Projetos de Pesquisa

 

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Wagner Coelho de Albuquerque Pereira

Engenharias

Engenharia Biomédica
  • diatermia e hipertermia por ultrassom aplicada a phantoms e tecidos biológicos ex-vivo
  • As aplicações terapêuticas do ultrassom com base na geração de calor têm duas vertentes principais: diatermia e hipertermia. A primeira visa produzir um aquecimento moderado da região tratada e é geralmente utilizada em fisioterapia para quadros de lesões musculoesqueléticas. A literatura preconiza que a região deva ser mantida entre 40° e 45°C, por 5 a 10 minutos para haver benefícios terapêuticos (Cameron, 2004, Fuirini Jr. e Longo, 2002). Na prática clínica, entretanto, a dosagem é escolhida de forma empírica (Cameron, 2009). Os poucos ensaios clínicos randomizados controlados sobre o assunto apresentam, em sua maioria, falhas metodológicas as mais variadas, falta de padronização de regiões de tratamento, tipos de lesão e sua gravidade, critérios de elegibilidade de pacientes, além de ausência de grupo controle (Sá, 2006; Van der Windt, 1999). Já na outra vertente, aplicação de Ultrassom Focalizado de Alta Intensidade (High Intensity Focused Ultrasound - HIFU) (AZHARI, 2010), é feita uma focalização do feixe na região de interesse, gerando altas temperaturas e consequentemente, a degeneração tecidual irreversível na região focal (ILLING, 2005). A temperatura atinge valores acima de 60ºC, em segundos (JENNE et al., 2012). O aquecimento é, restrito e o tecido adjacente é preservado (ROVE et al., 2010). A lesão térmica ocasionada pelo HIFU é dependente das propriedades acústicas e térmicas do meio (LI et al., 2010). A localização da região a ser tratada é feita por por ressonância magnética (MRgFU- Magnetic Resonance-guided HIFU) ou ultrassonografia (MERCKEL et al., 2013; WU et al., 2007). Ambas as aplicações (diatermia e hipertermia) se valem do mesmo princípio físico (absorção ultrassônica nos tecidos) e ambas apresentam as mesmas limitações, ou seja, não se sabe exatamente a que temperaturas a região de interesse chega e por quanto tempo, portanto, o benefício terapêutico nem sempre pode ser asseverado. No caso da hipertermia, a princípio, pode parecer mais fácil de se garantir que a lesão sofra ablação, uma vez que se deseja a morte tecidual, entretanto, como os valores das temperaturas em tempo real não são conhecidos, há uma tendência de se aplicar uma sobredose para garantir o efeito. Porém, esse procedimento, além de desnecessário, pois fere o conhecido princípio “ALARA” que orienta o uso de radiações em tecidos biológicos, pode comprometer o tecido sadio adjacente à lesão e a extensão desse comprometimento não pode ser conhecida previamente. Sendo assim, há a necessidade de se estudar protocolos que gerem aquecimento dos tecidos em níveis terapêuticos, ou seja, que promovam dose adequada aos tecidos biológicos para cada caso. O Laboratório de Ultrassom (LUS) do PEB/COPPE desenvolve pesquisa em estimação não invasiva de temperatura em phantoms e tecidos biológicos ex-vivo há quase 20 anos. O LUS investe tanto em simulações computacionais de aquecimento de tecidos biológicos por ultrassom, como também na caracterização de materiais e confecção de phantoms com propriedades ultrassônicas e térmicas. Foram concluídos 10 doutorados, 28 doutorados e publicados 24 artigos em revistas indexadas (14 na base ISI). Este projeto pretende avançar no estudo teórico e experimental dos padrões de aquecimento produzidos por feixes de ultrassom aplicados a fisioterapia (diatermia) e hipertermia HIFU. Para isso pretende-se incrementar os phantoms ultrassônicos para registrarem temperaturas mais altas, além de desenvolver protocolos experimentais para tecido biológico ex-vivo, com suporte teórico e simulação computacional. Este projeto visa dar continuidade à pesquisa que trata da identificação e avaliação da distribuição espacial de energia ultrassônica e sua correspondente produção de calor com vistas a observar doses térmicas eficazes e limites de segurança biológica, dessa vez incluindo também altas temperaturas (HIFU) e monitoração pela técnica moderna de elastografia ultrassônica.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wagner Cotroni Valenti

Ciências Agrárias

Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca
  • viabilidade técnica e econômica, e sustentabilidade do cultivo do lambari-do-rabo-amarelo em monocultivo e em sistemas integrados
  • Este projeto tem como objetivo testar a hipótese de que a inclusão do Prochilodus lineatus e do Macrobrachium amazonicum aumenta a viabilidade técnica e econômica e a sustentabilidade do cultivo de Astyanax lacustris. Para tanto serão analisados os sistemas de produção: 1. Monocultivo do A. lacustris, na densidade de 50 ind.m-2 (ML); 2. Cultivo integrado de A. lacustris (50 ind.m-2) e M. amazonicum (30 ind.m-2) (LCa); 3. Cultivo integrado do A. lacustris (50 ind.m-2), M. amazonicum (30 ind.m-2) e P. lineatus (4 ind.m-2) (LCaC). Será realizado um experimento em delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos (sistemas de cultivo) e quatro repetições. Em todos os sistemas, apenas o A. lacustris será alimentado até a saciedade com ração comercial com 36% de proteína bruta duas vezes ao dia. Ao final do período experimental, todos os animais sobreviventes serão contados e o peso médio final, sobrevivência e produtividade em cada tratamento serão calculados. A análise da viabilidade econômica e da sustentabilidade econômica e social será realizada por meio de simulação, considerando duas escalas de produção: empreendimentos com 1 ha e 5 ha de lâmina d´água de viveiros e período de exploração de 20 anos. A viabilidade financeira será determinada pelas análises de custo-retorno, fluxo de caixa e por indicadores de viabilidade financeira. A análise de sustentabilidade econômica será realizada para mostrar se o capital é eficientemente usado e a atividade pode gerar riqueza suficiente para manter o produtor na atividade. Em ambas as análises as externalidades positivas e negativas serão consideradas. A sustentabilidade ambiental será medida pelo uso de recursos naturais, eficiência no uso dos recursos e liberação de poluentes no ambiente. A sustentabilidade social será avaliada pela geração de benefícios para comunidades locais. Assim, ao final do trabalho será determinado se o sistema integrado com duas ou três espécies é economicamente, ambientalmente e socialmente mais sustentável do que o monocultivo de A. lacustris.
  • Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wagner de Fátima Pereira

Ciências Biológicas

Imunologia
  • avaliação da resposta inflamatória, produção de citocinas e de espécies reativas de oxigenio como possíveis biomarcadores na evolução da nefropatia em modelo experimental de sindrome nefrótica
  • Diversos tipos de glomerulopatias primárias e secundárias podem manifestar-se com o quadro de síndrome nefrótica (SN), caracterizado por proteinúria maciça, hipoalbuminemia, edema generalizado e hiperlipidemia. A SN é a glomerulopatia mais comum em crianças, contudo, apesar dos avanços científicos sua fisiopatologia permanece desconhecida. O modelo animal de nefropatia, induzida pelo quimioterápico Doxorrubicina é bastante viável e tem servindo bem ao propósito de diversos estudos sobre a SN, uma vez que as manifestações clínicas e histopatológicas se assemelham bastante às lesões nos pacientes. Diversos estudos vêm evidenciando importante participação da resposta imune na etiopatogenia da SN, como a aparente resposta anormal dos linfócitos T e a participação de macrófagos, células NK bem como de espécies reativas de oxigênio no mecanismo de lesão renal e na progressão da nefropatia. Resultados publicados por nosso grupo demonstraram alterações nos mecanismos de ativação e migração leucocitária, bem como na produção de espécies reativas de oxigênio em modelo experimental de SN (Pereira et al., 2015b). Além disso, alguns dos nossos achados recentes (ainda não publicados) demonstraram produção alterada da quimiocina CXCL1 na fase inicial da doença, no modelo experimental de SN induzida pela doxorrubicina. Achado este que está condizente com a informação da participação de espécies reativas de oxigênio na etiopatogenia da SN, conforme previamente demonstrado por nosso grupo de pesquisa. Assim, a presente proposta pretende ampliar os estudos que busquem melhor investigar a expressão tecidual e urinária de citocinas/quimiocinas, tais como a CXCL1 e também avaliar a possível participação de leucócitos polimorfonucleares, do tipo neutrófilos, relacionada à produção de espécies reativas de oxigênio, nos processos de indução e progressão da síndrome nefrótica em modelo experimental. Nos últimos anos um número crescente de trabalhos tem mostrado o envolvimento de citocinas e quimiocinas no mecanismo de lesão renal, em pacientes e modelos experimentais da SN. No entanto, ao nosso conhecimento, até então, os estudos pouco têm direcionado os achados sobre a produção de citocinas/ quimiocinas e espécies reativas de oxigênio à participação dos leucócitos polimorfonucleados (PMN) e nem mesmo correlacionado esses achados como possíveis biomarcadores de instalação e evolução da nefropatia, em pacientes ou em modelo experimental de síndrome nefrótica.
  • Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - Campus JK - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022