The link between land-use management and fluvial flood risk : a chaotic conception?

There is much policy interest in the possible linkages that might exist between land use and downstream fluvial flood risk. On the one hand, this position is sustained by observations from plot- and field-scale studies that suggest land management does affect runoff. On the other, upscaling these effects to show that land-management activities impact upon flood risk at larger catchment scales has proved to be elusive. This review considers the reasons for why this upscaling is problematic. We argue that, rather than it reflecting methodological challenges associated with the difficulties of modelling hydrological processes over very large areas and during extreme runoff events, it reflects the fact that any linkage between land management and flood risk cannot be generalized and taken out of its specific spatial (catchment) and temporal (flood event) context. We use Sayer's (1992) notion of a `chaotic conception' to describe the belief that there is a simple and general association between land management and downstream flood risk rather than the impacts of land management being spatially and temporally contingent in relation to the particular geographical location, time period and scale being considered. Our argument has important practical consequences because it implies that land-management activities to reduce downstream flood risk will be different to traditional flood-reduction interventions such as levees. The purpose of demonstration projects then needs careful consideration such that conclusions made for one project are not transferred uncritically to other scales of analysis or geographical locations.

Direct numerical simulations of interface dynamics to link capillary pressure and total surface energy

The flow of two immiscible fluids through a porous medium depends on the complex interplay between gravity, capillarity, and viscous forces. The interaction between these forces and the geometry of the medium gives rise to a variety of complex flow regimes that are difficult to describe using continuum models. Although a number of pore-scale models have been employed, a careful investigation of the macroscopic effects of pore-scale processes requires methods based on conservation principles in order to reduce the number of modeling assumptions. In this work we perform direct numerical simulations of drainage by solving Navier-Stokes equations in the pore space and employing the Volume Of Fluid (VOF) method to track the evolution of the fluid-fluid interface. After demonstrating that the method is able to deal with large viscosity contrasts and model the transition from stable flow to viscous fingering, we focus on the macroscopic capillary pressure and we compare different definitions of this quantity under quasi-static and dynamic conditions. We show that the difference between the intrinsic phase-average pressures, which is commonly used as definition of Darcy-scale capillary pressure, is subject to several limitations and it is not accurate in presence of viscous effects or trapping. In contrast, a definition based on the variation of the total surface energy provides an accurate estimate of the macroscopic capillary pressure. This definition, which links the capillary pressure to its physical origin, allows a better separation of viscous effects and does not depend on the presence of trapped fluid clusters.

Prevalence and dimensions of sexual orientation in Swiss adolescents: a cross-sectional survey of 16 to 20-year-old students.

AIM: Sexual orientation plays an important part in building identity during adolescence. The aim of this study was to describe patterns of sexual orientation, including sexual attraction, fantasies, affiliations and behaviour. METHODS: The study was based on the analysis of data from computerized self-administered questionnaires of a Swiss national survey on the sexual life of 16 to 20-year-old adolescents (n = 2,075 girls and 2,208 boys.). RESULTS: Overall, 95.0% of girls and 96.2% of boys described themselves as predominantly heterosexual; 1.4% of girls and 1.7% of boys as predominantly homosexual or bisexual; and 2.8% of teenagers (girls: 3.6%; boys: 2.1%) were "unsure" of their sexual orientation. The reported prevalence of homosexual attraction (girls: 2.0%; boys: 2.9%) exceeded homosexual fantasies (girls: 0.4%; boys: 0.5%) and affiliations (girls: 0.3%; boys: 0.5%). Among the 4205 respondents, 31 girls (1.5% of girls) and 56 boys (2.5% of boys) reported sexual behaviour (experience or penetrative intercourse) with a person of the same sex. Among 1.5% of girls and 2.5% of boys who reported sexual behaviour with a person of the same sex, 65% of boys and 80% of girls nevertheless considered themselves as heterosexual. CONCLUSION: For a comprehensive understanding of sexual orientation in adolescence a differentiated look at dimensions of sexual orientation is indispensable. This applies to clinical settings, public health and research.

Computational and statistical analysis of copy number variants in normal and cancer genomes

AbstractAlthough the genomes from any two human individuals are more than 99.99% identical at the sequence level, some structural variation can be observed. Differences between genomes include single nucleotide polymorphism (SNP), inversion and copy number changes (gain or loss of DNA). The latter can range from submicroscopic events (CNVs, at least 1kb in size) to complete chromosomal aneuploidies. Small copy number variations have often no (lethal) consequences to the cell, but a few were associated to disease susceptibility and phenotypic variations. Larger re-arrangements (i.e. complete chromosome gain) are frequently associated with more severe consequences on health such as genomic disorders and cancer. High-throughput technologies like DNA microarrays enable the detection of CNVs in a genome-wide fashion. Since the initial catalogue of CNVs in the human genome in 2006, there has been tremendous interest in CNVs both in the context of population and medical genetics. Understanding CNV patterns within and between human populations is essential to elucidate their possible contribution to disease. But genome analysis is a challenging task; the technology evolves rapidly creating needs for novel, efficient and robust analytical tools which need to be compared with existing ones. Also, while the link between CNV and disease has been established, the relative CNV contribution is not fully understood and the predisposition to disease from CNVs of the general population has not been yet investigated.During my PhD thesis, I worked on several aspects related to CNVs. As l will report in chapter 3, ! was interested in computational methods to detect CNVs from the general population. I had access to the CoLaus dataset, a population-based study with more than 6,000 participants from the Lausanne area. All these individuals were analysed on SNP arrays and extensive clinical information were available. My work explored existing CNV detection methods and I developed a variety of metrics to compare their performance. Since these methods were not producing entirely satisfactory results, I implemented my own method which outperformed two existing methods. I also devised strategies to combine CNVs from different individuals into CNV regions.I was also interested in the clinical impact of CNVs in common disease (chapter 4). Through an international collaboration led by the Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) and the Imperial College London I was involved as a main data analyst in the investigation of a rare deletion at chromosome 16p11 detected in obese patients. Specifically, we compared 8,456 obese patients and 11,856 individuals from the general population and we found that the deletion was accounting for 0.7% of the morbid obesity cases and was absent in healthy non- obese controls. This highlights the importance of rare variants with strong impact and provides new insights in the design of clinical studies to identify the missing heritability in common disease.Furthermore, I was interested in the detection of somatic copy number alterations (SCNA) and their consequences in cancer (chapter 5). This project was a collaboration initiated by the Ludwig Institute for Cancer Research and involved other groups from the Swiss Institute of Bioinformatics, the CHUV and Universities of Lausanne and Geneva. The focus of my work was to identify genes with altered expression levels within somatic copy number alterations (SCNA) in seven metastatic melanoma ceil lines, using CGH and SNP arrays, RNA-seq, and karyotyping. Very few SCNA genes were shared by even two melanoma samples making it difficult to draw any conclusions at the individual gene level. To overcome this limitation, I used a network-guided analysis to determine whether any pathways, defined by amplified or deleted genes, were common among the samples. Six of the melanoma samples were potentially altered in four pathways and five samples harboured copy-number and expression changes in components of six pathways. In total, this approach identified 28 pathways. Validation with two external, large melanoma datasets confirmed all but three of the detected pathways and demonstrated the utility of network-guided approaches for both large and small datasets analysis.RésuméBien que le génome de deux individus soit similaire à plus de 99.99%, des différences de structure peuvent être observées. Ces différences incluent les polymorphismes simples de nucléotides, les inversions et les changements en nombre de copies (gain ou perte d'ADN). Ces derniers varient de petits événements dits sous-microscopiques (moins de 1kb en taille), appelés CNVs (copy number variants) jusqu'à des événements plus large pouvant affecter des chromosomes entiers. Les petites variations sont généralement sans conséquence pour la cellule, toutefois certaines ont été impliquées dans la prédisposition à certaines maladies, et à des variations phénotypiques dans la population générale. Les réarrangements plus grands (par exemple, une copie additionnelle d'un chromosome appelée communément trisomie) ont des répercutions plus grave pour la santé, comme par exemple dans certains syndromes génomiques et dans le cancer. Les technologies à haut-débit telle les puces à ADN permettent la détection de CNVs à l'échelle du génome humain. La cartographie en 2006 des CNV du génome humain, a suscité un fort intérêt en génétique des populations et en génétique médicale. La détection de différences au sein et entre plusieurs populations est un élément clef pour élucider la contribution possible des CNVs dans les maladies. Toutefois l'analyse du génome reste une tâche difficile, la technologie évolue très rapidement créant de nouveaux besoins pour le développement d'outils, l'amélioration des précédents, et la comparaison des différentes méthodes. De plus, si le lien entre CNV et maladie a été établit, leur contribution précise n'est pas encore comprise. De même que les études sur la prédisposition aux maladies par des CNVs détectés dans la population générale n'ont pas encore été réalisées.Pendant mon doctorat, je me suis concentré sur trois axes principaux ayant attrait aux CNV. Dans le chapitre 3, je détaille mes travaux sur les méthodes d'analyses des puces à ADN. J'ai eu accès aux données du projet CoLaus, une étude de la population de Lausanne. Dans cette étude, le génome de plus de 6000 individus a été analysé avec des puces SNP et de nombreuses informations cliniques ont été récoltées. Pendant mes travaux, j'ai utilisé et comparé plusieurs méthodes de détection des CNVs. Les résultats n'étant pas complètement satisfaisant, j'ai implémenté ma propre méthode qui donne de meilleures performances que deux des trois autres méthodes utilisées. Je me suis aussi intéressé aux stratégies pour combiner les CNVs de différents individus en régions.Je me suis aussi intéressé à l'impact clinique des CNVs dans le cas des maladies génétiques communes (chapitre 4). Ce projet fut possible grâce à une étroite collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) et l'Impérial College à Londres. Dans ce projet, j'ai été l'un des analystes principaux et j'ai travaillé sur l'impact clinique d'une délétion rare du chromosome 16p11 présente chez des patients atteints d'obésité. Dans cette collaboration multidisciplinaire, nous avons comparés 8'456 patients atteint d'obésité et 11 '856 individus de la population générale. Nous avons trouvés que la délétion était impliquée dans 0.7% des cas d'obésité morbide et était absente chez les contrôles sains (non-atteint d'obésité). Notre étude illustre l'importance des CNVs rares qui peuvent avoir un impact clinique très important. De plus, ceci permet d'envisager une alternative aux études d'associations pour améliorer notre compréhension de l'étiologie des maladies génétiques communes.Egalement, j'ai travaillé sur la détection d'altérations somatiques en nombres de copies (SCNA) et de leurs conséquences pour le cancer (chapitre 5). Ce projet fut une collaboration initiée par l'Institut Ludwig de Recherche contre le Cancer et impliquant l'Institut Suisse de Bioinformatique, le CHUV et les Universités de Lausanne et Genève. Je me suis concentré sur l'identification de gènes affectés par des SCNAs et avec une sur- ou sous-expression dans des lignées cellulaires dérivées de mélanomes métastatiques. Les données utilisées ont été générées par des puces ADN (CGH et SNP) et du séquençage à haut débit du transcriptome. Mes recherches ont montrées que peu de gènes sont récurrents entre les mélanomes, ce qui rend difficile l'interprétation des résultats. Pour contourner ces limitations, j'ai utilisé une analyse de réseaux pour définir si des réseaux de signalisations enrichis en gènes amplifiés ou perdus, étaient communs aux différents échantillons. En fait, parmi les 28 réseaux détectés, quatre réseaux sont potentiellement dérégulés chez six mélanomes, et six réseaux supplémentaires sont affectés chez cinq mélanomes. La validation de ces résultats avec deux larges jeux de données publiques, a confirmée tous ces réseaux sauf trois. Ceci démontre l'utilité de cette approche pour l'analyse de petits et de larges jeux de données.Résumé grand publicL'avènement de la biologie moléculaire, en particulier ces dix dernières années, a révolutionné la recherche en génétique médicale. Grâce à la disponibilité du génome humain de référence dès 2001, de nouvelles technologies telles que les puces à ADN sont apparues et ont permis d'étudier le génome dans son ensemble avec une résolution dite sous-microscopique jusque-là impossible par les techniques traditionnelles de cytogénétique. Un des exemples les plus importants est l'étude des variations structurales du génome, en particulier l'étude du nombre de copies des gènes. Il était établi dès 1959 avec l'identification de la trisomie 21 par le professeur Jérôme Lejeune que le gain d'un chromosome supplémentaire était à l'origine de syndrome génétique avec des répercussions graves pour la santé du patient. Ces observations ont également été réalisées en oncologie sur les cellules cancéreuses qui accumulent fréquemment des aberrations en nombre de copies (telles que la perte ou le gain d'un ou plusieurs chromosomes). Dès 2004, plusieurs groupes de recherches ont répertorié des changements en nombre de copies dans des individus provenant de la population générale (c'est-à-dire sans symptômes cliniques visibles). En 2006, le Dr. Richard Redon a établi la première carte de variation en nombre de copies dans la population générale. Ces découvertes ont démontrées que les variations dans le génome était fréquentes et que la plupart d'entre elles étaient bénignes, c'est-à-dire sans conséquence clinique pour la santé de l'individu. Ceci a suscité un très grand intérêt pour comprendre les variations naturelles entre individus mais aussi pour mieux appréhender la prédisposition génétique à certaines maladies.Lors de ma thèse, j'ai développé de nouveaux outils informatiques pour l'analyse de puces à ADN dans le but de cartographier ces variations à l'échelle génomique. J'ai utilisé ces outils pour établir les variations dans la population suisse et je me suis consacré par la suite à l'étude de facteurs pouvant expliquer la prédisposition aux maladies telles que l'obésité. Cette étude en collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois a permis l'identification d'une délétion sur le chromosome 16 expliquant 0.7% des cas d'obésité morbide. Cette étude a plusieurs répercussions. Tout d'abord elle permet d'effectuer le diagnostique chez les enfants à naître afin de déterminer leur prédisposition à l'obésité. Ensuite ce locus implique une vingtaine de gènes. Ceci permet de formuler de nouvelles hypothèses de travail et d'orienter la recherche afin d'améliorer notre compréhension de la maladie et l'espoir de découvrir un nouveau traitement Enfin notre étude fournit une alternative aux études d'association génétique qui n'ont eu jusqu'à présent qu'un succès mitigé.Dans la dernière partie de ma thèse, je me suis intéressé à l'analyse des aberrations en nombre de copies dans le cancer. Mon choix s'est porté sur l'étude de mélanomes, impliqués dans le cancer de la peau. Le mélanome est une tumeur très agressive, elle est responsable de 80% des décès des cancers de la peau et est souvent résistante aux traitements utilisés en oncologie (chimiothérapie, radiothérapie). Dans le cadre d'une collaboration entre l'Institut Ludwig de Recherche contre le Cancer, l'Institut Suisse de Bioinformatique, le CHUV et les universités de Lausanne et Genève, nous avons séquencés l'exome (les gènes) et le transcriptome (l'expression des gènes) de sept mélanomes métastatiques, effectués des analyses du nombre de copies par des puces à ADN et des caryotypes. Mes travaux ont permis le développement de nouvelles méthodes d'analyses adaptées au cancer, d'établir la liste des réseaux de signalisation cellulaire affectés de façon récurrente chez le mélanome et d'identifier deux cibles thérapeutiques potentielles jusqu'alors ignorées dans les cancers de la peau.

Clinical follow-up of women infected with human papillomavirus-16, either alone or with other human papillomavirus types : identification of different risk groups

Rapport de synthèse Objectifs : Évaluer l'impact clinique de femmes infectées par de multiples papillomavirus human (HPV) à haut risque dont le HPV 16 en comparaison de l'évolution de femmes infectées par du HPV 16 seul. Méthode : 169 femmes ont été classifiées en trois groupes, dépendant de leur profile HPV: HPV-16 seul, HPV-16 et un HPV de type bas risque, HPV-16 et un autre HPV à haut risque. Le HPV-DNA des frottis cervicaux a été analysé par polymerase chain reaction (PCR) et reverse line blot hybridization (RLBH). Toutes les femmes ont été suivies à la consultation de colposcopie pour une durée de 24 mois ou plus. La prise en charge s'est faite selon les recommandations de Bethesda. Résultats : Les femmes infectées par du HPV 16 et un autre HPV à haut risque n'ont présenté aucun changement voire une progression de leur dysplasie en comparaison des femmes des autres groupes (RR: 1.39; 95%CI: 1.07 à 1.82; p value: 0.02 à 6 mois; RR: 2.10; 95%CI: 1.46 à 3.02; p value: <0.001 à 12 mois; RR: 1.82; 95%CI: 1.21 à 2.72; p value: 0.004 à 24 mois). Conclusions : Les femmes présentant une co-infection par du HPV 16 ainsi qu'un autre HPV de haut risque voient leur risque d'évolution défavorable augmenter.

Evaluation de la campagne de lutte contre le SIDA de l'Office fédéral de la santé publique (OFSP) : 1987-1988 : questionnaires et guides d'interviews : annexe au Cahier no 16 s.1

[Table des matières] Comportements à risque et usage des préservatifs (enquête représentative auprès des jeunes Suisses de 17-30 ans): questionnaire. - Comportements à risque et usage de préservatifs (enquête auprès des médecins Sentinelles): questionnaires. - Attitudes des leaders d'opinion informels: questionnaires. - Enquête "Adolescents": questionnaire et guide d'entretien. - Enquête "Dragueurs": projet de grille-questionnaire. - Enquête "Sex-tourisme tropical": guide d'interview. - Enquête "Homosexuels": questionnaire et guide d'interview. - Enquête "Toxicomanes": questionnaire.

Activation of electrical triggers of atrial fibrillation in hyperthyroidism.

CONTEXT: A shortening of the atrial refractory period has been considered as the main mechanism for the increased risk of atrial fibrillation in hyperthyroidism. However, other important factors may be involved. OBJECTIVE: Our objective was to determine the activity of abnormal supraventricular electrical depolarizations in response to elevated thyroid hormones in patients without structural heart disease. PATIENTS AND DESIGN: Twenty-eight patients (25 females, three males, mean age 43+/-11 yr) with newly diagnosed and untreated hyperthyroidism were enrolled in a prospective trial after exclusion of heart disease. Patients were followed up for 16 +/- 6 months and studied at baseline and 6 months after normalization of serum TSH levels. MAIN OUTCOME MEASURES: The incidence of abnormal premature supraventricular depolarizations (SVPD) and the number of episodes of supraventricular tachycardia was defined as primary outcome measurements before the start of the study. In addition, heart rate oscillations (turbulence) after premature depolarizations and heart rate variability were compared at baseline and follow-up. RESULTS: SVPDs decreased from 59 +/- 29 to 21 +/- 8 per 24 h (P = 0.003), very early SVPDs (so called P on T) decreased from 36 +/- 24 to 3 +/- 1 per 24 h (P < 0.0001), respectively, and nonsustained supraventricular tachycardias decreased from 22 +/- 11 to 0.5 +/- 0.2 per 24 h (P = 0.01) after normalization of serum thyrotropin levels. The hyperthyroid phase was characterized by an increased heart rate (93 +/- 14 vs. 79 +/- 8 beats/min, P < 0.0001) and a decreased turbulence slope (3.6 vs. 9.2, P = 0.003), consistent with decreased vagal tone. This was confirmed by a significant decrease of heart rate variability. CONCLUSION: Hyperthyroidism is associated with an increased supraventricular ectopic activity in patients with normal hearts. The activation of these arrhythmogenic foci by elevated thyroid hormones may be an important causal link between hyperthyroidism and atrial fibrillation.

Phosphorylation of CARMA1: the link(er) to NF-kappaB activation.

Antigen receptor-induced NF-kappaB activation depends on receptor-proximal and -distal signaling events. Two papers in this issue of Immunity demonstrate that PKC-dependent phosphorylation of CARMA1 is the critical molecular link that controls the activation of the IKK signalosome and NF-kappaB.

High precision U/Pb zircon dating of the Chalten Plutonic Complex (Cerro Fitz Roy, Patagonia) and its relationship to arc migration in the southernmost Andes

We report new high-precision U/Pb ages and geochemical data from the Chalten Plutonic Complex to better understand the link between magmatism and tectonics in Southern Patagonia. This small intrusion located in the back-arc region east of the Patagonian Batholith provides important insights on the role of arc migration and subduction erosion. The Chalten Plutonic Complex consists of a suite of calc-alkaline gabbroic to granitic rocks, which were emplaced over 530 kyr between 16.90 +/- 0.05 Ma and 16.37 +/- 0.02 Ma. A synthesis of age and geochemical data from other intrusions in Patagonia reveals (a) striking similarities between the Chalten Plutonic Complex and the Neogene intrusions of the batholith and differences to other back-arc intrusions such as Torres del Paine (b) a distinct E-W trend of calc-alkaline magmatic activity between 20 and 17 Ma. We propose that this trend reflects the eastward migration of the magmatic arc, and the consistent age pattern between the subduction segments north and south of the Chile triple junction suggests a causal relation with a period of fast subduction of the Farallon-Nazca plate during the Early Miocene. Previously proposed flat slab models are not consistent with the present location and morphology of the Southern Patagonian Batholith. We advocate, alternatively, that migration of the magmatic arc is caused by subduction erosion due to the increasing subduction velocities during the Early Miocene.