Validität und Reliabilität bei der visuellen okklusalen Kariesdiagnostik mit ICDAS unter der Verwendung von unterschiedlichen dentalen Vergrösserungshilfen

Zielsetzung: Diese Studie untersuchte die Validität und Reliabilität von verschiedenen visuellen dentalen Vergrösserungshilfen in Bezug auf die okklusale Kariesdiagnostik mit Hilfe des International Caries Detection and Assessment System (ICDAS). Material und Methode: Die Okklusalflächen von 100 extrahierten Zähnen wurde an einer zuvor bestimmten Stelle von 10 Studenten (5 Studenten des 3. Jahreskurses (Bachelor-Studenten) und 5 Studenten des 4. Jahreskurses (Master-Studenten) der Zahnmedizinischen Kliniken der Universität Bern) und 4 Zahnärzten visuell untersucht und nach ICDAS auf das Vorhandensein und die Tiefe einer kariösen Läsion beurteilt. Die Beurteilung der Zähne erfolgte je zwei Mal von blossem Auge, mit einem Galilei-Lupensystem (2.5x Vergrösserung), mit einem Kepler-Lupensystem (4.5x Vergrösserung) und mit dem Operationsmikroskop (10x Vergrösserung) mit mindestens 24 Stunden Abstand zwischen den jeweiligen Untersuchungen. Als Goldstandard diente die Histologie. Die statistische Auswertung der Untersuchungen erfolgte mit der Berechnung der Kappa-Koeffizienten für die Intra- und Inter-Untersucher Reliabilität sowie einer Bayes-Analyse durch Ermittlung von Sensitivität, Spezifität und der Fläche unter der Receiver Operating Characteristic Kurve (AUC). Ergebnisse: Bei den Untersuchungsdurchläufen, welche mit dentalen Vergrösserungshilfen für die Diagnostik der okklusalen Zahnoberflächen durchgeführt wurden, sank die Anzahl der mit einem ICDAS-Code 0 (gesunde Zahnoberfläche) beurteilten Zähne, während die Quantität des Codes 3 (Schmelzeinbruch) mit höheren Vergrösserungen drastisch zunahm. Mit steigendem Vergrösserungsfaktor liessen sich sowohl mehr Schmelzkaries als auch Dentinkaries richtig erkennen (bessere Sensitivität), im Gegenzug sanken aber die Werte der Spezifität auf ein klinisch unakzeptables Niveau. Während der Abfall der Spezifität und AUC-Werte bei der Beurteilung von Schmelzkaries unter Verwendung von kleinen Vergrösserungen lediglich einen Trend darstellte, waren die Verschlechterungen in der Diagnostik bei der Dentinkaries unter der Zuhilfenahme von höheren Vergrösserungen häufig signifikant. So stiegen zum Beispiel bei den Zahnärzten die Werte der Sensitivität (Bandbreite) auf dem D3-Diagnostikniveau von 0.47 (0.17-0.79) bei dem Durchlauf von Auge auf 0.91 (0.83-1.00) bei der Benutzung des Operationsmikroskopes an, während jedoch die Spezifitätswerte (Bandbreite) von 0.78 (0.58-0.95) auf 0.30 (0.07-0.55) sanken. Ebenfalls einen negativen Einfluss von optischen Hilfsmitteln zeigte sich bei der Inter-Untersucher Reliabilität, während die Intra-Untersucher Reliabilität unbeeinflusst blieb. Die persönliche klinische Erfahrung scheint sowohl in Bezug auf das Mass der Übereinstimmung visueller Kariesdiagnostik als auch auf die Präferenz bei der Vergabe der ICDAS-Codes und somit auf die Werte der Validität einen wesentlichen Faktor auszumachen. Die Studenten erreichten die besten Werte der Sensitivität, indes die Zahnärzte dies bei der Spezifität erzielten. Schlussfolgerung: Insgesamt zeigte sich, dass ICDAS nicht für den zusätzlichen Gebrauch von optischen Vergrösserungen konzipiert wurde. Da es auf Grund von der Zuhilfenahme von dentalen Vergrösserungen zu mehr und unnötigen invasiven Behandlungsentscheidungen kommen könnte, ist von der Zuhilfenahme derselben für die okklusale Kariesdiagnostik mit ICDAS abzuraten.

Fukushima und die Folgen. Medienberichterstattung, Öffentliche Meinung, Politische Konsequenzen

Am 11. März 2011 ereignete sich vor der japanischen Küste ein schweres Erdbeben. Es löste einen gewaltigen Tsunami aus, der an der Ostküste Japans schwere Schäden hervorrief und fast 20.000 Menschen das Leben kostete. Im Atomkraftwerk Fukushima verursachte der Tsunami eine Reaktorkatastrophe, in deren Folge insbesondere in Deutschland eine heftige Diskussion über die Atomenergie entflammte, die schließlich zum deutschen Atomausstieg führte. Die Reaktorkatastrophe erfuhr international eine große öffentliche (Medien-) Aufmerksamkeit und rief auch die kommunikationswissenschaftliche Forschung auf den Plan. Ergebnisse dieser Forschungen, die an verschiedenen Stellen unabhängig voneinander durchgeführt wurden, sind in diesem Band versammelt. In insgesamt 13 Beiträgen werden die medialen und öffentlichen Reaktionen auf das Unglück empirisch analysiert. Die Beiträge befassen sich zum einen mit der Darstellung der Atomenergie in historischer Vergleichsperspektive, wobei die Reaktorkatastrophe in Tschernobyl als Referenzpunkt für Fukushima diente. In weiteren Beiträgen wird die Dynamik der Berichterstattung in Deutschland fokussiert. Fünf Beiträge betrachten die Reaktionen der Medien in internationaler Vergleichsperspektive und weitere vier untersuchen die Reaktionen der Bevölkerung auf die Ereignisse in Fukushima. Die Beiträge beruhen überwiegend auf quantitativen Inhaltsanalysen und Befragungen, aber es wurden auch qualitative Methoden sowie automatisierten Verfahren der Textanalyse verwendet. Zudem wurden in mehreren Studien verschiedene Formen der Datenerhebung kombiniert. Durch die Zusammenführung der unterschiedlichen Perspektiven wird eine differenzierte Einschätzung der medialen und gesellschaftlichen Konsequenzen des Extremereignisses möglich. Die Umrisse eines Forschungsprogramms für die Nachhaltigkeits-, Energie- und Umweltkommunikation werden sichtbar.

Wirksamkeit kognitiver Remediationstherapie bei schizophren Erkrankten mit ausgeprägter Negativsymptomatik

Einleitung Die Behandlung von Negativsymptomen ist bei schizophren Erkrankten bis heute wenig erfolgsversprechend. Wenige Studien zeigen inkonsistente Befunde und berichten ausschliesslich über eine dimensionale Reduktion von Negativsymptomen, jedoch nicht über Remissionsraten bei ausgeprägter Negativsymptomatik. Gegenwärtig wird der mögliche Nutzen Kognitiver Remediationstherapie zur Behandlung von Negativsymptomen diskutiert. Die von unserer Arbeitsgruppe entwickelte Integrierte Neurokognitive Therapie (INT) stellt einen Kognitiven Remediationsansatz im Gruppensetting dar und vereint Interventionen zu allen kognitiven MATRICS-Dimensionen in einem einheitlichen Therapiekonzept. Methode In einer internationalen multizentrischen RCT mit 138 ambulanten schizophrenen Patienten (DSM IV-TR) wurde die INT mit einer Standardbehandlung (TAU) verglichen. In Anlehnung an die vorgeschlagenen PANSS-Kriterien der „Remission in Schizophrenia Working Group“ (RSWG) wurden aus der Stichprobe eine Gruppe mit ausgeprägten Negativsymtomen (GN) während der Baselineerhebung definiert (n=53). Als Referenz diente eine Gruppe mit persistierenden Positivsymptomen ohne Negativsymptome (GP, n=31) sowie eine remittierte Gruppe (RG, n=54) ohne Symptome. Eine Testbatterie zu kognitiven und sozialen Funktionen sowie ein PANSS-Interview wurden vor und nach der Therapiephase von 15 Wochen sowie nach einer Einjahreskatamnese erhoben, um die Wirksamkeit von INT bei Patienten mit ausgeprägter Negativsymptomatik zu quantifizieren. Ergebnisse 1) Symptomreduktion: in der Zielgruppe GN zeigten signifikant mehr INT-Patienten (55%) als TAU-Patienten (26%) während der Therapiephase eine Remission der Negativsymptomatik. Auch nach der Katamnese erzielte INT (82%) signifiaknt höhere Remissionsraten als TAU (50%). Dagegen waren in GP keine signifikanten Symptomreduktionen gegenüber TAU nachweisbar. In RG waren signifikant geringere Rückfallraten (Symptomanstieg) bei INT (13%) gegenüber TAU (50%) nach der Therapie feststellbar. 2) Kognitive Funktionen: signifiante Effekte in GN und in RG zu Gunsten von INT konnten bezüglich der Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung und der Aufmerksamkeit gegenüber TAU nachgewiesen werden. 3) Soziale Funktionen: INT erzielte in GN und in RG eine signifikante Überlegenheit im psychsozialen Funktionsniveau (Generalisierungeffekt). Kognitive Remediationstherapie reduziert ausgeprägte Negativsymptome, unterstützt die Rückfallprophylaxe und verbessert kognitive und soziale Funktionen auch bei Patienten mit Negativsymptomen.

Einstellungen von Grundschulkindern zum Schulfach Mathematik

Einstellungen und Emotionen im Kontext der Schule spielen für das Lernen eine zentrale Rolle. Dennoch gibt es bisher eher wenige empirische Studien zu Wahrnehmungen und Bewertungen von Grundschulkindern. Insbesondere fehlen domänenspezifische Zügänge, d. h. Untersuchungen, in denen die Einstellungen der Kinder gegenüber einem bestimmten Fach analysiert werden. Im Zuge unserer Studie wurde versucht, die Einstellungen von N=165 österreichischen Grundschulkindern der Schulstufen 1-4 zum Fach Mathematik über ein Schuljahr hinweg und bis zu Beginn der nachfolgenden Schulstufen nachzuzeichnen und Veränderungen aufzuzeigen (vier Messzeitpunkte). Die Kinder wurden dabei zu ihren Fachpräferenzen in der Schule und zu ihren Bewertungen des Fachs Mathematik schriftlich befragt. Als Referenzfach diente das Fach Zeichnen, um die Ergebnisse zum Mathematikunterricht besser einzuschätzen zu können. Die Einstellungen gegenüber dem Mathematikunterricht wurden zudem mit Leistungen der Kinder (Mathematikzeugnisnoten und Rechentest) in Beziehung gesetzt. Die Ergebnisse verdeutlichen überwiegend positive Einstellungen zum Fach Mathematik, verweisen aber auch auf deren Rückgang im Verlauf des Schuljahrs, der sich weitgehend unabhängig vom Geschlecht und der Leistungen der Kinder vollzieht.

Factores que afectan la emisión de escapo floral y producción de bulbillos aéreos en ajo (Allium sativum L.)

El ajo constituye el principal producto agrícola no transformado destinado a la exportación en Mendoza. En la Argentina, la ausencia de cultivares específicas de ajo y producción de semilla fiscalizada han sido unas de las principales debilidades del sistema exportador. Para que los materiales provenientes de los planes de mejoramiento y saneados lleguen rápidamente al productor es necesario acelerar la tasa de multiplicación de los mismos. Con esta finalidad, los bulbillos aéreos que se forman en el extremo del escapo de ajo tipo “colorado" (Grupo IV, Argentina) libre de virus, pueden ser utilizados como propágulos en la producción de ajo “semilla". El objetivo general del presente trabajo fue establecer la influencia del: genotipo, liberación de virus (OYDV y LYSV), tamaño de “diente" empleado como propágulo, fertilización nitrogenada y conservación de los escapos luego de la cosecha, en la producción de bulbillos aéreos. En Mendoza, Argentina, se evaluaron durante el ciclo 1994, 32 introducciones de ajo tipo “colorado" de distinto origen, por su hábito de floración y producción de bulbillos aéreos. Se llevaron a cabo durante los años 1995 y 1996 dos ciclos de ensayos, en los que se evaluó en una población clonal de ajo “colorado criollo" (AR-I-051) y una de ajo “ruso" (AR-I-033) el efecto del saneamiento viral sobre la floración y producción de bulbillos aéreos, trabajando con material crónicamente enfermo y libre de OYDV y LYSV. En AR-I-051 además se estudió el efecto del tamaño de “diente" (2; 3,5 y 5 g ó 1,2; 3,2 y 5,2 g) e influencia de la fertilización nitrogenada (0, 50 y 100 kg.ha-1 de N como SO4(NH4)2). Entre 1995 y 1998, se compararon diversas métodos de “curado" de los escapos luego de la cosecha de las plantas (en planta entera, cortados de distintas longitudes, mantenidos en seco o con inmersión de sus bases en agua o en solución nutritiva con o sin el regulador del crecimiento CCC). Se concluye que la producción de bulbillos aéreos depende del genotipo considerado. En ajo “colorado" se distinguen 5 grupos por su modalidad de floración y potencialidad de producción de bulbillos. La producción de bulbillos aéreos útiles (>2,4 mm de diámetro) depende del tiempo transcurrido entre floración y cosecha y no entre plantación y floración. Se puede predecir la cantidad de bulbillos aéreos útiles (Numa) sobre la base del diámetro de espata (espa) y la longitud de escapo (long) al momento de cosecha, según la ecuación: Numa = - 81,62 + 4,79 espa + 1,05 long (r2 = 0,88). v La capacidad de cada genotipo de emitir escapos, disminuye con la liberación de OYDV y LYSV, por lo que la producción por hectárea de bulbillos aéreos útiles es menor en el material saneado. El empleo de material saneado, “dientes" grandes, como la fertilización con N producen plantas de mayor tamaño y con mayor área foliar, lo que se traduce en un mayor rendimiento en la producción de bulbos. Sin embargo, la producción de bulbillos aéreos por hectárea disminuye, debido al menor porcentaje de plantas que emiten escapos y no a la disminución del número de bulbillos por planta. En cambio, todas aquellas condiciones que favorecen menor expresión vegetativa de las plantas aumentan la emisión de escapos. El “curado" de los escapos separados de la planta madre se puede llevar a cabo sin necesidad de realizar la inmersión de la base de los mismos en agua o en solución nutritiva con o sin CCC. La longitud a la cual se deben cortar los escapos, de manera de no afectar la producción de bulbillos, depende del grado de crecimiento de los bulbillos en el campo. La longitud de corte del escapo en ajo “criollo", con escaso crecimiento de los bulbillos aéreos en el campo, no debe ser inferior a 50 cm. En ajo “ruso", que presenta al momento de cosecha de las plantas un desarrollo avanzado de los bulbillos aéreos, los escapos pueden cortarse de menor longitud, sin afectar la producción de bulbillos aéreos. La longitud del escapo, en planta o separado de ella, afecta la producción de bulbillos aéreos en forma directamente proporcional.

Odontodisplasia regional : caso clínico

La odontodisplasia regional, también denominada diente fantasma o detención localizada del desarrollo dental, es una anomalía estructural del desarrollo, compleja y rara. Su etiología es desconocida y no presenta un patrón hereditario, aunque se han considerado factores locales como alteraciones vasculares y traumatismos locales. Puede afectar ambas denticiones: temporal y permanente; existe una anormal aposición dentinaria, que a su vez está detenida precozmente. Se encuentran afectados todos los componentes histológicos del órgano dentario y radiográficamente el aspecto fantasma es típico: raíces cortas, coronas que semejan cáscaras y aspecto dismórfico general. Se recibieron estudios radiográficos correspondientes a una niña de 10 años derivada del Hospital Materno Infantil de la ciudad de Azul, provincia de Buenos Aires. Luego del análisis de signos radiográficos se determina el diagnóstico de odontodisplasia regional en los cuadrantes superior e inferior izquierdos. Se sugiere la investigación de antecedentes traumáticos al presentarse la lesión en dos cuadrantes isolaterales.

Análisis morfométrico in vivo de la cámara pulpar de los primeros molares en función de la ubicación

Se realizó un estudio a través de mediciones radiográficas en una población de Mendoza, Argentina, con el objetivo de analizar morfométricamente la cámara pulpar de primeros molares superiores e inferiores en función de la ubicación (superior / inferior). Un total de doscientos cuarenta piezas dentarias fueron seleccionadas teniendo como criterio de inclusión primeros molares superiores e inferiores sanos. Las radiografías bitewing fueron procesadas y analizadas mediante el software lmage Pro Plus 4.5. Los datos estadísticos fueron analizados mediante Test Student. Los resultados obtenidos han mostrado diferencias significativas, lo que se expresa al contrastar de acuerdo a la ubicación que los molares superiores presentaron coronas clínicas más altas, una mayor altura pulpar y una mayo1 distancia desde el surco vestibular al techo de la cámara pulpar, dl piso de la misma y a la furcación.

Prevalencia de calcificaciones pulpares en primeros molares en función del género, edad y ubicación

Dentro de la pulpa dental se encuentran diversas formas de calcificaciones, con una frecuencia tal que se puede dudar acerca de si su presencia representa un estado patológico o solamente aspecto de las variaciones biológicas normales. Metodología: Un total de 272 pacientes de ambos sexos y edades conocidas fueron seleccionados teniendo como criterio de inclusión primeros molares sanos. Luego de la inspección clínica se tomaron radiografías bitewing, las cuales fueron analizadas con el software Image Pro Plus 4.5 para identificar calcificaciones pulpares. Los datos fueron analizados mediante Test Student y ANOVA. Resultados: de los 272 pacientes, 119 fueron mujeres y 153 hombres. Un 61,22% de las mujeres y un 52,99% de los hombres presentaron calcificaciones pulpares. Se encontró una asociación significativa entre prevalencia de calcificaciones pulpares y sexo al aumentar la edad, al considerar densidad óptica (p < 0.001) y coeficiente de calcificación (p < 0.005). Los primeros molares superiores mostraron una mayor presencia de calcificaciones (60,42%) con respecto a los molares inferiores (52,75%), con diferencias estadísticamente significativas, analizando densidad óptica (p = 0.001), diferencias de intensidad cámara pulpar - entorno y coeficiente de calcificación (p < 0.001). Conclusiones: La prevalencia de calcificaciones fue mayor al aumentar la edad y significativamente mayor en mujeres y en molares superiores: estos datos aportan información útil para el diagnóstico y la práctica clínica.

Estudio de distribución y frecuencia de caries en preescolares de alto riesgo social

Objetivos: El presente trabajo establece en el escenario local, un patrón de distribución y severidad de caries en una población de riesgo social de niños preescolares, datos necesarios para la programación de recursos en programas de salud bucal Método: estudio descriptivo, correlacional y transversal sobre muestra intencionada de 150 niños preescolares de 4 y 5 años de edad, de ambos sexos, con actividad de caries, pertenecientes a escuelas públicas, del ámbito urbano-marginal-Distrito Pedro Molina-Mendoza. Rep. Argentina, cuyos padres hubieron firmado el consentimiento informado. Se registraron las lesiones de caries según diente y sitio, y la severidad según ICDAS II (Pitts, 2004). Se establecieron distribución de frecuencias para las variables diente, sitio y categoría de ICDAS II. Para establecer asociaciones entre variables se aplicó prueba de chi cuadrado, con un nivel de significación de 0.05. Resultados: 1º y 2º molares temporarios son los más afectados, principalmente 75 y 85. El valor 6 de ICDAS II es el más frecuente, seguido por valores 3 y 5. El 84 presenta mayor frecuencia de valores grado 6. La superficie oclusal es la más afectada (42.6%). Existe asociación entre diente y categoría de ICDAS II y entre diente y sitio de la lesión para 55, 52, 51, 61, 62, 63 y 64, 84 y 75. Conclusiones: la distribución y severidad de caries en denticióntemporaria de los niños estudiados evidencia una alta frecuencia de lesiones de caries en molares, y una necesidad de tratamiento complejo involucrando para su resolución niveles de atención sanitaria II y III que deberá encontrar como contraparte un sistema sanitario preparado para su resolución.

Endocoronas de resina compuesta : presentación de un caso clínico

Las restauraciones de inserción rígidas, tanto incrustaciones como coronas, cuentan con el aval de una amplia experiencia clínica. En nuestra práctica diaria se nos presentan a menudo casos en los que no podemos resolver el problema de una gran destrucción coronaria con ninguno de estos tratamientos. En este trabajo se presenta un caso clínico solucionado mediante la confección de una endocorona de resina compuesta debido a la contraindicación clínica de las restauraciones tradicionales, ya que el elemento a ser tratado presentaba una perforación en el piso de la cámara pulpar con un pronóstico de sobrevida reservado.

Prevalencia de defectos óseos en elementos dentarios con anquilosis o reabsorción por reemplazo extraídos tempranamente

En la mayoría de los casos de dientes anquilosados la opción de tratamiento aceptado ha sido la remoción quirúrgica, la cual es frecuentemente acompañada por la rotura traumática del hueso alveolar, particularmente en los casos de la presencia de una delgada tabla vestibular del maxilar. Como en la mayoría de los casos de trauma dental y reimplantación dentaria con la subsiguiente anquilosis se involucran zonas anteriores del maxilar, tales extracciones traumáticas de los dientes anquilosados pueden llevar a deformaciones estéticas de la cresta osea, las que podrían interferir en un óptimo tratamiento protético.

Globale räumlich-zeitliche Klimavariabilität im Holozän (GHOST) [Global Holocene Spatial and Temporal Climate Variability]

Verbindung mariner Paläotemperatur-Kurven mit dreidimensionaler, gekoppelter Atmosphäre-Ozean Modellierung [Integrating marine multiproxy temperature estimates and three-dimensional coupled atmosphere/ocean modelling] Das Projekt war ein Beitrag zur Untersuchung des Klimas des Holozäns. Es basierte auf zwei Standbeinen: Der Heranziehung von weltweit verfügbaren, unbearbeiteten, aktualisierten und neu zusammengestellten marinen multiproxy Temperaturrekonstruktionen einerseits und der Verwendung von gekoppelten Zirkulationsmodellen für Atmosphäre und Ozean andererseits. Das Modell arbeitete mit relativ geringer Auflösung und Rechenzeit und ist für transiente Simulationen des Paläoklimas angepaßt. Für eine möglichst große globale Abdeckung der Zeitserien von Klimaproxies wurden Sedimentdaten herangezogen, die eine geringe aber dennoch höchstmögliche zeitliche Auflösung im Bereich von 50 bis 200 Jahren besitzen. Sowohl Datenrekonstruktion als auch gekoppelte Klimamodellierung erzeugten dreidimensionale Datensätze, zwei räumliche Dimensionen auf der Erdoberfläche, sowie die Zeit als dritte Dimension. Raumzeitliche Muster wurden im Rahmen des Projektes untersucht. Die eingehende Analyse rekonstruierter wie der Modell-Daten sollte einerseits das Verständnis für Klimaänderungen verbessern, die in Proxydaten gefunden werden und andererseits eine Validierung der Klimavariabilität im Modell ermöglichen. Die Musteranalyse ergab Einblicke in die Mechanismen, die zur Heterogenität von Erwärmung und Abkühlung im Holozän beitragen. Die Weiterführung der Klimasimulationen des Holozäns in die Zukunft der nächsten Jahrhunderte diente einer besseren Abschätzung der zukünftigen Klimaänderung.

Enfermedades y fisiopatías que afectan a la calidad del ajo en postcosecha

Las enfermedades y fisiopatías que afectan al ajo pueden llegar a ocasionar importantes pérdidas en postcosecha, de vital importancia cuando el producto se destina a la exportación a mercados que cada día son más exigentes. En 2008, distintos agricultores de varios municipios de Castilla y León detectaron bulbos de ajo que presentaban síntomas de podredumbre húmeda durante el almacenamiento. Posteriormente, en el año 2009, esta misma podredumbre se observó también en las provincias de Albacete y Cuenca y en muestras procedentes de Córdoba. Hasta la fecha se ha identificado a Fusarium proliferatum como el agente causal de la podredumbre del diente.

Effect of conservation tillage on soil physical properties, in-situ rainwater harvesting, and erosion control in arid and semi-arid regions

La escasez del agua en las regiones áridas y semiáridas se debe a la escasez de precipitaciones y la distribución desigual en toda la temporada, lo que hace de la agricultura de secano una empresa precaria. Un enfoque para mejorar y estabilizar el agua disponible para la producción de cultivos en estas regiones es el uso de tecnologías de captación de agua de lluvia in situ y su conservación. La adopción de los sistemas de conservación de la humedad del suelo in situ, tales como la labranza de conservación, es una de las estrategias para mejorar la gestión de la agricultura en zonas áridas y semiáridas. El objetivo general de esta tesis ha sido desarrollar una metodología de aplicación de labranza de depósito e investigar los efectos a corto plazo sobre las propiedades físicas del suelo de las diferentes prácticas de cultivo que incluyen labranza de depósito: (reservoir tillage, RT), la laboreo mínimo: (minimum tillage, MT), la no laboreo: (zero tillage, ZT) y laboreo convencional: (conventional tillage, CT) Así como, la retención de agua del suelo y el control de la erosión del suelo en las zonas áridas y semiáridas. Como una primera aproximación, se ha realizado una revisión profunda del estado de la técnica, después de la cual, se encontró que la labranza de depósito es un sistema eficaz de cosecha del agua de lluvia y conservación del suelo, pero que no ha sido evaluada científicamente tanto como otros sistemas de labranza. Los trabajos experimentales cubrieron tres condiciones diferentes: experimentos en laboratorio, experimentos de campo en una región árida, y experimentos de campo en una región semiárida. Para investigar y cuantificar el almacenamiento de agua a temperatura ambiente y la forma en que podría adaptarse para mejorar la infiltración del agua de lluvia recolectada y reducir la erosión del suelo, se ha desarrollado un simulador de lluvia a escala de laboratorio. Las características de las lluvias, entre ellas la intensidad de las precipitaciones, la uniformidad espacial y tamaño de la gota de lluvia, confirmaron que las condiciones naturales de precipitación son simuladas con suficiente precisión. El simulador fue controlado automáticamente mediante una válvula de solenoide y tres boquillas de presión que se usaron para rociar agua correspondiente a diferentes intensidades de lluvia. Con el fin de evaluar el método de RT bajo diferentes pendientes de superficie, se utilizaron diferentes dispositivos de pala de suelo para sacar un volumen idéntico para hacer depresiones. Estas depresiones se compararon con una superficie de suelo control sin depresión, y los resultados mostraron que la RT fue capaz de reducir la erosión del suelo y la escorrentía superficial y aumentar significativamente la infiltración. Luego, basándonos en estos resultados, y después de identificar la forma adecuada de las depresiones, se ha diseñado una herramienta combinada (sistema integrado de labranza de depósito (RT)) compuesto por un arado de una sola línea de chisel, una sola línea de grada en diente de pico, sembradora modificada, y rodillo de púas. El equipo fue construido y se utiliza para comparación con MT y CT en un ambiente árido en Egipto. El estudio se realizó para evaluar el impacto de diferentes prácticas de labranza y sus parámetros de funcionamiento a diferentes profundidades de labranza y con distintas velocidades de avance sobre las propiedades físicas del suelo, así como, la pérdida de suelo, régimen de humedad, la eficiencia de recolección de agua, y la productividad de trigo de invierno. Los resultados indicaron que la RT aumentó drásticamente la infiltración, produciendo una tasa que era 47.51% más alta que MT y 64.56% mayor que la CT. Además, los resultados mostraron que los valores más bajos de la escorrentía y pérdidas de suelos 4.91 mm y 0.65 t ha-1, respectivamente, se registraron en la RT, mientras que los valores más altos, 11.36 mm y 1.66 t ha-1, respectivamente, se produjeron en el marco del CT. Además, otros dos experimentos de campo se llevaron a cabo en ambiente semiárido en Madrid con la cebada y el maíz como los principales cultivos. También ha sido estudiado el potencial de la tecnología inalámbrica de sensores para monitorizar el potencial de agua del suelo. Para el experimento en el que se cultivaba la cebada en secano, se realizaron dos prácticas de labranza (RT y MT). Los resultados mostraron que el potencial del agua del suelo aumentó de forma constante y fue consistentemente mayor en MT. Además, con independencia de todo el período de observación, RT redujo el potencial hídrico del suelo en un 43.6, 5.7 y 82.3% respectivamente en comparación con el MT a profundidades de suelo (10, 20 y 30 cm, respectivamente). También se observaron diferencias claras en los componentes del rendimiento de los cultivos y de rendimiento entre los dos sistemas de labranza, el rendimiento de grano (hasta 14%) y la producción de biomasa (hasta 8.8%) se incrementaron en RT. En el experimento donde se cultivó el maíz en regadío, se realizaron cuatro prácticas de labranza (RT, MT, ZT y CT). Los resultados revelaron que ZT y RT tenían el potencial de agua y temperatura del suelo más bajas. En comparación con el tratamiento con CT, ZT y RT disminuyó el potencial hídrico del suelo en un 72 y 23%, respectivamente, a la profundidad del suelo de 40 cm, y provocó la disminución de la temperatura del suelo en 1.1 y un 0.8 0C respectivamente, en la profundidad del suelo de 5 cm y, por otro lado, el ZT tenía la densidad aparente del suelo y resistencia a la penetración más altas, la cual retrasó el crecimiento del maíz y disminuyó el rendimiento de grano que fue del 15.4% menor que el tratamiento con CT. RT aumenta el rendimiento de grano de maíz cerca de 12.8% en comparación con la ZT. Por otra parte, no hubo diferencias significativas entre (RT, MT y CT) sobre el rendimiento del maíz. En resumen, según los resultados de estos experimentos, se puede decir que mediante el uso de la labranza de depósito, consistente en realizar depresiones después de la siembra, las superficies internas de estas depresiones se consolidan de tal manera que el agua se mantiene para filtrarse en el suelo y por lo tanto dan tiempo para aportar humedad a la zona de enraizamiento de las plantas durante un período prolongado de tiempo. La labranza del depósito podría ser utilizada como un método alternativo en regiones áridas y semiáridas dado que retiene la humedad in situ, a través de estructuras que reducen la escorrentía y por lo tanto puede resultar en la mejora de rendimiento de los cultivos. ABSTRACT Water shortage in arid and semi-arid regions stems from low rainfall and uneven distribution throughout the season, which makes rainfed agriculture a precarious enterprise. One approach to enhance and stabilize the water available for crop production in these regions is to use in-situ rainwater harvesting and conservation technologies. Adoption of in-situ soil moisture conservation systems, such as conservation tillage, is one of the strategies for upgrading agriculture management in arid and semi-arid environments. The general aim of this thesis is to develop a methodology to apply reservoir tillage to investigate the short-term effects of different tillage practices including reservoir tillage (RT), minimum tillage (MT), zero tillage (ZT), and conventional tillage (CT) on soil physical properties, as well as, soil water retention, and soil erosion control in arid and semi-arid areas. As a first approach, a review of the state of the art has been done. We found that reservoir tillage is an effective system of harvesting rainwater and conserving soil, but it has not been scientifically evaluated like other tillage systems. Experimental works covered three different conditions: laboratory experiments, field experiments in an arid region, and field experiments in a semi-arid region. To investigate and quantify water storage from RT and how it could be adapted to improve infiltration of harvested rainwater and reduce soil erosion, a laboratory-scale rainfall simulator was developed. Rainfall characteristics, including rainfall intensity, spatial uniformity and raindrop size, confirm that natural rainfall conditions are simulated with sufficient accuracy. The simulator was auto-controlled by a solenoid valve and three pressure nozzles were used to spray water corresponding to different rainfall intensities. In order to assess the RT method under different surface slopes, different soil scooping devices with identical volume were used to create depressions. The performance of the soil with these depressions was compared to a control soil surface (with no depression). Results show that RT was able to reduce soil erosion and surface runoff and significantly increase infiltration. Then, based on these results and after selecting the proper shape of depressions, a combination implement integrated reservoir tillage system (integrated RT) comprised of a single-row chisel plow, single-row spike tooth harrow, modified seeder, and spiked roller was developed and used to compared to MT and CT in an arid environment in Egypt. The field experiments were conducted to evaluate the impact of different tillage practices and their operating parameters at different tillage depths and different forward speeds on the soil physical properties, as well as on runoff, soil losses, moisture regime, water harvesting efficiency, and winter wheat productivity. Results indicated that the integrated RT drastically increased infiltration, producing a rate that was 47.51% higher than MT and 64.56% higher than CT. In addition, results showed that the lowest values of runoff and soil losses, 4.91 mm and 0.65 t ha-1 respectively, were recorded under the integrated RT, while the highest values, 11.36 mm and 1.66 t ha -1 respectively, occurred under the CT. In addition, two field experiments were carried out in semi-arid environment in Madrid with barley and maize as the main crops. For the rainfed barley experiment, two tillage practices (RT, and MT) were performed. Results showed that soil water potential increased quite steadily and were consistently greater in MT and, irrespective of the entire observation period, RT decreased soil water potential by 43.6, 5.7, and 82.3% compared to MT at soil depths (10, 20, and 30 cm, respectively). In addition, clear differences in crop yield and yield components were observed between the two tillage systems, grain yield (up to 14%) and biomass yield (up to 8.8%) were increased by RT. For the irrigated maize experiment, four tillage practices (RT, MT, ZT, and CT) were performed. Results showed that ZT and RT had the lowest soil water potential and soil temperature. Compared to CT treatment, ZT and RT decreased soil water potential by 72 and 23% respectively, at soil depth of 40 cm, and decreased soil temperature by 1.1 and 0.8 0C respectively, at soil depth of 5 cm. Also, ZT had the highest soil bulk density and penetration resistance, which delayed the maize growth and decreased the grain yield that was 15.4% lower than CT treatment. RT increased maize grain yield about 12.8% compared to ZT. On the other hand, no significant differences among (RT, MT, and CT) on maize yield were found. In summary, according to the results from these experiments using reservoir tillage to make depressions after seeding, these depression’s internal surfaces are consolidated in such a way that the water is held to percolate into the soil and thus allowing time to offer moisture to the plant rooting zone over an extended period of time. Reservoir tillage could be used as an alternative method in arid and semi-arid regions and it retains moisture in-situ, through structures that reduce runoff and thus can result in improved crop yields.

Contribuição das células-tronco mesenquimais para as propriedades tumorigênicas de células de glioblastoma humano

Células-tronco mesenquimais (CTM) apresentam tropismo a tumores, sendo importantes componentes do estroma tumoral. No cérebro, o nicho perivascular é uma importante fonte de CTM, as quais podem contribuir direta e/ou indiretamente para o desenvolvimento de tumores, embora os mecanismos envolvidos sejam pouco conhecidos. No presente trabalho, investigou-se a influência de CTM sobre a proliferação, capacidade invasiva e tumorigenicidade de células de Glioblastoma (GBM) humano. Sabe-se que CTM produzem TGFB1, uma citocina multifuncional envolvida em imunomodulação, proliferação, migração e transição epitelial-mesenquimal de células tumorais. Experimentos in vitro, realizados com meios condicionados de CTM de cordão umbilical humano com silenciamento permanente do gene TGFB1, demonstraram que o TGFB1 secretado por CTM é capaz de aumentar significativamente a proliferação e viabilidade de células de GBM humano da linhagem U87FP635. Esses resultados revelam uma importante ação parácrina dessa citocina regulatória, quando produzida por outros tipos celulares contidos no microambiente tumoral. Entretanto, sob condições experimentais que melhor mimetizam o microambiente tumoral, detectou-se que CTM também afetam o comportamento de células tumorais por um mecanismo alternativo, dependente de contato celular, mas independente dos níveis de TGFB1 secretados pelas CTM. Sob condições de cocultivo celular, envolvendo contato físico entre CTM e células de GBM U87FP635, detectou-se um aumento significativo na quantidade de células tumorais viáveis. Quando cultivadas na forma de esferoides tumorais, o contato com CTM aumentou a capacidade invasiva das células U87FP635. Finalmente, em modelo in vivo ectópico de GBM, células U87FP635 geraram tumores mais desenvolvidos quando coinjetadas com CTM. Esses efeitos pró-tumorigênicos foram observados tanto em contato com CTM controles, quanto com CTM contendo o gene TGFB1 permanentemente silenciado. Assim, esses achados indicam que CTM podem exercer efeitos pró-tumorigênicos por dois mecanismos alternativos e independentes: ação parácrina de TGFB1 secretado por CTM e ação mediada por contato célula-célula. Nas condições experimentais testadas, o mecanismo dependente de contato célula-célula demonstrou ser predominante. O estudo proteômico do secretoma dessas células identificou 126 proteínas diferencialmente expressas além de 10 proteínas exclusivamente detectadas em meios condicionados de cocultivos de CTM com células de GBM U87FP635. Cerca de 80% dessas proteínas exclusivamente secretadas pelo contato célula-célula são componentes de exossomos e estão envolvidas em proliferação celular e desenvolvimento tecidual. Esses resultados apontam uma interação dinâmica de comunicação entre CTM e células tumorais, e revelam algumas proteínas interessantes potencialmente envolvidas em uma ação pró-tumorigênica de CTM mediada por contato celular