Serum cytokine profile in the subclinical form of visceral leishmaniasis

The factors determining the development or not of visceral leishmaniasis (VL) have not been completely identified, but a Leishmania-specific cellular immune response seems to play a fundamental role in the final control of infection. Few studies are available regarding the production of cytokines in the subclinical form of VL, with only the production of IFN-g and TNF-a known. The aim of the present study was to identify immunological markers for the oligosymptomatic or subclinical form of VL. A prospective cohort study was conducted on 784 children aged 0 to 5 years from an endemic area in the State of Maranhão, Brazil, between January 1998 and December 2001. During 30 consecutive months of follow-up, 33 children developed the oligosymptomatic form of the disease and 12 the acute form. During the clinical manifestations, serum cytokine levels were determined in 27 oligosymptomatic children and in nine patients with the acute form using a quantitative sandwich enzyme immunoassay. In the subclinical form of VL, variable levels of IL-2 were detected in 52.3% of the children, IL-12 in 85.2%, IFN-g in 48.1%, IL-10 in 88.9%, and TNF-a in 100.0%, with the last two cytokines showing significantly lower levels than in the acute form. IL-4 was not detected in oligosymptomatic individuals. Multiple discriminant analysis used to determine the profile or combination of cytokines predominating in the subclinical form revealed both a Leishmania resistance (Th1) and susceptibility (Th2) profile. The detection of both Th1 and Th2 cytokine profiles explains the self-limited evolution accompanied by the discrete alterations observed for the subclinical form of VL.

Clinical signs of pneumonia in children: association with and prediction of diagnosis by fuzzy sets theory

The present study compares the performance of stochastic and fuzzy models for the analysis of the relationship between clinical signs and diagnosis. Data obtained for 153 children concerning diagnosis (pneumonia, other non-pneumonia diseases, absence of disease) and seven clinical signs were divided into two samples, one for analysis and other for validation. The former was used to derive relations by multi-discriminant analysis (MDA) and by fuzzy max-min compositions (fuzzy), and the latter was used to assess the predictions drawn from each type of relation. MDA and fuzzy were closely similar in terms of prediction, with correct allocation of 75.7 to 78.3% of patients in the validation sample, and displaying only a single instance of disagreement: a patient with low level of toxemia was mistaken as not diseased by MDA and correctly taken as somehow ill by fuzzy. Concerning relations, each method provided different information, each revealing different aspects of the relations between clinical signs and diagnoses. Both methods agreed on pointing X-ray, dyspnea, and auscultation as better related with pneumonia, but only fuzzy was able to detect relations of heart rate, body temperature, toxemia and respiratory rate with pneumonia. Moreover, only fuzzy was able to detect a relationship between heart rate and absence of disease, which allowed the detection of six malnourished children whose diagnoses as healthy are, indeed, disputable. The conclusion is that even though fuzzy sets theory might not improve prediction, it certainly does enhance clinical knowledge since it detects relationships not visible to stochastic models.

Validation of the Beck Depression Inventory for a Portuguese-speaking Chinese community in Brazil

The objective of the present study was to investigate the psychometric properties and cross-cultural validity of the Beck Depression Inventory (BDI) among ethnic Chinese living in the city of São Paulo, Brazil. The study was conducted on 208 community individuals. Reliability and discriminant analysis were used to test the psychometric properties and validity of the BDI. Principal component analysis was performed to assess the BDI's factor structure for the total sample and by gender. The mean BDI score was lower (6.74, SD = 5.98) than observed in Western counterparts and showed no gender difference, good internal consistency (Cronbach's alpha 0.82), and high discrimination of depressive symptoms (75-100%). Factor analysis extracted two factors for the total sample and each gender: cognitive-affective dimension and somatic dimension. We conclude that depressive symptoms can be reliably assessed by the BDI in the Brazilian Chinese population, with a validity comparable to that for international studies. Indeed, cultural and measurement biases might have influenced the response of Chinese subjects.

Differential gene expression profiles of hepatocellular carcinomas associated or not with viral infection

Chronic hepatitis B (HBV) and C (HCV) virus infections are the most important factors associated with hepatocellular carcinoma (HCC), but tumor prognosis remains poor due to the lack of diagnostic biomarkers. In order to identify novel diagnostic markers and therapeutic targets, the gene expression profile associated with viral and non-viral HCC was assessed in 9 tumor samples by oligo-microarrays. The differentially expressed genes were examined using a z-score and KEGG pathway for the search of ontological biological processes. We selected a non-redundant set of 15 genes with the lowest P value for clustering samples into three groups using the non-supervised algorithm k-means. Fisher’s linear discriminant analysis was then applied in an exhaustive search of trios of genes that could be used to build classifiers for class distinction. Different transcriptional levels of genes were identified in HCC of different etiologies and from different HCC samples. When comparing HBV-HCC vs HCV-HCC, HBV-HCC/HCV-HCC vs non-viral (NV)-HCC, HBC-HCC vs NV-HCC, and HCV-HCC vs NV-HCC of the 58 non-redundant differentially expressed genes, only 6 genes (IKBKβ, CREBBP, WNT10B, PRDX6, ITGAV, and IFNAR1) were found to be associated with hepatic carcinogenesis. By combining trios, classifiers could be generated, which correctly classified 100% of the samples. This expression profiling may provide a useful tool for research into the pathophysiology of HCC. A detailed understanding of how these distinct genes are involved in molecular pathways is of fundamental importance to the development of effective HCC chemoprevention and treatment.

Gene trio signatures as molecular markers to predict response to doxorubicin cyclophosphamide neoadjuvant chemotherapy in breast cancerpatients

In breast cancer patients submitted to neoadjuvant chemotherapy (4 cycles of doxorubicin and cyclophosphamide, AC), expression of groups of three genes (gene trio signatures) could distinguish responsive from non-responsive tumors, as demonstrated by cDNA microarray profiling in a previous study by our group. In the current study, we determined if the expression of the same genes would retain the predictive strength, when analyzed by a more accessible technique (real-time RT-PCR). We evaluated 28 samples already analyzed by cDNA microarray, as a technical validation procedure, and 14 tumors, as an independent biological validation set. All patients received neoadjuvant chemotherapy (4 AC). Among five trio combinations previously identified, defined by nine genes individually investigated (BZRP, CLPTM1,MTSS1, NOTCH1, NUP210, PRSS11, RPL37A, SMYD2, and XLHSRF-1), the most accurate were established by RPL37A, XLHSRF-1based trios, with NOTCH1 or NUP210. Both trios correctly separated 86% of tumors (87% sensitivity and 80% specificity for predicting response), according to their response to chemotherapy (82% in a leave-one-out cross-validation method). Using the pre-established features obtained by linear discriminant analysis, 71% samples from the biological validation set were also correctly classified by both trios (72% sensitivity; 66% specificity). Furthermore, we explored other gene combinations to achieve a higher accuracy in the technical validation group (as a training set). A new trio, MTSS1, RPL37 and SMYD2, correctly classified 93% of samples from the technical validation group (95% sensitivity and 80% specificity; 86% accuracy by the cross-validation method) and 79% from the biological validation group (72% sensitivity and 100% specificity). Therefore, the combined expression of MTSS1, RPL37 and SMYD2, as evaluated by real-time RT-PCR, is a potential candidate to predict response to neoadjuvant doxorubicin and cyclophosphamide in breast cancer patients.

Manual and semi-automatic quantification of in vivo ¹H-MRS data for the classification of human primary brain tumors

In vivo proton magnetic resonance spectroscopy (¹H-MRS) is a technique capable of assessing biochemical content and pathways in normal and pathological tissue. In the brain, ¹H-MRS complements the information given by magnetic resonance images. The main goal of the present study was to assess the accuracy of ¹H-MRS for the classification of brain tumors in a pilot study comparing results obtained by manual and semi-automatic quantification of metabolites. In vivo single-voxel ¹H-MRS was performed in 24 control subjects and 26 patients with brain neoplasms that included meningiomas, high-grade neuroglial tumors and pilocytic astrocytomas. Seven metabolite groups (lactate, lipids, N-acetyl-aspartate, glutamate and glutamine group, total creatine, total choline, myo-inositol) were evaluated in all spectra by two methods: a manual one consisting of integration of manually defined peak areas, and the advanced method for accurate, robust and efficient spectral fitting (AMARES), a semi-automatic quantification method implemented in the jMRUI software. Statistical methods included discriminant analysis and the leave-one-out cross-validation method. Both manual and semi-automatic analyses detected differences in metabolite content between tumor groups and controls (P < 0.005). The classification accuracy obtained with the manual method was 75% for high-grade neuroglial tumors, 55% for meningiomas and 56% for pilocytic astrocytomas, while for the semi-automatic method it was 78, 70, and 98%, respectively. Both methods classified all control subjects correctly. The study demonstrated that ¹H-MRS accurately differentiated normal from tumoral brain tissue and confirmed the superiority of the semi-automatic quantification method.

Impact of social vulnerability on the outcomes of predialysis chronic kidney disease patients in an interdisciplinary center

Introduction: Numerous studies examined the associations between socio-demographic, economic and individual factors and chronic kidney disease (CKD) outcomes and observed that the associations were complex and multifactorial. Socioeconomic factors can be evaluated by a model of social vulnerability (SV). Objective: To analyze the impact of SV on the outcomes of predialysis patients. Methods: Demographic, clinical and laboratory data were collected from a cohort of patients with predialysis stage 3 to 5 who were treated by an interdisciplinary team (January 2002 and December 2009) in Minas Gerais, Brazil. Factor, cluster and discriminant analysis were performed in sequence to identify the most important variables and develop a model of SV that allowed for classification of the patients as vulnerable or non-vulnerable. Cox regression was performed to examine the impact of SV on the outcomes of mortality and need for renal replacement therapy (RRT). Results: Of the 209 patients examined, 29.4% were classified as vulnerable. No significance difference was found between the vulnerable and non-vulnerable groups regarding either mortality (log rank: 0.23) or need for RRT (log rank: 0.17). In the Cox regression model, the hazard ratios (HRs) for the unadjusted and adjusted impact of SV on mortality were found to be 1.87 (confidence interval [CI]: 0.64-5.41) and 1.47 (CI: 0.35-6.0), respectively, and the unadjusted and adjusted impact of need for RRT to be 1.85 (CI: 0.71-4.8) and 2.19 (CI: 0.50-9.6), respectively. Conclusion: These findings indicate that SV did not influence the outcomes of patients with predialysis CKD treated in an interdisciplinary center.

Fatores comuns determinantes de crises cambiais e financeiras

Determinative common factors of currency and financial crisis. This paper identifies and evaluates determinative common factors of currency and financial crisis in relation to 86 crises episodes between 1970-2004, based on factor analysis, cluster and discriminant analysis. One evidenced that the rise of the ratios of domestic credit, fiscal deficit and residents bank deposits to the GDP is inherent to the different types of crises classified for economic literature. It was also identified as common factors to these episodes some indicators that capture the excessive monetary expansion of the economies and that reflect the fall in international reserves, represented by M2/Reserves and Imports/Reserves ratios and also the total volume of international reserves.

Enhancing personal effectiveness : the impacts of Costa Rica Outward Bound on students in an independent school in southwestern Ontario

This project examines students in a private school in southwestern Ontario on a 17 -day Costa Rica Outward Bound Rainforest multielement course. The study attempted to discover whether voluntary teenage participants could increase their self-perceptions of life effectiveness by participating in a 17-day expedition. A total of9 students participated in the study. The experimental design that was implemented was a mixed methods design. Participants filled in a Life Effectiveness Questionnaire (LEQ) at four predesignated times during the study. These time intervals occurred (a) before the trip commenced, (b) the first day of the trip, ( c) the last day of the trip, and (d) 1 month after the trip ended. Fieldnotes and recordings from informal group debriefing sessions were also used to gather information. Data collected in this study were analyzed in a variety of ways by the researcher. Analyses that were run on the data included the Friedman test for covariance, means, medians, and the Wilcoxon Pairs Test. The questionnaires were analyzed quantitatively, and the fieldnotes were analyzed qualitatively. Nonparametric statistical analysis was implemented as a result of the small group size of participants. Both sets of data were grouped and discussed according to similarities and differences. The data indicate that voluntary teenage participants experience significant changes over time in the areas of time management, social competency, emotional control, active initiative, and self-confidence. The types of outcomes from this study illustrate that Outward Bound-type opportunities should be offered to teenagers in Ontario schools as a means to bring about self-development.

Estimation des facteurs de risque de la progression de la scoliose idiopathique de l’adolescence

Cette étude a pour but de tester si l’ajout de variables biomécaniques, telles que celles associées à la morphologie, la posture et l’équilibre, permet d’améliorer l’efficacité à dissocier 29 sujets ayant une scoliose progressive de 45 sujets ayant une scoliose non progressive. Dans une étude rétrospective, un groupe d’apprentissage (Cobb: 27,1±10,6°) a été utilisé avec cinq modèles faisant intervenir des variables cliniques, morphologiques, posturales et d’équilibre et la progression de la scoliose. Un groupe test (Cobb: 14,2±8,3°) a ensuite servit à évaluer les modèles dans une étude prospective. Afin d’établir l’efficacité de l’ajout de variables biomécaniques, le modèle de Lonstein et Carlson (1984) a été utilisé à titre d’étalon de mesures. Le groupe d’apprentissage a été utilisé pour développer quatre modèles de classification. Le modèle sans réduction fut composé de 35 variables tirées de la littérature. Dans le modèle avec réduction, une ANCOVA a servit de méthode de réduction pour passer de 35 à 8 variables et l’analyse par composantes principales a été utilisée pour passer de 35 à 7 variables. Le modèle expert fut composé de huit variables sélectionnées d’après l’expérience clinque. L’analyse discriminante, la régression logistique et l’analyse par composantes principales ont été appliquées afin de classer les sujets comme progressifs ou non progressifs. La régression logistique utilisée avec le modèle sans réduction a présenté l’efficience la plus élevée (0,94), tandis que l’analyse discriminante utilisée avec le modèle expert a montré l’efficience la plus faible (0,87). Ces résultats montrent un lien direct entre un ensemble de paramètres cliniques et biomécaniques et la progression de la scoliose idiopathique. Le groupe test a été utilisé pour appliquer les modèles développés à partir du groupe d’apprentissage. L’efficience la plus élevée (0,89) fut obtenue en utilisant l’analyse discriminante et la régression logistique avec le modèle sans réduction, alors que la plus faible (0,78) fut obtenue en utilisant le modèle de Lonstein et Carlson (1984). Ces valeurs permettent d’avancer que l’ajout de variables biomécaniques aux données cliniques améliore l’efficacité de la dissociation entre des sujets scoliotiques progressifs et non progressifs. Afin de vérifier la précision des modèles, les aires sous les courbes ROC ont été calculées. L’aire sous la courbe ROC la plus importante (0,93) fut obtenue avec l’analyse discriminante utilisée avec le modèle sans réduction, tandis que la plus faible (0,63) fut obtenue avec le modèle de Lonstein et Carlson (1984). Le modèle de Lonstein et Carlson (1984) n’a pu séparer les cas positifs des cas négatifs avec autant de précision que les modèles biomécaniques. L’ajout de variables biomécaniques aux données cliniques a permit d’améliorer l’efficacité de la dissociation entre des sujets scoliotiques progressifs et non progressifs. Ces résultats permettent d’avancer qu’il existe d’autres facteurs que les paramètres cliniques pour identifier les patients à risque de progresser. Une approche basée sur plusieurs types de paramètres tient compte de la nature multifactorielle de la scoliose idiopathique et s’avère probablement mieux adaptée pour en prédire la progression.

La caractérisation chimique de cherts du Bas-Saint-Laurent et de la Gaspésie : vers le développement d’une méthode d’analyse non destructrice

En raison de la grande résolution des photographies des échantillons, celles-ci se trouvent dans un fichier complémentaire, puisque les conditions de forme imposées ne permettaient pas l'affichage intégral de ces images au sein du mémoire.

Dietary patterns associated with diet quality among First Nations women living on reserves in British Columbia

Les Indigènes canadiens vivent une rapide transition nutritionnelle marquée par une consommation accrue des produits commercialisés au dépit des aliments traditionnels. Ce mémoire cherche à identifier les patrons alimentaires associés à une meilleure alimentation des femmes autochtones vivant dans les réserves en Colombie Britannique. L’échantillon (n=493) a été sélectionné de l’étude ‘First Nations Food, Nutrition, and Environment Study’. L’étude a utilisé des rappels alimentaires de 24 heures. Pour identifier les patrons alimentaires, un indice de qualité alimentaire (QA) basé sur 10 éléments nutritionnels (fibre alimentaire, gras totaux/saturés, folate, magnésium, calcium, fer, vitamines A, C, D) a permis de classifier les sujets en trois groupes (tertiles). Ces groupes ont été comparés sur leur consommation de 25 groupes alimentaires (GAs) en employant des tests statistiques non-paramétriques (Kruskal-Wallis et ANCOVA). Une analyse discriminante (AD) a confirmé les GAs associés à la QA. La QA des sujets était globalement faible car aucun rappel n’a rencontré les consommations recommandées pour tous les 10 éléments nutritionnels. L'AD a confirmé que les GAs associés de façon significative à la QA étaient ‘légumes et produits végétaux’, ‘fruits’, ‘aliments traditionnels’, ‘produits laitiers faibles en gras’, ‘soupes et bouillons’, et ‘autres viandes commercialisées’ (coefficients standardisés= 0,324; 0,295; 0,292; 0,282; 0,157; -0.189 respectivement). Le pourcentage de classifications correctes était 83.8%. Nos résultats appuient la promotion des choix alimentaires recommandés par le « Guide Alimentaire Canadien- Premières Nations, Inuits, et Métis ». Une consommation accrue de légumes, fruits, produits laitiers faibles en gras, et aliments traditionnels caractérise les meilleurs patrons alimentaires.

A brain-computer interface for navigation in virtual reality

L'interface cerveau-ordinateur (ICO) décode les signaux électriques du cerveau requise par l’électroencéphalographie et transforme ces signaux en commande pour contrôler un appareil ou un logiciel. Un nombre limité de tâches mentales ont été détectés et classifier par différents groupes de recherche. D’autres types de contrôle, par exemple l’exécution d'un mouvement du pied, réel ou imaginaire, peut modifier les ondes cérébrales du cortex moteur. Nous avons utilisé un ICO pour déterminer si nous pouvions faire une classification entre la navigation de type marche avant et arrière, en temps réel et en temps différé, en utilisant différentes méthodes. Dix personnes en bonne santé ont participé à l’expérience sur les ICO dans un tunnel virtuel. L’expérience fut a était divisé en deux séances (48 min chaque). Chaque séance comprenait 320 essais. On a demandé au sujets d’imaginer un déplacement avant ou arrière dans le tunnel virtuel de façon aléatoire d’après une commande écrite sur l'écran. Les essais ont été menés avec feedback. Trois électrodes ont été montées sur le scalp, vis-à-vis du cortex moteur. Durant la 1re séance, la classification des deux taches (navigation avant et arrière) a été réalisée par les méthodes de puissance de bande, de représentation temporel-fréquence, des modèles autorégressifs et des rapports d’asymétrie du rythme β avec classificateurs d’analyse discriminante linéaire et SVM. Les seuils ont été calculés en temps différé pour former des signaux de contrôle qui ont été utilisés en temps réel durant la 2e séance afin d’initier, par les ondes cérébrales de l'utilisateur, le déplacement du tunnel virtuel dans le sens demandé. Après 96 min d'entrainement, la méthode « online biofeedback » de la puissance de bande a atteint une précision de classification moyenne de 76 %, et la classification en temps différé avec les rapports d’asymétrie et puissance de bande, a atteint une précision de classification d’environ 80 %.

Leveraging noisy side information for disentangling of factors of variation in a supervised setting

Ce mémoire est composé de trois articles et présente les résultats de travaux de recherche effectués dans le but d'améliorer les techniques actuelles permettant d'utiliser des données associées à certaines tâches dans le but d'aider à l'entraînement de réseaux de neurones sur une tâche différente. Les deux premiers articles présentent de nouveaux ensembles de données créés pour permettre une meilleure évaluation de ce type de techniques d'apprentissage machine. Le premier article introduit une suite d'ensembles de données pour la tâche de reconnaissance automatique de chiffres écrits à la main. Ces ensembles de données ont été générés à partir d'un ensemble de données déjà existant, MNIST, auquel des nouveaux facteurs de variation ont été ajoutés. Le deuxième article introduit un ensemble de données pour la tâche de reconnaissance automatique d'expressions faciales. Cet ensemble de données est composé d'images de visages qui ont été collectées automatiquement à partir du Web et ensuite étiquetées. Le troisième et dernier article présente deux nouvelles approches, dans le contexte de l'apprentissage multi-tâches, pour tirer avantage de données pour une tâche donnée afin d'améliorer les performances d'un modèle sur une tâche différente. La première approche est une généralisation des neurones Maxout récemment proposées alors que la deuxième consiste en l'application dans un contexte supervisé d'une technique permettant d'inciter des neurones à apprendre des fonctions orthogonales, à l'origine proposée pour utilisation dans un contexte semi-supervisé.

L’anxiété sociale à l’adolescence en tant que facteur prédictif de la délinquance chez une population de jeunes québécois

La présente thèse regroupe deux articles qui examinent le rôle de l’anxiété sociale sur les comportements délinquants à l’adolescence. Pour le premier article, l’apport de l’anxiété sociale sur l’émergence de comportements de délinquance générale et relationnelle parmi 191 adolescents a été évalué. Les adolescents provenaient d’écoles secondaires de la province de Québec qui participaient à l’évaluation d’une stratégie d’intervention Agir Autrement (SIAA), une stratégie de prévention du décrochage scolaire en milieu défavorisé. L’échantillon obtenu a permis d’identifier deux groupes d’adolescents présentant des caractéristiques de délinquance générale ou relationnelle pour tester le rôle prédictif de l’anxiété sociale, de l’estime de soi, de l’isolement social et de la dépression sur leur profil de délinquance. Les résultats d’une analyse linéaire discriminante ont révélé qu’au-delà des facteurs individuels et sociaux testés, l’anxiété sociale prédit les trajectoires de délinquance deux ans plus tard. Pour le deuxième article, des analyses de trajectoires à partir d’analyses par équations structurelles ont été effectuées pour expliquer les associations prospectives entre l’anxiété sociale, la dépression et l’isolement social au début de l’adolescence sur les comportements de délinquance générale et relationnelle. Les résultats ont montré que l’anxiété sociale et l’isolement social sont des prédicteurs importants dans le développement de la délinquance relationnelle, toutefois la dépression ne s’est pas avérée prédictive. Ces études contribuent à la recherche dans le domaine de l’anxiété en expliquant l’importance de poursuivre les travaux pour mieux cerner le rôle de l’anxiété sociale et de l’isolement social chez les adolescents qui commettent des actes de délinquance relationnelle.