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Loss of estrogens at menopause is a major cause of osteoporosis and increased fracture risk. Estrogens protect against bone loss by decreasing osteoclast number through direct actions on cells of the myeloid lineage. Here, we investigated the molecular mechanism of this effect. We report that 17β-estradiol (E 2 ) decreased osteoclast number by promoting the apoptosis of early osteoclast progenitors, but not mature osteoclasts. This effect was abrogated in cells lacking Bak/Bax—two pro-apoptotic members of the Bcl-2 family of proteins required for mitochondrial apoptotic death. FasL has been previously implicated in the pro-apoptotic actions of E 2 . However, we show herein that FasL-deficient mice lose bone mass following ovariectomy indistinguishably from FasL-intact controls, indicating that FasL is not a major contributor to the anti-osteoclastogenic actions of estrogens. Instead, using microarray analysis we have elucidated that ERα-mediated estrogen signaling in osteoclast progenitors decreases “oxidative phosphorylation” and the expression of mitochondria complex I genes. Additionally, E 2 decreased the activity of complex I and oxygen consumption rate. Similar to E 2 , the complex I inhibitor Rotenone decreased osteoclastogenesis by promoting osteoclast progenitor apoptosis via Bak/Bax. These findings demonstrate that estrogens decrease osteoclast number by attenuating respiration, and thereby, promoting mitochondrial apoptotic death of early osteoclast progenitors.

Altered mitochondria activity in osteoblasts and osteoclasts has been implicated in the loss of bone mass associated with aging and estrogen deficiency - the 2 most common causes of osteoporosis. However, the mechanisms that control mitochondrial metabolism in bone cells during health or disease remain unknown. The mitochondrial deacetylase sirtuin-3 (Sirt3) has been earlier implicated in age-related diseases. Here, we show that deletion of Sirt3 had no effect on the skeleton of young mice but attenuated the age-related loss of bone mass in both sexes. This effect was associated with impaired bone resorption. Osteoclast progenitors from aged Sirt3-null mice were able to differentiate into osteoclasts, though the differentiated cells exhibited impaired polykaryon formation and resorptive activity, as well as decreased oxidative phosphorylation and mitophagy. The Sirt3 inhibitor LC-0296 recapitulated the effects of Sirt3 deletion in osteoclast formation and mitochondrial function, and its administration to aging mice increased bone mass. Deletion of Sirt3 also attenuated the increase in bone resorption and loss of bone mass caused by estrogen deficiency. These findings suggest that Sirt3 inhibition and the resulting impairment of osteoclast mitochondrial function could be a novel therapeutic intervention for the 2 most important causes of osteoporosis.

The protective effect of estrogens against cortical bone loss is mediated via direct actions on mesenchymal cells, but functional evidence for the mediators of these effects has only recently begun to emerge. We report that the matrix metalloproteinase 13 (MMP13) is the highest up-regulated gene in mesenchymal cells from mice lacking the estrogen receptor alpha (ERα). In sham-operated female mice with conditional Mmp13 deletion in Prrx1 expressing cells ( Mmp13 ΔPrrx1 ), the femur and tibia length was lower as compared to control littermates ( Mmp13f. /f ). Additionally, in the sham-operated female Mmp13 ΔPrrx1 mice cortical thickness and trabecular bone volume in the femur and tibia were higher and osteoclast number at the endocortical surfaces was lower, whereas bone formation rate was unaffected. Notably, the decrease of cortical thickness caused by ovariectomy (OVX) in the femur and tibia of Mmp13f. /f mice was attenuated in the Mmp13 ΔPrrx1 mice; but the decrease of trabecular bone caused by OVX was not affected. These results reveal that mesenchymal cell–derived MMP13 may regulate osteoclast number and/or activity, bone resorption, and bone mass. And increased production of mesenchymal cell-derived factors may be important mediators of the adverse effect of estrogen deficiency on cortical, but not trabecular, bone.

Fanconi Anemia (FA) is a rare genetic disorder, characterized by progressive bone marrow failure and increased predisposition to cancer. Despite being highly heterogeneous, all FA patients are hypersensitive to alkylating agents, in particular to 1,2:3,4-diepoxybutane (DEB), and to oxidative damage. Recent studies point to defective mitochondria in FA cells, which is closely related with increased production of reactive oxygen species (ROS) and concomitant depletion of antioxidant defenses, of which glutathione is a well-known biomarker. The objective of the present work is to evaluate the putative protective effect of α-lipoic acid (α-LA), a mitochondrial protective agent, and N-acetylcysteine (NAC), a direct antioxidant and a known precursor for glutathione synthesis, in spontaneous and DEB-induced chromosome instability (CI) in lymphocyte cultures from FA patients. For that purpose, lymphocyte cultures from 15 FA patients and 24 healthy controls were pre-treated with 20 μM α-LA, 500 μM NAC and α-LA plus NAC at the same concentrations, and some of them were exposed to DEB (0.05 μg/ml). A hundred metaphases per treatment were scored to estimate the relative frequency of spontaneous and DEB-induced chromosome breakage. The obtained results revealed that a cocktail of α-LA and NAC can drastically improve the genetic stability in FA lymphocytes in vitro, decreasing CI by 60% and 80% in cultures from FA patients and FA mosaic/chimera patients, respectively. These results suggest that the studied cocktail can be used as a prophylactic approach to delay progressive clinical symptoms in FA patients caused by CI, which can culminate in the delay of the progressive bone marrow failure and early cancer development.

Age-related osteoporosis is caused by a deficit in osteoblasts, the cells that secrete bone matrix. The number of osteoblast progenitors also declines with age associated with increased markers of cell senescence. The forkhead box O (FoxO) transcription factors attenuate Wnt/β-catenin signaling and the proliferation of osteoprogenitors, thereby decreasing bone formation. The NAD+-dependent Sirtuin1 (Sirt1) deacetylates FoxOs and β-catenin in osteoblast progenitors and, thereby, increases bone mass. However, it remains unknown whether the Sirt1/FoxO/β-catenin pathway is dysregulated with age in osteoblast progenitors. We found decreased levels of NAD+ in osteoblast progenitor cultures from old mice, associated with increased acetylation of FoxO1 and markers of cell senescence. The NAD+ precursor nicotinamide riboside (NR) abrogated FoxO1 and β-catenin acetylation and several marker of cellular senescence, and increased the osteoblastogenic capacity of cells from old mice. Consistent with these effects, NR administration to C57BL/6 mice counteracted the loss of bone mass with aging. Attenuation of NAD+ levels in osteoprogenitor cultures from young mice inhibited osteoblastogenesis in a FoxO-dependent manner. In addition, mice with decreased NAD+ in cells of the osteoblast lineage lost bone mass at a young age. Together, these findings suggest that the decrease in bone formation with old age is due, at least in part, to a decrease in NAD+ and dysregulated Sirt1/FoxO/β-catenin pathway in osteoblast progenitors. NAD+ repletion, therefore, represents a rational therapeutic approach to skeletal involution.

Metal-coated plastic parts are replacing traditional metallic materials in the automotive industry. Sputtering is an alternative technology that is more environmentally friendly than electrolytic coatings. Most metalized plastic parts are coated with a thin metal layer (~100–200 nm). In this work, the challenge is to achieve thicker films without cracking or without other defects, such as pinholes or pores. Chromium coatings with different thicknesses were deposited onto two different substrates, polycarbonate with and without a base coat, using dc magnetron sputtering in an atmosphere of Ar. Firstly, in order to improve the coating adhesion on the polymer surface, a plasma etching treatment was applied. The coatings were characterized for a wide thickness range from 800 nm to 1600 nm. As the thickness of the coatings increased, there was an increase in the specular reflectivity and roughness of the coatings and changes in morphology due to the columnar growth of the film and a progressive increase in thermal stresses. Furthermore, a decrease in the hardness and the number of pinholes was noticed. The maximum thickness achieved without forming buckling defects was 1400 nm. The tape tests confirmed that every deposited coating showed a good interface adhesion to both polymers.

As interações socioemocionais influenciam a perceção temporal humana, desempenhando um papel crucial nas relações interpessoais, na interação com o ambiente e na adaptação do indíviduo ao mundo ao seu redor. Ao longo das últimas décadas, os pesquisadores têm procurado compreender o efeito das emoções na perceção do tempo, utilizando sobretudo expressões faciais, encontrando divergências nos seus resultados. Pesquisas anteriores sugerem que estímulos com valência positiva aceleram a avaliação subjetiva da perceção do tempo, enquanto estímulos com valência negativa retardam essa perceção. No entanto, outros estudos indicam resultados opostos. Adicionalmente, a utilização de animações dinâmicas com o movimento biológico, especialmente aquelas que envolvem interações socioemocionais entre dois agentes, é rara na literatura. Este estudo pretende colmatar esta lacuna. Foram apresentadas interações socioemocionais através da apresentação do movimento biológico e sem movimento biológico. Os participantes tinham a tarefa de discriminar a duração do tempo das interações como sendo mais longas ou mais curtas. Houve três condições: interações socioemocionais com valência positiva, negativa e neutra. Os resultados demonstraram que a avaliação subjetiva da perceção do tempo para as interações socioemocionais com valência positiva foi sobrestimada. O mesmo não se evidenciou para as interações neutras e agressivas. Conclui-se ainda que os participantes foram menos precisos na duração do tempo para interações socioemocionais com valência neutra. São vários os fatores que podem modular a perceção do tempo nas interações socioemocioanais, nomeadamente a valência, o arousal e o tipo de interação apresentada.

Fanconi Anemia (FA) is a rare genetic disorder, characterized by progressive bone marrow failure and increased predisposition to cancer. Despite being highly heterogeneous, all FA patients are hypersensitive to alkylating agents, in particular to 1,2:3,4-diepoxybutane (DEB), and to oxidative damage. Recent studies point to defective mitochondria in FA cells, which is closely related with increased production of reactive oxygen species (ROS) and concomitant depletion of antioxidant defenses, of which glutathione is a well-known biomarker.

O presente estudo incide sobre a aplicação de revestimentos metálicos, mais concretamente de crómio, em polímeros para a indústria automóvel. Estes revestimentos eram obtidos pelo processo de cromagem eletrolítica, que proporcionava proteção contra o desgaste e a corrosão, atribuindo ainda às peças um aspeto cromado, concebendo-lhes deste modo, também, uma função decorativa. No entanto, a produção de revestimentos por este processo resultava na libertação de iões de crómio hexavalente. O contacto com esta substância química revelou ser um perigo para o ambiente e para a saúde, provocando o aparecimento de cancros. Posto isto, em Setembro de 2017, o regulamento REACH da UE proibiu o uso de crómio hexavalente em revestimentos na UE. A pulverização catódica foi a alternativa utilizada neste trabalho uma vez que se trata de uma técnica de produção de revestimentos mais ecológica que permite utilizar diversos materiais.Ao longo do tempo, a quantidade de polímeros utilizados em componentes automóveis, incluindo os usados para efeitos decorativos, tem vindo a aumentar devido ao facto de serem um material de baixo peso e com baixo custo de produção. Assim sendo, estabelece-se como principais objetivos conseguir obter a deposição de revestimentos metálicos por pulverização catódica com boa adesão aos substratos poliméricos, sem a presença de pinholes, com o máximo de espessura possível, de forma a possuírem alguma resistência mecânica. Outro objetivo que se pretende atingir consiste em obter revestimentos que concedam aos polímeros um aspeto cromado brilhante.Os substratos usados foram cedidos pela empresa KLC – Indústria de Transformação de Matérias Plásticas, Lda, e tratam-se de dois policarbonatos, com e sem base coat. De modo a se tentarem obter revestimentos com boa adesão e com um aspeto brilhante metálico, primeiramente, realizou-se um estudo para selecionar um tratamento de Plasma Etching, que precedia a deposição da camada de crómio, tendo sido variados os seguintes parâmetros: pressão, tempo, polarização do substrato (com e sem a sua aplicação) e potência. Seguidamente, após a seleção do Plasma Etching, procedeu-se à etapa da otimização da espessura do revestimento de crómio com objetivo de atingir a maior espessura possível sem o revestimento fissurar e perder o brilho ou mudar de cor.Após as deposições em que se realizaram diferentes tratamentos de Plasma Etching, as amostras foram sujeitas a diversas caracterizações, como a contabilização do número de pinholes, a medição da refletividade e a observação da superficie ao microscópio para ver se esta se encontrava fissurada ou não. Concluiu-se que o tratamento de \"Plasma Etching\" que apresentava a melhor conjunção destes resultados para ambos os substratos, isto é, que possuia um número reduzido de pinholes, baixa percentagem de refletividade e a superficie sem fissuração foi obtido com os seguintes parâmetros: -300 V (polarização do substrato), 150s (tempo de etching), 1 Pa (pressão) e 400 W (potência). Importa, ainda, referir que durante o estudo dos tratamentos de \"Plasma Etching\" a camada de crómio era depositada sempre nas mesmas condições (com uma taxa de deposição de 0,74 nm/s a 1200 W) e possuía uma espessura de 400 nm. Na etapa seguinte, correspondente à otimização da espessura dos revestimentos, as condições de deposição do crómio foram mantidas e o máximo de espessura atingida sem estes fissurarem corresponde a 1400 nm. De um modo geral, conforme se aumentava a espessura dos revestimentos verificou-se, um aumento da temperatura durante a deposição, da refletividade do revestimento, da granulometria e da rugosidade dos revestimentos associada ao crescimento colunar do filme. Por outro lado, observou-se uma diminuição do número de pinholes, das tensões de compressão e da dureza. Por fim, realizou-se o teste de fita (Tape-test) para estudar a adesão dos revestimentos, confirmando-se que estes apresentavam excelente adesão para qualquer uma das espessuras variadas.

A insuficiência renal crónica (IRC) caracteriza-se por alterações e perdas irreversíveis na estrutura e nas funções renais, sendo necessário a adoção de terapias renais de substituição, das quais fazem parte a hemodiálise (HD). O diagnóstico e tratamento da IRC implica mudanças a nível pessoal, familiar e social, sendo comum a presença de sintomatologia depressiva, alterações na imagem corporal e prejuízo na qualidade de vida (QV). Assim, a imagem corporal positiva (ICP), enquanto apreciação e respeito pelo corpo, e pelo que este representa e desempenha, parece ser protetora de sentimentos negativos em situações de doença. O presente estudo, de natureza transversal e correlacional e metodologia quantitativa, pretende compreender o impacto da ICP na QV e na depressão, considerando, para tal, participantes com IRC (grupo clínico) e participantes sem doença crónica (grupo não clínico). O grupo clínico é constituído por 54 participantes com média de idades de 57.8 anos. O grupo não clínico é composto por 54 participantes com média de idades de 51.5 anos. Para a recolha de dados foram utilizadas medidas de autorrelato que permitiram aferir variáveis sociodemográficas e avaliar a apreciação corporal (BAS-2), a funcionalidade corporal (FAS), o autocuidado corporal (BRS), a qualidade de vida (WHOQOL-BREF) e a depressão (EADS). Os resultados revelaram diferenças significativas entre grupos na funcionalidade corporal, na depressão e na QV. Verificou-se, ainda, a existência de associações positivas e significativas entre as dimensões da ICP e os domínios da QV e associações negativas e significativas entre as dimensões da ICP e a depressão. Realça-se, também, o papel da funcionalidade corporal enquanto preditor da QV e o papel da QV geral e da QV psicológica enquanto preditores da depressão. Estes resultados evidenciam a importância da ICP, nomeadamente, da funcionalidade corporal, na prevenção e promoção da QV destes pacientes e, consequentemente, na redução da sintomatologia depressiva.