos embriões tem implicações benéficas para o desenvolvimento embrionário, sendo uma promissora terapia para o stress oxidativo e uma ótima solução para as técnicas de RMA.

Esta tese examina as crónicas coligidas e não-coligidas da autora portuguesa de origens judia alemãs, Ilse Losa (1913-2006). Abrangendo um período de cinco décadas, de 1948 até aos primeiros anos da década de 1990, as crónicas refletem não só a trajetória pessoal de integração de Losa, mas também o contexto sociopolítico português enquanto este sofreu as transformações profundas da segunda metade do século vinte. Tal como Losa, que, como autora (mulher) de origens estrangeiras, representa para a sociedade e cultura portuguesas uma identidade marginal a vários níveis, a crónica, como género que se localiza entre diferentes e aparentemente contrastantes campos discursivos (como os da literatura, da história e do jornalismo) tende a ser subvalorizada nos estudos literários portugueses. Como resultado, este aspecto específico da obra da autora representa uma área da literatura portuguesa que, até ao momento, tem sido duplamente negligenciado pela academia. A tese dedica minuciosa atenção aos três volumes de crónicas losianas – Ida e Volta: À Procura de Babbitt (1960), Estas Searas (1984) e À Flor do Tempo (1997); também explora arquivos que contêm textos que Losa publicava regularmente em revistas e jornais mas que ainda não se encontram em coleções editadas. O resultante retrato de “Ilse Losa, cronista” que se revela é o de alguém que estava profunda, consistente e atrevidamente comprometida com questões de justiça social, frequentemente contornando com destreza a censura do Estado Novo para conseguir expressar as suas opiniões progressistas e portanto polémicas. Ao combinar dados quantitativos e qualitativos do arquivo da família Losa com os de quatro estudos de caso (Vértice, Seara Nova, Diário de Lisboa e Público), a tese, além de desenvolver uma impressão mais nítida da crónica losiana ao longo das cinco décadas da sua produção, incorpora uma discussão e ilustração prática da importância de uma abordagem transparente ao trabalho de arquivo.

No summary/description provided

Some plants are able to accumulate on their leaves metals taken from the soil, using this as a defence against herbivorous arthropods. However, herbivore response to metal accumulation in plants is known to be variable. While some species and taxonomic groups are less affected than others, hormetic effects have also been observed in spider mites, herbivorous crop pests. Still, knowledge on the range and causes of intraspecific variation in the response of herbivores to metal accumulation is lacking. Here, using two species of spider mites, Tetranychus urticae and Tetranychus evansi, we tested the variation in 17 populations in response to cadmium-accumulating tomato plants and the drivers of such variation. We observed a nonlinear, hormetic response of mites to plants with cadmium in some, but not all, populations. The same pattern was recaptured in artificial diets with different concentrations of cadmium but not in artificial diets with sugars, which change in the plant in response to cadmium. This indicates that herbivores on metal-accumulating plants respond to metals, not to the variations in leaf carbohydrates. Therefore, metals exert different effects on herbivores according to the amount accumulated, but independently of other studied plant traits. This knowledge is key to the understanding of the mechanisms underlying herbivore responses to metal-based plant defences and to pesticides containing heavy metals. Additionally, our findings draw attention to the need of considering intraspecific variation and nonlinearities when studying the effects of metals and other contaminants on herbivorous arthropods.

Phosphorus (P) is an essential macronutrient for all life forms. Therefore, meeting the needs of a growing human population and their changing consumption patterns drastically intensified the use of mineral P fertilizers in agriculture. As a result, the current use of mineral P fertilizers causes severe negative economic, environmental and health impacts, which creates an urgent need for more sustainable agronomic practices capable of maintaining crop yields while improving P use efficiency. We consider that agronomic options that recycle/reuse the accumulated unavailable P (turn the unavailable P accumulated in the soil into P forms available for crop uptake) are an efficient strategy for food security, food production autonomy and sovereignty, and environmental sustainability. Here, we review P cycling in the soil and plant strategies to improve P acquisition, with special emphasis on the role of soil microbes as plant allies, namely their contribution to plant P acquisition directly through the production of organic acids and phosphatases, and indirectly through the production of phytohormones. Finally, we discuss why and how the use of soil microbes (mostly bacteria and fungi) with multiple modes of action may be the key to unlock soil P fractions unavailable for crop uptake, and highlight the benefits of combining: i) high-throughput sequencing; ii) new culturing methods to isolate and cultivate novel isolates; and iii) soil ecology experiments to develop multi-strain biofertilizers with diverse, complementary, and redundant modes of action in improving plant P acquisition and other benefits.

Soil salinization has become a major problem for agriculture worldwide, especially because this phenomenon is continuously expanding in different regions of the world. Salinity is a complex mechanism, and in the soil ecosystem, it affects both microorganisms and plants, some of which have developed efficient strategies to alleviate salt stress conditions. Currently, various methods can be used to reduce the negative effects of this problem. However, the use of biological methods, such as plant-growth-promoting bacteria (PGPB), phytoremediation, and amendment, seems to be very advantageous and promising as a remedy for sustainable and ecological agriculture. Other approaches aim to combine different techniques, as well as the utilization of genetic engineering methods. These techniques alone or combined can effectively contribute to the development of sustainable and eco-friendly agriculture.

Money is critical for a regenerative future. Transforming it is an unavoidable social, political, and economic endeavor that must be a global priority if we are to prevent future financial crises, reduce economic inequality and adhere to our climate agreements and sustainability goals. For this transition to occur, we urgently need new economic and monetary paradigms that address the root causes of our current unsustainability, offer a new monetary ontology and design, and, more importantly, steer our monetary regime towards the regeneration of our social, economic and ecological landscapes. We need an ecological understanding of money grounded in Ecological Economics and an Ecological Value Theory that lays down the foundations for the conscious democratization, decentralization, and diversification of money. In this work, we revisit and update the missing link between money and sustainability by proposing new ontological avenues and reviewing the design elements and degenerative processes built into the existing system. We also contribute to the development and emergence of an Ecological Monetary Economics by systematizing the ongoing monetary transition toward sustainability and by offering a set of principles drawn from the regenerative economics literature for the conscious design of monetary ecosystems that contribute positively to solving our societal challenges of the 21st century.

Target species diversification is essential for fisheries sustainability and fish market revitalization. Fish discards are a widely recognized problem resulting from fisheries worldwide, and are of major concern for all sector players, from administrations, to fishermen, and scientists. However, non-target species are seldom studied, and information on nutritional profiles and seasonal changes in nutritional properties is generally lacking. This study assessed the seasonal nutritional composition of two unexploited (Serranus cabrilla, Capros aper) and three low commercial value fish species (Trachurus picturatus, Spondyliosoma cantharus, and Trigla lyra), captured on the Portuguese coast over 1 year. Significant seasonal variations were observed in the nutritional composition of all the species studied. Moisture and ash contents varied from 70% to 81% and from 5% to 13%, respectively. The maximum fat contents were 5% for C. aper and 4% for T. picturatus, allowing to classify all studied fishes as lean. The highest protein contents were recorded for C. aper (25%) and S. cantharus (20%). The unexploited and low commercial value fish species studied were shown to be good fat and protein sources, comparable to commonly consumed species, such as cod and salmon, having a great potential to become commonly consumed fish in Portugal.

Background The accuracy of predictions of invasive species ranges is dependent on niche similarity between invasive and native populations and on our ability to identify the niche characteristics. With this work we aimed to compare the niche dynamics of two genetically related invasive populations of Vespa velutina (an effective predator of honeybees and wild pollinators), in two distinct climatic regions, one in central Europe and another one in the north-western Iberian Peninsula, and hence to identify uninvaded regions susceptible to invasion. Methods Niche dynamics and shifts of V. velutina were assessed by comparing the environmental niches of the native and of the two invasive populations, using climatic, topographic and land use variables. We also ran reciprocal distribution models using different algorithms and records from both native and invasive ranges to compare model predictions and estimate which regions are at a greater risk of being invaded. Results An apparent niche shift was detected in the population of the NW of Iberian Peninsula, where the species is living under environmental conditions different from the native niche. In central Europe, large suitable areas remain unoccupied. The fact that both invasive populations are well established, despite occupying environmentally distinct regions indicates that V. velutina has a high ability to successfully invade different environmental envelopes from those existing in its native range. For example, in north-western Iberian Peninsula the species is now thriving out of its native niche limits. Moreover, the large extent of still unoccupied environmental space with similar conditions to those used by the species in its native range suggests that there is still a large area of central and eastern Europe that can be potentially invaded by the species.

Esta dissertação de Mestrado tem como base o estudo dos materiais do período islâmico, recolhidos nos trabalhos de escavação realizados na Alcáçova de Santarém, nos anos de 1999/2000. Seleccionou-se um conjunto cerâmico, aqui apresentado, proveniente do interior de treze fossas, pertencentes ao sector de escavação 1B. As peças teriam sido depositadas nas referidas fossas em contexto de entulhamento, não correspondendo a uma deposição primária. A amostra seleccionada para este estudo caracteriza-se por ser maioritariamente um conjunto de cerâmica comum, com formas cuja morfologia é bastante diversificada. Este grupo de materiais enquadra-se quase na totalidade no período cronológico que abrange os séculos XI e XII. Este estudo pretende inserir as peças identificadas e, de forma mais geral Santarém, no contexto das realidades islâmicas, principalmente através do estabelecimento de paralelos no âmbito do território português.

The increased exposure to coastal flooding in low-lying coastal areas is one of the consequences of sea-level rise (SLR) induced by climate changes. The coastal zone of Guinea-Bissau contains significant areas of low elevation and is home to most of the population and economic activity, making it already vulnerable to coastal flooding, especially during spring tides and storm surges (SS). Coastal flooding will tend to intensify with the expected SLR in the coming decades. This study aimed at quantifying and mapping the area exposed to the coastal flooding hazard using SLR scenarios by the years 2041, 2083, and 2100. The study analyzes and discusses the application of a the simple “bathtub” model coupled with a high-precision global digital elevation models (TanDEM-X DEM) to areas where no other data are available. Therefore, three coastal hazards hot-spots of Guinea-Bissau: Bissau, Bubaque, and Suzana, were used as case study. At each site, the area potentially exposed to coastal flooding was evaluated in a geographic information systems (GIS) environment, by estimating the Total Water Levels for each SLR scenario. For all areas, land exposed to coastal flooding hazard increases significantly and progressively with increasing SLR scenarios. Bissau and Suzana, where housing, infrastructure, and agricultural land are low-lying, presented the greatest flood exposure, while Bubaque, where housing and infrastructure are located in relatively high-lying land and rain-fed agriculture is practiced, present lesser flood exposure. The methodology presented is simple to use but powerful in identifying potentially vulnerable places to coastal flooding hazard, and its results can aid low developed countries to assess their exposure to coastal risks, thus supporting risk awareness and mitigation measures.

Climate change is one of the most significant challenges to biodiversity conservation, particularly in dry tropical islands, such as the Cabo Verde archipelago where only three endemic tree taxa occur – Dracaena draco subsp. caboverdeana, Phoenix atlantica and Sideroxylon marginatum – all classified as threatened. The main goal of this study was to predict the possible shifts in the climatically suitable habitat ranges for Cabo Verdean endemic tree species under different climate change scenarios. We applied species distribution models (SDMs) to the available occurrence data, and projected the distribution of the three taxa for 2050 and 2080, according to the expected climate change scenarios. The best models were obtained using the Random Forest algorithm; they showed that, by 2080, the suitable habitat for Dracaena draco subsp. caboverdeana and Sideroxylon marginatum will have decreased by 28% and 34%, respectively; conversely, the suitable habitat will have increased by 59% for Phoenix atlantica, the taxon best adapted to arid conditions. Additionally, Santo Antão is the island where endangered trees are more encompassed by protected areas. Overall, this study contributed with new integrated data to support the design and implementation of a strategic plan to promote the conservation and ecological value of Cabo Verde endemic trees in this climatically vulnerable country.

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) RNA has been extensively detected in raw wastewater in studies exploring wastewater-based epidemiology (WBE) for early warning purposes. Nonetheless, only a few limited studies investigated the presence of SARS-CoV-2 in treated wastewaters to determine the potential health risks across the water cycle. The detection of SARS-CoV-2 has been done mostly by RT-qPCR and ddPCR, which only provides information on the presence of nucleic acids rather than information on potential infectivity. In this study, we set to develop and evaluate the use of viability RT-qPCR for the selective discrimination and surveillance of infectious SARS-CoV-2 in secondary-treated wastewater. Enzymatic (nuclease) and viability dye (Reagent D) pretreatments were applied to infer infectivity through RT-qPCR using porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) as a CoV surrogate. Infectivity tests were first performed on PEDV purified RNA, then on infectious and heat-inactivated PEDV, and finally on heat inactivated PEDV spiked in concentrated secondary-treated wastewater. The two viability RT-qPCR methods were then applied to 27 secondary-treated wastewater samples positive for SARS-CoV-2 RNA at the outlet of five large urban wastewater treatment plants in Portugal. Reagent D pretreatment showed similar behavior to cell culture for heat-inactivated PEDV and both viability RT-qPCR methods performed comparably to VERO E6 cell culture for SARS-CoV-2 present in secondary-treated wastewater, eliminating completely the RT-qPCR signal. Our study demonstrated the lack of infectious SARS-CoV-2 viral particles on secondary-treated wastewater through the application of two pretreatment methods for the rapid inference of infectivity through RT-qPCR, showing their potential application in environmental screening. This study addressed a knowledge gap on the public health risks of SARS-CoV-2 across the water cycle.

Cianobactérias e Legionella são microrganismos omnipresentes em ambientes aquáticos, onde compartilham habitats comuns. As cianobactérias são organismos fotossintéticos com elevada capacidade de adaptação e sobrevivência, em condições ambientais variadas, e são conhecidas pela produção de substâncias biologicamente ativas. Legionella pneumophila é uma bactéria patogénica responsável por infeções respiratórias que é transmitida ao Homem através da via água-ar. Já foi relatado anteriormente uma possível relação entre as cianobactérias e Legionella pneumophila. Com o presente trabalho pretendeu-se avaliar a coocorrência de Legionella spp. e de cianobactérias em amostras de água com origem em Albufeiras Portuguesas. Para tal, e recorrendo a uma abordagem metagenómica, foram analisadas 20 amostras de água, recolhidas em 5 albufeiras de Portugal Continental. Na análise dos resultados detetaram-se cianobactérias em todas as amostras e Legionella spp. em 16 das 20 amostras. Efetuou-se também um screening das amostras de água para pesquisa e identificação de Legionella spp. e Legionella pneumophila, por Real-Time PCR. Nestes resultados foi possível detetar a presença de Legionella spp. em todas amostras e a identificação de Legionella pneumophila em duas amostras, ambas da mesma albufeira. Neste trabalho também foi avaliada a atividade antibacteriana de compostos bioativos das cianobactérias contra estirpes de Legionella spp. Foram estudadas 25 estirpes de cianobactérias e 7 estirpes de Legionella. A determinação da suscetibilidade foi avaliada pelo método de Difusão em Disco. Todas as estirpes de L. pneumophila foram suscetíveis a, pelo menos, um extrato cianobacteriano. De entre as 25 cianobactérias testadas, um efeito antibacteriano significativo foi observado em 5 estirpes, nomeadamente, Microcystis aeruginosa, Limnothrix redekei, Dolichospermum flos-aquae, Synechococcus nidulans e Planktothrix agardhii. Os resultados obtidos neste trabalho revelam que estas estirpes de cianobactérias poderão ser promissoras para o desenvolvimento de antibióticos naturais e /ou de bio desinfetantes para combater a ocorrência de Legionella em sistemas de água doce.

Halogen bonds (HaBs) are a type of σ-hole interactions which are typically described as electro statically driven, however, some studies suggest that charge transfer, polarization, and dispersion are also significant. Given that the electrostatic component, quantitatively estimated by the electrostatic potential maximum on the halogen, VS,max, does not always correlate with interaction energies, in this work we focused on probing two new energy predictors for HaBs. The first one, the orbital overlap distance, D(~r), is a new tool to quantify the electron delocalization range. Its main purpose is to distinguish soft and dif fuse from hard and compact orbitals in molecules, thus taking into account orbital effects. We therefore expected D(~r)max to complement the commonly used VS,max descriptor to yield better HaB interaction energy predictions. At the same time, we wanted to explore how D(~r)max changes across the halogen series and with various substituents, hoping that it might explain bonding cases that cannot be rational ized by electrostatics alone. In this work we used 4 data sets including a variety of halogen bonds, and computed D(~r)max on both donor halogen and acceptor atom, VS,max on the donor halogen and VS,min on the acceptor atom. Then, we developed a multilinear model using both D(~r)max and VS,max which pro vided stronger correlations only in very specific cases. The second tested descriptor, the intrinsic bond strength index (IBSI), evaluates the interaction strength of any pair of atoms. To calculate IBSI, we used two options, one based on the electron density extracted from QM calculations (IBSI-H) and the second based on promolecular electron density that uses tabulated values and does not require QM calculations at all (IBSI-PRO). We explored how accurately both IBSI scores can predict HaB energies, whether and when they behave differently, and what influenced these phenomena the most. The correlations with IBSI are excellent and thus, IBSI is a promising halogen bond strength descriptor. Overall, we suggested two completely different models for predicting HaB interaction energy and were able to explain some halogen bonding trends observed in several families of HaBs.

As Novas Substâncias Psicoativas (NSP) são definidas como substâncias psicotrópicas que não são controladas pelas Convenções sobre drogas das Nações Unidas, e que representam uma ameaça para a saúde pública semelhante às substâncias referenciadas pelas Convenções. Desde o seu aparecimento no mercado das substâncias recreativas, com a finalidade de contornar legislação nacional e internacional, que se tornaram, rapidamente, uma alternativa às drogas de abuso ilícitas, surgindo por ano um elevado número de NSP. As catinonas sintéticas compõem o segundo maior grupo de NSP monitorizadas pelo Observatório Europeu da Droga e da Toxicodependência (EMCDDA) e um dos maiores grupos de NSP controladas pelo Gabinete das Nações Unidas sobre Drogas e Crime (UNODC), devido aos seus efeitos estimulantes e alucinogénicos semelhantes aos da cocaína, metanfetaminas e anfetaminas. Devido à prevalência e à diversidade de estruturas químicas que as catinonas sintéticas podem apresentar, torna-se imperativo o desenvolvimento de métodos analíticos e a síntese de padrões que facilitem a identificação destas novas estruturas, ao ritmo a que surgem no mercado. Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido no âmbito do protocolo existente entre a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL) e o Laboratório de Polícia Científica da Polícia Judiciária (LPC-PJ) que visa a análise de NSP. De modo a fornecer a este laboratório forense padrões que facilitem a identificação de NSP, foram sintetizadas e caracterizadas 16 cloro-catinonas cujas estruturas químicas diferem na posição do átomo de cloro no anel aromático (orto, meta e para) e/ou na estrutura do seu grupo amino. Desenvolveu-se, ainda, uma metodologia analítica que permite a identificação deste tipo de cloro-catinonas por utilização conjunta de GC-EI-MS e HPLC-DAD, com e sem recurso a padrões. As catinonas foram sintetizadas na forma de cloridratos, com rendimentos que variaram entre 2–84%, e caracterizadas por RMN, ESI-HRMS, GC-EI-MS e FTIR, comprovando-se a sua obtenção com um grau de pureza adequado para a sua utilização como padrões qualitativos. É de salientar que, além das catinonas 4’-Cl-PPP, 4’-CDC, 3’-CMC, 4’-CMC, 3’-Cl-TBC, 3’-CEC, 4’-CEC e 4’-CIC já reportadas ao EMCDDA, foram também sintetizadas 4 novas catinonas (2’-Cl-PPP, 3’-Cl-PPP, 4’-Cl-TBC e 3’-CIC) e caracterizadas pela primeira vez 5 catinonas (2’-CDC, 3’-CDC, 2’-CMC, 2’-CEC e 4’-CIC), por ser provável que venham a surgir no mercado de substâncias recreativas, uma vez que são estruturas isoméricas das catinonas já reportadas. A 4’-CMC é uma droga controlada internacionalmente e a 3’-Cl-TBC um antidepressivo. As restantes substâncias sintetizadas são NSP por não se encontrarem listadas nas Convenções sobre drogas das Nações Unidas. De acordo com as recomendações do UNODC e os critérios da Agência Mundial Antidoping (WADA) e do European Network of Forensic Science Institutes (ENFSI), foi desenvolvida uma metodologia analítica por GC-EI-MS e HPLC-DAD, recorrendo aos padrões das catinonas sintetizadas. Os resultados mostraram que, tanto o GC-EI-MS como o HPLC-DAD, são técnicas adequadas para distinguir entre catinonas isoméricas, cuja estrutura química difira na posição do cloro no anel aromático (isómeros orto, meta e para), ou na estrutura do grupo amino, através dos respetivos tempos de retenção absolutos e espectros de massa ou espectros de UV-VIS. A aplicação desta metodologia a amostras reais permitiu identificar as catinonas 3’-CMC, 4’-CMC, 3’-CEC e 4’-CEC, em diversas amostras provenientes de material apreendido em Portugal, mostrando que é ainda possível, com a metodologia desenvolvida, proceder à identificação inequívoca deste tipo de cloro-catinonas, mesmo na ausência de padrões, através dos espectros de massa e espectros de UV-VIS.

O meio ambiente afeta o ser humano. Embora muitas vezes essa interação seja positiva, em alguns casos pode ser negativa para o ser humano. Grande parte desses efeitos prejudiciais advêm da presença de contaminação fecal em espaços públicos. Ao estar presente em ambientes recreativos, esta afeta o ser humano e prejudica o ambiente que o rodeia. Assim, importa perceber a origem da contaminação fecal, tanto em águas como areias, para avaliar a qualidade dos espaços balneares, compreender o risco associado à saúde humana e mitigar as fontes de contaminação. A ferramenta Microbial Source Tracking (MST) refere-se ao uso de um conjunto de métodos e ao estabelecimento de uma estratégia de investigação para determinar as fontes de contaminação fecal, ao nível da espécie. Além de se ter recorrido a técnicas de extração de DNA e de PCR, utilizaram-se marcadores moleculares que visam o gene rRNA 16S de alguns géneros de bactérias entéricas, com o intuito de se detetar fezes de seres humanos, cães, ruminantes, porcos e gaivotas em amostras ambientais. Para isso, recolheram-se 13 amostras de água, de diferentes regiões, e utilizaram-se 14 amostras de areia, cujos valores microbiológicos poderiam indicar a presença de contaminação fecal. Conclui-se que, de um modo geral, as amostras estavam contaminadas por diferentes espécies. As águas estavam contaminadas por fezes de seres humanos, cães, ruminantes e porcos, sendo a canina a mais frequente. Nas areias, recolhidas de ambientes recreativos distintos (praia costeira ou parque infantil), identificou-se a presença de fezes humanas e de gaivotas. A implementação da técnica MST mostrou ser promissora em análises de controlo da qualidade ambiental, já que identificou as origens de contaminação fecal em amostras de água e de areia. Destaca-se que a aplicação desta ferramenta em amostras de areia foi um sucesso e recomenda-se a sua utilização em futuras análises.

The intense and often inappropriate use and disposal of antibiotics have led to a world-wide rise in the pervasiveness of antibiotic-resistant bacteria, thereby strongly impairing our ability to treat bacterial infections in both humans and animals. Clostridioides difficile is a major nosocomial pathogen and the leading cause of a range of intestinal conditions linked to antibiotic therapy. Antibiotic treatment causes dysbiosis and allows ingested spores of C. difficile to germinate and the resulting cells to grow into a population that produces the two main virulence factors of this organism, the TcdA and TcdB toxins. C. difficile strains that are resistant to multiple antibiotics are at an advantage and have been responsible for a rise in the number of out-breaks associated with higher morbidity and mortality caused by this organism. An important antibiotic used to treat infections by C. difficile is the glycopeptide vancomycin. The lethal target of vancomycin (VAN) is the D-Ala-D-Ala motifs in lipid II. Resistance often depends on the expression of van clusters which allow remodelling of the dipeptide termini of peptidoglycan (PG) precursors from D-Ala-D-Ala to D-Ala-D-Lac or D-Ala-D-Ser, with reduced affin ity for VAN. Other mechanisms of resistance are less understood. Susceptibility to VAN in C. difficile is intriguing because moststrains carry a functional vanG type cluster. However, disruption of the vanGCd cluster in C. difficile, lowers only slightly the MICVAN. One strain with reduced susceptibility to VAN bears three mutations, including the sdaB gene, coding for a putative L-Serine deaminase that converts L-Ser into pyruvate. In this study, we focused on the role of the sdaB. We found that sdaB is not under sporulation control and does not respond to the branched chain amino acids that are sensed by the global regulatory protein CodY. Deletion of sdaB decreases the susceptibility of C. difficile to VAN, suggesting that the mutation favours the channelling of L-Ser into the PG biosynthetic pathway. In line with this prediction, the mutant shows reduced labelling of living cells with a fluorescent derivative of VAN, which binds to D-Ala-D-Ala motifs. Deletion of sdaB also increases biofilm formation, possibly because the mutation reduces the intracellular level of pyruvate and stimulates its uptake from the extracellular medium. We purified SdaB under anaerobic conditions and we have shown that its UV/VIS absorption spectrum is consistent with that of an [4Fe-4S] cluster protein. In conclusion, the availability of L-Sermay be a bottleneck in the expression of VAN resistance even when VAN induces the vanGCd operon. Thus, the sdaB mutation may synergize with other mutations to confer VAN resistance.