Räumliche und zeitliche Einbindung einer strukturierten Population der Westlichen Smaragdeidechse (Lacerta bilineata, DAUDIN 1802) im Mittelrheintal

In der vorliegenden Arbeit wurde die räumliche und zeitliche Dynamik einer strukturierten Population der Westlichen Smaragdeidechse (DAUDIN, 1802) im Mittelrheintal zwischen 1997 und 2000 untersucht. Dazu wurden die Teilaspekte der Hibernation, der Thermoregulation und der Raumnutzung der Art analysiert. Die Ergebnisse der Hibernation deuten auf eine hohe Relevanz dieses Jahresabschnitts für die Art in Bezug auf die Verbreitung in Südexponierten Steilhanglagen am Nordrand ihrer Verbreitung hin. Die Hibernationsstandorte unterscheiden sich im Mikroklimaprofil von Trockenmauern und Sommerlöchern. Die Standorte der Hibernation liegen in Zonen höchster Insolation im Untersuchungsgebiet. Die Analyse der Thermoregulation zeigte geschlechtsspezifische und saisonale Unterschiede, die mit den unterschiedlichen Jahresaktivitätszyklen erklärt werden können. Die Weibchen zeigen eine engere Bindung an die klimatischen Entwicklungen von Mirkohabitatstrukturen als die Männchen, was mit endogenen Faktoren zusammenhängen könnte. Die Parallelen und Unterschiede zu anderen Arten werden diskutiert. In der Raumnutzung zeigen sich auch Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen, die auch mit den unterschiedlichen Jahresaktivitätszyklen erklärt werden können. Im Frühjahr und im Herbst zeigt die Art eine Bindung an Standorte hoher Insolation im Untersuchungsgebiet, im Sommer dagegen keine. In der Gesamtbetrachtung werden die Ergebnisse in Bezug auf das Verbreitungsbild der Art, Schutzaspekte und Schlüsselfaktoren der Habitatqualität diskutiert.

Caratterizzazione e progettazione di un sistema di comunicazione con ultra low power long range transceiver

Lo sviluppo di nuove tecnologie sempre più innovative e all’avanguardia ha portato ad un processo di costante rivisitazione e miglioramento di sistemi tecnologici già esistenti. L’esempio di Internet risulta, a questo proposito, interessante da analizzare: strumento quotidiano ormai diventato alla portata di tutti, il suo processo di rivisitazione ha portato allo sviluppo dell’Internet Of Things (IoT), neologismo utilizzato per descrivere l'estensione di Internet a tutto ciò che può essere trasformato in un sistema elettronico, controllato attraverso la rete mondiale che oggi può essere facilmente fruibile grazie all’utilizzo di Smartphone sempre più performanti. Lo scopo di questa grande trasformazione è quello di creare una rete ad-hoc (non necessariamente con un accesso diretto alla rete internet tramite protocolli wired o wireless standard) al fine di stabilire un maggior controllo ed una maggiore sicurezza, alla quale è possibile interfacciare oggetti dotati di opportuni sensori di diverso tipo, in maniera tale da condividere dati e ricevere comandi da un operatore esterno. Un possibile scenario applicativo della tecnologia IoT, è il campo dell'efficienza energetica e degli Smart Meter. La possibilità di modificare i vecchi contatori del gas e dell’acqua, tutt’oggi funzionanti grazie ad una tecnologia che possiamo definire obsoleta, trasformandoli in opportuni sistemi di metring che hanno la capacità di trasmettere alla centrale le letture o i dati del cliente, di eseguire operazioni di chiusura e di apertura del servizio, nonché operazioni sulla valutazione dei consumi, permetterebbe al cliente di avere sotto controllo i consumi giornalieri. Per costruire il sistema di comunicazione si è utilizzato il modem Semtech SX1276, che oltre ad essere low-power, possiede due caratteristiche rivoluzionarie e all’avanguardia: utilizza una modulazione del segnale da trasmettere innovativa e una grande capacità di rilevare segnali immersi in forti fonti di rumore ; la possibilità di utilizzare due frequenze di trasmissione diverse, 169 MHz e 868MHz.

Sviluppo e test di una rete di sensori indossabili per il monitoraggio e la riabilitazione di pazienti affetti da morbo di parkinson

Il recente sviluppo commerciale di smartphone, tablet e simili dispositivi, ha portato alla ricerca di soluzioni hardware e software dotate di un alto livello di integrazione, in grado di supportare una potenza di calcolo e una versatilità di utilizzo sempre più crescenti, pur mantenendo bassi i consumi e le dimensioni dei dispositivi. Questo sviluppo ha consentito parallelamente a simili tecnologie di trovare applicazione in tanti altri settori, tra i quali quello biomedicale. Il lavoro esposto in questa tesi si inserisce nel contesto appena descritto e, in particolare, consiste nello sviluppo di un sistema WBAN ideato per garantire maggiore flessibilità, controllo e personalizzazione nella terapia riabilitativa dei pazienti affetti da Morbo di Parkinson. In questo campo è stata dimostrata l'efficacia, in termini di miglioramento delle condizioni di vita dell'individuo, dell'esercizio fisico e in particolare di una serie di fisioterapie riabilitative specifiche. Tuttavia manca ancora uno strumento in grado di garantire più indipendenza, continuità e controllo,per le persone affette da MP, durante l'esecuzione di questi esercizi; senza che sia strettamente necessario l'intervento di personale specializzato per ogni seduta fisioterapeutica. Inoltre manca un sistema che possa essere comodamente trasportato dal paziente nelle attività di tutti i giorni e che consenta di registrare e trasmettere eventi particolari legati alla patologia, come blocchi motori e cadute accidentali. Il presente lavoro di tesi tratta della realizzazione di un Firmware per la gestione di un Nodo Centrale che funge da master in una rete WBAN a tre nodi. L'obbiettivo è quello di integrare in tale firmware le funzioni di acquisizione dati dai sensori on-board, comunicazione tra i nodi della rete e gestione delle periferiche hardware secondarie; in particolare per lo sviluppo è stato usato un Sistema Operativo Real-Time (RTOS) del quale sono esposti vantaggi e svantaggi dell’utilizzo.

Sistema di controllo ad anello chiuso per eliostati

Tra le numerose tecnologie che impiegano l'energia solare per la produzione di elettricità una tra le più promettenti è quella degli impianti a Central Receiving System (CRS). Tale sistema consiste in un campo di specchi altamente riflettenti, detti eliostati, che concentrano la radiazione solare su una superficie assorbente posizionata in cima a una torre. La quantità di radiazione concentrabile da un sistema CRS, e quindi l'energia effettivamente prodotta, dipende in maniera cruciale dalla precisione del puntamento degli eliostati. I sistemi attualmente disponibili sono in grado di ottenere un'alta effcienza ma necessitano di componenti meccanici ad alto costo, che siano in grado di ottenere precisioni di puntamento molto elevate. Le molte sorgenti di errore presenti nel sistema possono però portare a un decremento significativo di tale efficienza. Alcuni di questi errori (tolleranze meccaniche dell'installazione, agenti atmosferici) possono essere compensati mediante opportuni sistemi di controllo ad anello chiuso. Il risultato è di aumentare il potere di concentrazione dell'impianto, riducendo al contempo i costi, vista la possibilità di utilizzo di componenti meccanici meno precisi. Questa tesi si propone di sviluppare un sistema di controllo a basso costo in retroazione per orientare nello spazio tridimensionale un eliostato. Tale sistema deve essere in grado di soddisfare le specifiche sulla precisione di puntamento fornite dalla modellistica degli impianti CRS. Sono illustrati i metodi per ottenere le quantità necessarie a determinare l'orientazione da misure statiche di accelerazione e campo magnetico.Sono stati esaminati i modelli teorici di accelerometri e magnetometri e le procedure, presenti nella letteratura, per una loro corretta calibrazione. Si sono quindi confrontate le prestazioni delle differenti calibrazioni in una misura con un sensore reale. Si è valutato l'impatto di vari tipi di filtraggio digitale nel diminuire l'incertezza di determinazione degli angoli caratteristici fino ai valori forniti dalle specifiche.

Nocturnal periodic breathing during acclimatization at very high altitude at Mount Muztagh Ata (7,546 m)

Quantitative data on ventilation during acclimatization at very high altitude are scant. Therefore, we monitored nocturnal ventilation and oxygen saturation in mountaineers ascending Mt. Muztagh Ata (7,546 m).

Long-term anticoagulation treatment for acute venous thromboembolism in patients with and without cancer. The SWIss Venous ThromboEmbolism Registry (SWIVTER) II

In patients with acute cancer-associated thrombosis, current consensus guidelines recommend anticoagulation therapy for an indefinite duration or until the cancer is resolved. Among 1,247 patients with acute venous thromboembolism (VTE) enrolled in the prospective Swiss Venous Thromboembolism Registry (SWIVTER) II from 18 hospitals, 315 (25%) had cancer of whom 179 (57%) had metastatic disease, 159 (50%) ongoing or recent chemotherapy, 83 (26%) prior cancer surgery, and 63 (20%) recurrent VTE. Long-term anticoagulation treatment for >12 months was more often planned in patients with versus without cancer (47% vs. 19%; p<0.001), with recurrent cancer-associated versus first cancer-associated VTE (70% vs. 41%; p<0.001), and with metastatic versus non-metastatic cancer (59% vs. 31%; p<0.001). In patients with cancer, recurrent VTE (OR 3.46; 95%CI 1.83-6.53), metastatic disease (OR 3.04; 95%CI 1.86-4.97), and the absence of an acute infection (OR 3.55; 95%CI 1.65-7.65) were independently associated with the intention to maintain anticoagulation for >12 months. In conclusion, long-term anticoagulation treatment for more than 12 months was planned in less than half of the cancer patients with acute VTE. The low rates of long-term anticoagulation in cancer patients with a first episode of VTE and in patients with non-metastatic cancer require particular attention.

Differential response of Human Bone Marrow Stromal Cells to either TGF-β1 or to rhGDF-5

Cell therapy along with growth factor injection is currently widely investigated to restore the intervertebral disc. However, there is increasing evidence that transplanted unconditioned bone marrow-derived stromal cells (BMSCs) cannot thrive in the intervertebral disc "niche". Moreover, uncertainty exists with respect to the cell phenotype that would be suitable to inject. The intervertebral disc cell phenotype only recently has been started to be characterised using transcriptomics profiling. Recent findings suggest that cytokeratin 19 (KRT-19) could be used as a potential candidate marker for the intervertebral disc, or more specifically the nucleus pulposus cell (NPC) phenotype. We present in vitro cell culture data using alginate bead culture of primary human BMSCs exposed to the standard chondrogenic stimulus, transforming growth factor beta-1 (TGF-β), the growth and differentiation factor 5 and/or bovine NPCs to induce a potential "discogenic" pathway. Chondrogenic induction via TGF-β pathway provoked down-regulation of KRT-19 gene expression in four out of five donors after 18 days of culture, whereas KRT-19 expression remained unchanged in the "discogenic" groups. In addition, the ratio of aggrecan/collagen II gene expression showed a remarkable difference (of at least 3 magnitudes) between the chondrogenic stimulus (low ratio) and the discogenic stimulus (high ratio). Therefore, KRT-19 and aggrecan/collagen II ratio may be potential markers to distinguish chondrogenic from "discogenic" differentiation.

Osmotic diuresis due to urea as the cause of hypernatraemia in critically ill patients

Hypernatraemia is common in critically ill patients and has been shown to be an independent predictor of mortality. Osmotic urea diuresis can cause hypernatraemia due to significant water losses but is often not diagnosed. Free water clearance (FWC) and electrolyte free water clearance (EFWC) were proposed to quantify renal water handling. We aimed to (i) identify patients with hypernatraemia due to osmotic urea diuresis and (ii) investigate whether FWC and EFWC are helpful in identifying renal loss of free water.

Determinants of hepatitis A vaccine immunity in a cohort of human immunodeficiency virus-infected children living in Switzerland

Vaccination in HIV-infected children is often less effective than in healthy children. The goal of this study was to assess vaccine responses to hepatitis A virus (HAV) in HIV-infected children. Children of the Swiss Mother and Child HIV Cohort Study (MoCHiV) were enrolled prospectively. Recommendations for initial, catch-up, and additional HAV immunizations were based upon baseline antibody concentrations and vaccine history. HAV IgG was assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with a protective cutoff value defined as ≥10 mIU/ml. Eighty-seven patients were included (median age, 11 years; range, 3.4 to 21.2 years). Forty-two patients were seropositive (48.3%) for HAV. Among 45 (51.7%) seronegative patients, 36 had not received any HAV vaccine dose and were considered naïve. Vaccine responses were assessed after the first dose in 29/35 naïve patients and after the second dose in 33/39 children (25 initially naïve patients, 4 seronegative patients, and 4 seropositive patients that had already received 1 dose of vaccine). Seroconversion was 86% after 1 dose and 97% after 2 doses, with a geometric mean concentration of 962 mIU/ml after the second dose. A baseline CD4(+) T cell count below 750 cells/μl significantly reduced the post-2nd-dose response (P = 0.005). Despite a high rate of seroconversion, patients with CD4(+) T cell counts of <750/μl had lower anti-HAV antibody concentrations. This may translate into a shorter protection time. Hence, monitoring humoral immunity may be necessary to provide supplementary doses as needed.

Clinical and biochemical description of a novel CYP21A2 gene mutation 962_963insA using a new 3D model for the P450c21 protein

OBJECTIVE: A severely virilized 46, XX newborn girl was referred to our center for evaluation and treatment of congenital adrenal hyperplasia (CAH) because of highly elevated 17alpha-hydroxyprogesterone levels at newborn screening; biochemical tests confirmed the diagnosis of salt-wasting CAH. Genetic analysis revealed that the girl was compound heterozygote for a previously reported Q318X mutation in exon 8 and a novel insertion of an adenine between nucleotides 962 and 963 in exon 4 of the CYP21A2 gene. This 962_963insA mutation created a frameshift leading to a stop codon at amino acid 161 of the P450c21 protein. AIM AND METHODS: To better understand structure-function relationships of mutant P450c21 proteins, we performed multiple sequence alignments of P450c21 with three mammalian P450s (P450 2C8, 2C9 and 2B4) with known structures as well as with human P450c17. Comparative molecular modeling of human P450c21 was then performed by MODELLER using the X-ray crystal structure of rabbit P450 2B4 as a template. RESULTS: The new three dimensional model of human P450c21 and the sequence alignment were found to be helpful in predicting the role of various amino acids in P450c21, especially those involved in heme binding and interaction with P450 oxidoreductase, the obligate electron donor. CONCLUSION: Our model will help in analyzing the genotype-phenotype relationship of P450c21 mutations which have not been tested for their functional activity in an in vitro assay.

Does tenofovir influence efavirenz pharmacokinetics?

INTRODUCTION: A recent report described a possible interaction between tenofovir (TFV) and efavirenz (EFV). Patients developed neuropsychiatric manifestations upon introduction of TFV on a stable EFV-containing regimen. We evaluated the possibility of a pharmacokinetic interaction between TFV and EFV by assessing cross-sectional and longitudinal data in 169 individuals receiving EFV. RESULTS: EFV plasma area-under-the-curve (AUC) levels were comparable among individuals receiving (n=18) or not receiving TFV (n=151); 57,962 versus 52,293 ng*h/ml. However, under conditions of limited EFV metabolism, that is, the group of 23 individuals carrying two copies of CYP2B6 loss/diminished-function alleles, plasma AUC values were highest among individuals receiving TFV (n=5, 353,031 ng*h/ml), compared with those not receiving TFV (n=18, 180,689 ng*h/ml). Statistical analysis identified both a global, sixfold effect of CYP2B6 loss/diminished function (P < 0.0001) and a significant interaction between the number of loss/diminished-function alleles and the co-medication with TFV (P = 0.009). CONCLUSION: Although there is no clear evidence for a pharmacokinetic interaction between TFV and EFV, we cannot rule out an interaction between these drugs restricted to individuals who are slow EFV metabolizers.

Increased airway smooth muscle mass in children with asthma, cystic fibrosis, and non-cystic fibrosis bronchiectasis

RATIONALE: Structural alterations to airway smooth muscle (ASM) are a feature of asthma and cystic fibrosis (CF) in adults. OBJECTIVES: We investigated whether increase in ASM mass is already present in children with chronic inflammatory lung disease. METHODS: Fiberoptic bronchoscopy was performed in 78 children (median age [IQR], 11.3 [8.5-13.8] yr): 24 with asthma, 27 with CF, 16 with non-CF bronchiectasis (BX), and 11 control children without lower respiratory tract disease. Endobronchial biopsy ASM content and myocyte number and size were quantified using stereology. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: The median (IQR) volume fraction of subepithelial tissue occupied by ASM was increased in the children with asthma (0.27 [0.12-0.49]; P < 0.0001), CF (0.12 [0.06-0.21]; P < 0.01), and BX (0.16 [0.04-0.21]; P < 0.01) compared with control subjects (0.04 [0.02-0.05]). ASM content was related to bronchodilator responsiveness in the asthmatic group (r = 0.66, P < 0.01). Median (IQR) myocyte number (cells per mm(2) of reticular basement membrane) was 8,204 (5,270-11,749; P < 0.05) in children with asthma, 4,504 (2,838-8,962; not significant) in children with CF, 4,971 (3,476-10,057; not significant) in children with BX, and 1,944 (1,596-6,318) in control subjects. Mean (SD) myocyte size (mum(3)) was 3,344 (801; P < 0.01) in children with asthma, 3,264 (809; P < 0.01) in children with CF, 3,177 (873; P < 0.05) in children with BX, and 1,927 (386) in control subjects. In all disease groups, the volume fraction of ASM in subepithelial tissue was related to myocyte number (asthma: r = 0.84, P < 0.001; CF: r = 0.81, P < 0.01; BX: r = 0.95, P < 0.001), but not to myocyte size. CONCLUSIONS: Increases in ASM (both number and size) occur in children with chronic inflammatory lung diseases that include CF, asthma, and BX.