POPULATION ASSESSMENTS OF INFECTION WITH SCHISTOSOMA MANSONI: EFFECTS OF BIAS CAUSED BY THE RELATIVE SENSITIVITY OF DIAGNOSTIC TECHNIQUES (PUERTO RICO)

This study establishes the extent and relevance of bias of population estimates of prevalence, incidence, and intensity of infection with Schistosoma mansoni caused by the relative sensitivity of stool examination techniques. The population studied was Parcelas de Boqueron in Las Piedras, Puerto Rico, where the Centers for Disease Control, had undertaken a prospective community-based study of infection with S. mansoni in 1972. During each January of the succeeding years stool specimens from this population were processed according to the modified Ritchie concentration (MRC) technique. During January 1979 additional stool specimens were collected from 30 individuals selected on the basis of their mean S. mansoni egg output during previous years. Each specimen was divided into ten 1-gm aliquots and three 42-mg aliquots. The relationship of egg counts obtained with the Kato-Katz (KK) thick smear technique as a function of the mean of ten counts obtained with the MRC technique was established by means of regression analysis. Additionally, the effect of fecal sample size and egg excretion level on technique sensitivity was evaluated during a blind assessment of single stool specimen samples, using both examination methods, from 125 residents with documented S. mansoni infections. The regression equation was: Ln KK = 2.3324 + 0.6319 Ln MRC, and the coefficient of determination (r('2)) was 0.73. The regression equation was then utilized to correct the term "m" for sample size in the expression P ((GREATERTHEQ) 1 egg) = 1 - e('-ms), which estimates the probability P of finding at least one egg as a function of the mean S. mansoni egg output "m" of the population and the effective stool sample size "s" utilized by the coprological technique. This algorithm closely approximated the observed sensitivity of the KK and MRC tests when these were utilized to blindly screen a population of known parasitologic status for infection with S. mansoni. In addition, the algorithm was utilized to adjust the apparent prevalence of infection for the degree of functional sensitivity exhibited by the diagnostic test. This permitted the estimation of true prevalence of infection and, hence, a means for correcting estimates of incidence of infection. ^

Amino acid geochronology of foraminifera test from north Queensland margin

In this study, we demonstrate the utility of amino acid geochronology based on single-foraminiferal tests in Quaternary sediment cores from the Queensland margin, Australia. The large planktonic foraminifer Pulleniatina obliquiloculata is ubiquitous in shelf, slope, and basin sediments of north Queensland as well as pantropical oceans. Fossil tests are resistant to dissolution, and retain substantial concentrations of amino acids (2-4 nmol/mg of shell) over hundreds of thousands of years. Amino acid D and L isomers of aspartic acid (Asp) and glutamic acid (Glu) were separated using reverse phase chromatography, which is sensitive enough to analyze individual foraminifera tests. In all, 462 Pulleniatina tests from 80 horizons in 11 cores exhibit a systematic increase in D/L ratios down core. D/L ratios were determined in 32 samples whose ages are known from AMS 14C analyses. In all cases, the Asp and Glu D/L ratios are concordant with 14C age. D/L ratios of equal-age samples are slightly lower for cores taken from deeper water sites, reflecting the sensitivity of the rate of racemization to bottom water temperature. Beyond the range of 14C dating, previously identified marine oxygen-isotope stage boundaries provide approximate ages of the sediments up to about 500,000 years. For this longer time frame, D/L ratios also vary systematically with isotope-correlated ages. The rate of racemization for Glu and Asp was modeled using power functions. These equations can be used to estimate ages of samples from the Queensland margin extending back at least 500,000 years. This analytical approach provides new opportunities for geochronological control necessary to understand fundamental sedimentary processes affecting a wide range of marine environments.

Relative sensitivity of soft-bottom intertidal macrofauna to increased CO2 and experimental stress

We used a controlled CO2 perturbation experiment to test hypotheses about changes in diversity, composition and structure of soft-bottom intertidal macrobenthic assemblages, under realistic and locally relevant scenarios of seawater acidification. Patches of undisturbed sediment were collected from 2 types of intertidal sedimentary habitat in the Ria Formosa coastal lagoon (South Portugal) and exposed to 2 levels of seawater acidification (pH reduced by 0.3 and 0.6 units) and 1 unmanipulated (control) level. After 75 d the assemblages differed significantly between the 2 types of sediment and between field controls and the ex situ treatments, but not among the 3 pH levels tested. The naturally high values of total alkalinity buffered seawater from the changes imposed on carbonate chemistry and may have contributed to offsetting acidification at the local scale. Observed differences on biota were strongly related to the organic matter content and grain-size of the sediments, particularly to the fractions of medium and coarse sand. Soft-bottom intertidal macrofauna was significantly affected by the stress of being held in an artificial environment, but not by CO2-induced seawater acidification. Given the previously observed variations in the sensitivities of marine organisms to seawater acidification, direct extrapolations of the present findings to different regions or other types of assemblages do not seem advisable. However, the contribution of ex situ studies to the assessment of ecosystem-level responses to environmental disturbances could generally be improved by incorporating adequate field controls in the experimental design.

Temperature modulates coccolithophorid sensitivity of growth, photosynthesis and calcification to increasing seawater pCO2

Increasing atmospheric CO2 concentrations are expected to impact pelagic ecosystem functioning in the near future by driving ocean warming and acidification. While numerous studies have investigated impacts of rising temperature and seawater acidification on planktonic organisms separately, little is presently known on their combined effects. To test for possible synergistic effects we exposed two coccolithophore species, Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa oceanica, to a CO2 gradient ranging from ~0.5-250 µmol/kg (i.e. ~20-6000 µatm pCO2) at three different temperatures (i.e. 10, 15, 20°C for E. huxleyi and 15, 20, 25°C for G. oceanica). Both species showed CO2-dependent optimum-curve responses for growth, photosynthesis and calcification rates at all temperatures. Increased temperature generally enhanced growth and production rates and modified sensitivities of metabolic processes to increasing CO2. CO2 optimum concentrations for growth, calcification, and organic carbon fixation rates were only marginally influenced from low to intermediate temperatures. However, there was a clear optimum shift towards higher CO2 concentrations from intermediate to high temperatures in both species. Our results demonstrate that the CO2 concentration where optimum growth, calcification and carbon fixation rates occur is modulated by temperature. Thus, the response of a coccolithophore strain to ocean acidification at a given temperature can be negative, neutral or positive depending on that strain's temperature optimum. This emphasizes that the cellular responses of coccolithophores to ocean acidification can only be judged accurately when interpreted in the proper eco-physiological context of a given strain or species. Addressing the synergistic effects of changing carbonate chemistry and temperature is an essential step when assessing the success of coccolithophores in the future ocean.

Contribution to the Analysis, Design and Assessment of Compact Antenna Test Ranges At Millimeter Wavelengths - Contribución al Análisis, Diseño y Caracterización de Sistemas de Medida de Antenas en Rango Compacto para Frecuencias Milimétricas

This Doctoral Thesis entitled Contribution to the analysis, design and assessment of compact antenna test ranges at millimeter wavelengths aims to deepen the knowledge of a particular antenna measurement system: the compact range, operating in the frequency bands of millimeter wavelengths. The thesis has been developed at Radiation Group (GR), an antenna laboratory which belongs to the Signals, Systems and Radiocommunications department (SSR), from Technical University of Madrid (UPM). The Radiation Group owns an extensive experience on antenna measurements, running at present four facilities which operate in different configurations: Gregorian compact antenna test range, spherical near field, planar near field and semianechoic arch system. The research work performed in line with this thesis contributes the knowledge of the first measurement configuration at higher frequencies, beyond the microwaves region where Radiation Group features customer-level performance. To reach this high level purpose, a set of scientific tasks were sequentially carried out. Those are succinctly described in the subsequent paragraphs. A first step dealed with the State of Art review. The study of scientific literature dealed with the analysis of measurement practices in compact antenna test ranges in addition with the particularities of millimeter wavelength technologies. Joint study of both fields of knowledge converged, when this measurement facilities are of interest, in a series of technological challenges which become serious bottlenecks at different stages: analysis, design and assessment. Thirdly after the overview study, focus was set on Electromagnetic analysis algorithms. These formulations allow to approach certain electromagnetic features of interest, such as field distribution phase or stray signal analysis of particular structures when they interact with electromagnetic waves sources. Properly operated, a CATR facility features electromagnetic waves collimation optics which are large, in terms of wavelengths. Accordingly, the electromagnetic analysis tasks introduce an extense number of mathematic unknowns which grow with frequency, following different polynomic order laws depending on the used algorithmia. In particular, the optics configuration which was of our interest consisted on the reflection type serrated edge collimator. The analysis of these devices requires a flexible handling of almost arbitrary scattering geometries, becoming this flexibility the nucleus of the algorithmia’s ability to perform the subsequent design tasks. This thesis’ contribution to this field of knowledge consisted on reaching a formulation which was powerful at the same time when dealing with various analysis geometries and computationally speaking. Two algorithmia were developed. While based on the same principle of hybridization, they reached different order Physics performance at the cost of the computational efficiency. Inter-comparison of their CATR design capabilities was performed, reaching both qualitative as well as quantitative conclusions on their scope. In third place, interest was shifted from analysis - design tasks towards range assessment. Millimetre wavelengths imply strict mechanical tolerances and fine setup adjustment. In addition, the large number of unknowns issue already faced in the analysis stage appears as well in the on chamber field probing stage. Natural decrease of dynamic range available by semiconductor millimeter waves sources requires in addition larger integration times at each probing point. These peculiarities increase exponentially the difficulty of performing assessment processes in CATR facilities beyond microwaves. The bottleneck becomes so tight that it compromises the range characterization beyond a certain limit frequency which typically lies on the lowest segment of millimeter wavelength frequencies. However the value of range assessment moves, on the contrary, towards the highest segment. This thesis contributes this technological scenario developing quiet zone probing techniques which achieves substantial data reduction ratii. Collaterally, it increases the robustness of the results to noise, which is a virtual rise of the setup’s available dynamic range. In fourth place, the environmental sensitivity of millimeter wavelengths issue was approached. It is well known the drifts of electromagnetic experiments due to the dependance of the re sults with respect to the surrounding environment. This feature relegates many industrial practices of microwave frequencies to the experimental stage, at millimeter wavelengths. In particular, evolution of the atmosphere within acceptable conditioning bounds redounds in drift phenomena which completely mask the experimental results. The contribution of this thesis on this aspect consists on modeling electrically the indoor atmosphere existing in a CATR, as a function of environmental variables which affect the range’s performance. A simple model was developed, being able to handle high level phenomena, such as feed - probe phase drift as a function of low level magnitudes easy to be sampled: relative humidity and temperature. With this model, environmental compensation can be performed and chamber conditioning is automatically extended towards higher frequencies. Therefore, the purpose of this thesis is to go further into the knowledge of millimetre wavelengths involving compact antenna test ranges. This knowledge is dosified through the sequential stages of a CATR conception, form early low level electromagnetic analysis towards the assessment of an operative facility, stages for each one of which nowadays bottleneck phenomena exist and seriously compromise the antenna measurement practices at millimeter wavelengths.

Discrete linear stability and sensitivity analysis of fluid flows

Este trabajo presenta un método discreto para el cálculo de estabilidad hidrodinámica y análisis de sensibilidad a perturbaciones externas para ecuaciones diferenciales y en particular para las ecuaciones de Navier-Stokes compressible. Se utiliza una aproximación con variable compleja para obtener una precisión analítica en la evaluación de la matriz Jacobiana. Además, mapas de sensibilidad para la sensibilidad a las modificaciones del flujo de base y a una fuerza constante permiten identificar las regiones del campo fluido donde una modificacin (ej. fuerza puntual) tiene un efecto estabilizador del flujo. Se presentan cuatro casos de prueba: (1) un caso analítico para comprobar la derivación discreta, (2) una cavidad cerrada a bajo Reynolds para mostrar la mayor precisión en el cálculo de los valores propios con la aproximación de paso complejo, (3) flujo 2D en un cilindro circular para validar la metodología, y (4) flujo en un cavidad abierta, presentado para validar el método en casos de inestabilidades convectivamente inestables. Los tres últimos casos mencionados (2-4) se resolvieron con las ecuaciones de Navier-Stokes compresibles, utilizando un método Discontinuous Galerkin Spectral Element Method. Se obtuvo una buena concordancia para el caso de validación (3), cuando se comparó el nuevo método con resultados de la literatura. Además, este trabajo muestra que para el cálculo de los modos propios directos y adjuntos, así como para los mapas de sensibilidad, el uso de variables complejas es de suprema importancia para obtener una predicción precisa. El método descrito es aplicado al análisis para la estabilización de la estela generada por un disco actuador, que representa un modelo sencillo para hélices, rotores de helicópteros o turbinas eólicas. Se explora la primera bifurcación del flujo para un disco actuador, y se sugiere que está asociada a una inestabilidad de tipo Kelvin-Helmholtz, cuya estabilidad se controla con en el número de Reynolds y en la resistencia del disco actuador (o fuerza resistente). En primer lugar, se verifica que la disminución de la resistencia del disco tiene un efecto estabilizador parecido a una disminución del Reynolds. En segundo lugar, el análisis hidrodinmico discreto identifica dos regiones para la colocación de una fuerza puntual que controle las inestabilidades, una cerca del disco y otra en una zona aguas abajo. En tercer lugar, se muestra que la inclusión de un forzamiento localizado cerca del actuador produce una estabilización más eficiente que al forzar aguas abajo. El análisis de los campos de flujo controlados confirma que modificando el gradiente de velocidad cerca del actuador es más eficiente para estabilizar la estela. Estos resultados podrían proporcionar nuevas directrices para la estabilización de la estela de turbinas de viento o de marea cuando estén instaladas en un parque eólico y minimizar las interacciones no estacionarias entre turbinas. ABSTRACT A discrete framework for computing the global stability and sensitivity analysis to external perturbations for any set of partial differential equations is presented. In particular, a complex-step approximation is used to achieve near analytical accuracy for the evaluation of the Jacobian matrix. Sensitivity maps for the sensitivity to base flow modifications and to a steady force are computed to identify regions of the flow field where an input could have a stabilising effect. Four test cases are presented: (1) an analytical test case to prove the theory of the discrete framework, (2) a lid-driven cavity at low Reynolds case to show the improved accuracy in the calculation of the eigenvalues when using the complex-step approximation, (3) the 2D flow past a circular cylinder at just below the critical Reynolds number is used to validate the methodology, and finally, (4) the flow past an open cavity is presented to give an example of the discrete method applied to a convectively unstable case. The latter three (2–4) of the aforementioned cases were solved with the 2D compressible Navier–Stokes equations using a Discontinuous Galerkin Spectral Element Method. Good agreement was obtained for the validation test case, (3), with appropriate results in the literature. Furthermore, it is shown that for the calculation of the direct and adjoint eigenmodes and their sensitivity maps to external perturbations, the use of complex variables is paramount for obtaining an accurate prediction. An analysis for stabilising the wake past an actuator disc, which represents a simple model for propellers, helicopter rotors or wind turbines is also presented. We explore the first flow bifurcation for an actuator disc and it suggests that it is associated to a Kelvin- Helmholtz type instability whose stability relies on the Reynolds number and the flow resistance applied through the disc (or actuator forcing). First, we report that decreasing the disc resistance has a similar stabilising effect to an decrease in the Reynolds number. Second, a discrete sensitivity analysis identifies two regions for suitable placement of flow control forcing, one close to the disc and one far downstream where the instability originates. Third, we show that adding a localised forcing close to the actuator provides more stabilisation that forcing far downstream. The analysis of the controlled flow fields, confirms that modifying the velocity gradient close to the actuator is more efficient to stabilise the wake than controlling the sheared flow far downstream. An interesting application of these results is to provide guidelines for stabilising the wake of wind or tidal turbines when placed in an energy farm to minimise unsteady interactions.

Phenotypic conversion of drug-resistant bacteria to drug sensitivity

Plasmids that contain synthetic genes coding for small oligoribonucleotides called external guide sequences (EGSs) have been introduced into strains of Escherichia coli harboring antibiotic resistance genes. The EGSs direct RNase P to cleave the mRNAs transcribed from these genes thereby converting the phenotype of drug-resistant cells to drug sensitivity. Increasing the EGS-to-target mRNA ratio by changing gene copy number or the number of EGSs complementary to different target sites enhances the efficiency of the conversion process. We demonstrate a general method for the efficient phenotypic conversion of drug-resistant bacterial cultures.

A common polymorphism associated with antibiotic-induced cardiac arrhythmia

Drug-induced long QT syndrome (LQTS) is a prevalent disorder of uncertain etiology that predisposes to sudden death. KCNE2 encodes MinK-related peptide 1 (MiRP1), a subunit of the cardiac potassium channel IKr that has been associated previously with inherited LQTS. Here, we examine KCNE2 in 98 patients with drug-induced LQTS, identifying three individuals with sporadic mutations and a patient with sulfamethoxazole-associated LQTS who carried a single-nucleotide polymorphism (SNP) found in ≈1.6% of the general population. While mutant channels showed diminished potassium flux at baseline and wild-type drug sensitivity, channels with the SNP were normal at baseline but inhibited by sulfamethoxazole at therapeutic levels that did not affect wild-type channels. We conclude that allelic variants of MiRP1 contribute to a significant fraction of cases of drug-induced LQTS through multiple mechanisms and that common sequence variations that increase the risk of life-threatening drug reactions can be clinically silent before drug exposure.

High-sensitivity array analysis of gene expression for the early detection of disseminated breast tumor cells in peripheral blood

Early detection is an effective means of reducing cancer mortality. Here, we describe a highly sensitive high-throughput screen that can identify panels of markers for the early detection of solid tumor cells disseminated in peripheral blood. The method is a two-step combination of differential display and high-sensitivity cDNA arrays. In a primary screen, differential display identified 170 candidate marker genes differentially expressed between breast tumor cells and normal breast epithelial cells. In a secondary screen, high-sensitivity arrays assessed expression levels of these genes in 48 blood samples, 22 from healthy volunteers and 26 from breast cancer patients. Cluster analysis identified a group of 12 genes that were elevated in the blood of cancer patients. Permutation analysis of individual genes defined five core genes (P ≤ 0.05, permax test). As a group, the 12 genes generally distinguished accurately between healthy volunteers and patients with breast cancer. Mean expression levels of the 12 genes were elevated in 77% (10 of 13) untreated invasive cancer patients, whereas cluster analysis correctly classified volunteers and patients (P = 0.0022, Fisher's exact test). Quantitative real-time PCR confirmed array results and indicated that the sensitivity of the assay (1:2 × 108 transcripts) was sufficient to detect disseminated solid tumor cells in blood. Expression-based blood assays developed with the screening approach described here have the potential to detect and classify solid tumor cells originating from virtually any primary site in the body.

DNA-protein binding assays from a single sea urchin egg: a high-sensitivity capillary electrophoresis method.

A capillary electrophoresis method has been developed to study DNA-protein complexes by mobility-shift assay. This method is at least 100 times more sensitive than conventional gel mobility-shift procedures. Key features of the technique include the use of a neutral coated capillary, a small amount of linear polymer in the separation medium, and use of covalently dye-labeled DNA probes that can be detected with a commercially available laser-induced fluorescence monitor. The capillary method provides quantitative data in runs requiring < 20 min, from which dissociation constants are readily determined. As a test case we studied interactions of a developmentally important sea urchin embryo transcription factor, SpP3A2. As little as 2-10 x 10(6) molecules of specific SpP3A2-oligonucleotide complex were reproducibly detected, using recombinant SpP3A2, crude nuclear extract, egg lysates, and even a single sea urchin egg lysed within the capillary column.

Applicazione della spettrometria di massa MALDI-TOF in microbiologia clinica

Riassunto La spettrometria di massa (MS) nata negli anni ’70 trova oggi, grazie alla tecnologia Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF), importanti applicazioni in diversi settori: biotecnologico (per la caratterizzazione ed il controllo di qualità di proteine ricombinanti ed altre macromolecole), medico–clinico (per la diagnosi di laboratorio di malattie e per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici mirati), alimentare ed ambientale. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata un potente strumento anche per la diagnosi di laboratorio in microbiologia clinica, rivoluzionando il flusso di lavoro per una rapida identificazione di batteri e funghi, sostituendo l’identificazione fenotipica convenzionale basata su saggi biochimici. Attualmente mediante MALDI-TOF MS sono possibili due diversi approcci per la caratterizzazione dei microrganismi: (1) confronto degli spettri (“mass spectra”) con banche dati contenenti profili di riferimento (“database fingerprints”) e (2) “matching” di bio-marcatori con banche dati proteomiche (“proteome database”). Recentemente, la tecnologia MALDI-TOF, oltre alla sua applicazione classica nell’identificazione di microrganismi, è stata utilizzata per individuare, indirettamente, meccanismi di resistenza agli antibiotici. Primo scopo di questo studio è stato verificare e dimostrare l’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF MS mediante approccio di comparazione degli spettri di differenti microrganismi di interesse medico per i quali l’identificazione risultava impossibile a causa della completa assenza o presenza limitata, di spettri di riferimento all’interno della banca dati commerciale associata allo strumento. In particolare, tale scopo è stato raggiunto per i batteri appartenenti a spirochete del genere Borrelia e Leptospira, a miceti filamentosi (dermatofiti) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Secondo scopo di questo studio è stato valutare il secondo approccio identificativo basato sulla ricerca di specifici marcatori per differenziare parassiti intestinali di interesse medico per i quali non è disponibile una banca dati commerciale di riferimento e la sua creazione risulterebbe particolarmente difficile e complessa, a causa della complessità del materiale biologico di partenza analizzato e del terreno di coltura nei quali questi protozoi sono isolati. Terzo ed ultimo scopo di questo studio è stata la valutazione dell’applicabilità della spettrometria di massa con tecnologia MALDI-TOF per lo studio delle resistenze batteriche ai carbapenemi. In particolare, è stato messo a punto un saggio di idrolisi dei carbapenemi rilevata mediante MALDI-TOF MS in grado di determinare indirettamente la produzione di carbapenemasi in Enterobacteriaceae. L’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF mediante l’approccio di comparazione degli spettri è stata dimostrata in primo luogo per batteri appartenenti al genere Borrelia. La banca dati commerciale dello strumento MALDI-TOF MS in uso presso il nostro laboratorio includeva solo 3 spettri di riferimento appartenenti alle specie B. burgdorferi ss, B. spielmani e B. garinii. L’implementazione del “database” con specie diverse da quelle già presenti ha permesso di colmare le lacune identificative dovute alla mancanza di spettri di riferimento di alcune tra le specie di Borrelia più diffuse in Europa (B. afzelii) e nel mondo (come ad esempio B. hermsii, e B. japonica). Inoltre l’implementazione con spettri derivanti da ceppi di riferimento di specie già presenti nel “database” ha ulteriormente migliorato l’efficacia identificativa del sistema. Come atteso, il ceppo di isolamento clinico di B. lusitaniae (specie non presente nel “database”) è stato identificato solo a livello di genere corroborando, grazie all’assenza di mis-identificazione, la robustezza della “nuova” banca dati. I risultati ottenuti analizzando i profili proteici di ceppi di Borrelia spp. di isolamento clinico, dopo integrazione del “database” commerciale, indicano che la tecnologia MALDI-TOF potrebbe essere utilizzata come rapida, economica ed affidabile alternativa ai metodi attualmente utilizzati per identificare ceppi appartenenti a questo genere. Analogamente, per il genere Leptospira dopo la creazione ex-novo della banca dati “home-made”, costruita con i 20 spettri derivati dai 20 ceppi di riferimento utilizzati, è stata ottenuta una corretta identificazione a livello di specie degli stessi ceppi ri-analizzati in un esperimento indipendente condotto in doppio cieco. Il dendrogramma costruito con i 20 MSP-Spectra implementati nella banca dati è formato da due rami principali: il primo formato dalla specie non patogena L. biflexa e dalla specie a patogenicità intermedia L. fainei ed il secondo che raggruppa insieme le specie patogene L. interrogans, L. kirschneri, L. noguchii e L. borgpetersenii. Il secondo gruppo è ulteriormente suddiviso in due rami, contenenti rispettivamente L. borgpetersenii in uno e L. interrogans, L. kirschneri e L. noguchii nell’altro. Quest’ultimo, a sua volta, è suddiviso in due rami ulteriori: il primo comprendente la sola specie L. noguchii, il secondo le specie L. interrogans e L. kirshneri non separabili tra loro. Inoltre, il dendrogramma costruito con gli MSP-Spectra dei ceppi appartenenti ai generi Borrelia e Leptospira acquisiti in questo studio, e appartenenti al genere Brachyspira (implementati in un lavoro precedentemente condotto) mostra tre gruppi principali separati tra loro, uno per ogni genere, escludendo possibili mis-identificazioni tra i 3 differenti generi di spirochete. Un’analisi più approfondita dei profili proteici ottenuti dall’analisi ha mostrato piccole differenze per ceppi della stessa specie probabilmente dovute ai diversi pattern proteici dei distinti sierotipi, come confermato dalla successiva analisi statistica, che ha evidenziato picchi sierotipo-specifici. È stato, infatti, possibile mediante la creazione di un modello statistico dedicato ottenere un “pattern” di picchi discriminanti in grado di differenziare a livello di sierotipo sia i ceppi di L. interrogans sia i ceppi di L. borgpetersenii saggiati, rispettivamente. Tuttavia, non possiamo concludere che i picchi discriminanti da noi riportati siano universalmente in grado di identificare il sierotipo dei ceppi di L. interrogans ed L. borgpetersenii; i picchi trovati, infatti, sono il risultato di un’analisi condotta su uno specifico pannello di sierotipi. È stato quindi dimostrato che attuando piccoli cambiamenti nei parametri standardizzati come l’utilizzo di un modello statistico e di un programma dedicato applicato nella routine diagnostica è possibile utilizzare la spettrometria di massa MALDI-TOF per una rapida ed economica identificazione anche a livello di sierotipo. Questo può significativamente migliorare gli approcci correntemente utilizzati per monitorare l’insorgenza di focolai epidemici e per la sorveglianza degli agenti patogeni. Analogamente a quanto dimostrato per Borrelia e Leptospira, l’implementazione della banca dati dello spettrometro di massa con spettri di riferimento di miceti filamentosi (dermatofiti) si è rilevata di particolare importanza non solo per l’identificazione di tutte le specie circolanti nella nostra area ma anche per l’identificazione di specie la cui frequenza nel nostro Paese è in aumento a causa dei flussi migratori dalla zone endemiche (M. audouinii, T. violaceum e T. sudanense). Inoltre, l’aggiornamento del “database” ha consentito di superare la mis-identificazione dei ceppi appartenenti al complesso T. mentagrophytes (T. interdigitale e T. mentagrophytes) con T. tonsurans, riscontrata prima dell’implementazione della banca dati commerciale. Il dendrogramma ottenuto dai 24 spettri implementati appartenenti a 13 specie di dermatofiti ha rivelato raggruppamenti che riflettono quelli costruiti su base filogenetica. Sulla base dei risultati ottenuti mediante sequenziamento della porzione della regione ITS del genoma fungino non è stato possibile distinguere T. interdigitale e T. mentagrophytes, conseguentemente anche gli spettri di queste due specie presentavano picchi dello stesso peso molecoalre. Da sottolineare che il dendrogramma costruito con i 12 profili proteici già inclusi nel database commerciale e con i 24 inseriti nel nuovo database non riproduce l’albero filogenetico per alcune specie del genere Tricophyton: gli spettri MSP già presenti nel database e quelli aggiunti delle specie T. interdigitale e T. mentagrophytes raggruppano separatamente. Questo potrebbe spiegare le mis-identificazioni di T. interdigitale e T. mentagrophytes con T. tonsurans ottenute prima dell’implementazione del database. L’efficacia del sistema identificativo MALDI-TOF è stata anche dimostrata per microrganismi diversi da batteri e funghi per i quali la metodica originale è stata sviluppata. Sebbene tale sistema identificativo sia stato applicato con successo a Trichomonas vaginalis è stato necessario apportare modifiche nei parametri standard previsti per l’identificazione di batteri e funghi. Le interferenze riscontrate tra i profili proteici ottenuti per i due terreni utilizzati per la coltura di questo protozoo e per i ceppi di T. vaginalis hanno, infatti, reso necessario l’utilizzo di nuovi parametri per la creazione degli spettri di riferimento (MSP-Spectra). L’importanza dello sviluppo del nuovo metodo risiede nel fatto che è possibile identificare sulla base del profilo proteico (e non sulla base di singoli marcatori) microorganismi cresciuti su terreni complessi che potrebbero presentare picchi nell'intervallo di peso molecolare utilizzato a scopo identificativo: metaboliti, pigmenti e nutrienti presenti nel terreno possono interferire con il processo di cristallizzazione e portare ad un basso punteggio identificativo. Per T. vaginalis, in particolare, la “sottrazione” di picchi dovuti a molecole riconducibili al terreno di crescita utilizzato, è stata ottenuta escludendo dall'identificazione l'intervallo di peso molecolare compreso tra 3-6 kDa, permettendo la corretta identificazione di ceppi di isolamento clinico sulla base del profilo proteico. Tuttavia, l’elevata concentrazione di parassita richiesta (105 trofozoiti/ml) per una corretta identificazione, difficilmente ottenibile in vivo, ha impedito l’identificazione di ceppi di T. vaginalis direttamente in campioni clinici. L’approccio identificativo mediante individuazione di specifici marcatori proteici (secondo approccio identificativo) è stato provato ed adottato in questo studio per l’identificazione e la differenziazione di ceppi di Entamoeba histolytica (ameba patogena) ed Entamoeba dispar (ameba non patogena), specie morfologiacamente identiche e distinguibili solo mediante saggi molecolari (PCR) aventi come bersaglio il DNA-18S, che codifica per l’RNA della subunità ribosomiale minore. Lo sviluppo di tale applicazione ha consentito di superare l’impossibilità della creazione di una banca dati dedicata, a causa della complessità del materiale fecale di partenza e del terreno di coltura impiagato per l’isolamento, e di identificare 5 picchi proteici in grado di differenziare E. histolytica da E. dispar. In particolare, l’analisi statistica ha mostrato 2 picchi specifici per E. histolytica e 3 picchi specifici per E. dispar. L’assenza dei 5 picchi discriminanti trovati per E. histolytica e E. dispar nei profili dei 3 differenti terreni di coltura utilizzati in questo studio (terreno axenico LYI-S-2 e terreno di Robinson con e senza E. coli) permettono di considerare questi picchi buoni marcatori in grado di differenziare le due specie. La corrispondenza dei picchi con il PM di due specifiche proteine di E. histolytica depositate in letteratura (Amoebapore A e un “unknown putative protein” di E. histolytica ceppo di riferimento HM-1:IMSS-A) conferma la specificità dei picchi di E. histolytica identificati mediante analisi MALDI-TOF MS. Lo stesso riscontro non è stato possibile per i picchi di E. dispar in quanto nessuna proteina del PM di interesse è presente in GenBank. Tuttavia, va ricordato che non tutte le proteine E. dispar sono state ad oggi caratterizzate e depositate in letteratura. I 5 marcatori hanno permesso di differenziare 12 dei 13 ceppi isolati da campioni di feci e cresciuti in terreno di Robinson confermando i risultati ottenuti mediante saggio di Real-Time PCR. Per un solo ceppo di isolamento clinico di E. histolytica l’identificazione, confermata mediante sequenziamento della porzione 18S-rDNA, non è stata ottenuta mediante sistema MALDI-TOF MS in quanto non sono stati trovati né i picchi corrispondenti a E. histolytica né i picchi corrispondenti a E. dispar. Per questo ceppo è possibile ipotizzare la presenza di mutazioni geno/fenotipiche a livello delle proteine individuate come marcatori specifici per E. histolytica. Per confermare questa ipotesi sarebbe necessario analizzare un numero maggiore di ceppi di isolamento clinico con analogo profilo proteico. L’analisi condotta a diversi tempi di incubazione del campione di feci positivo per E. histolytica ed E. dipar ha mostrato il ritrovamento dei 5 picchi discriminanti solo dopo 12 ore dall’inoculo del campione nel terreno iniziale di Robinson. Questo risultato suggerisce la possibile applicazione del sistema MALDI-TOF MS per identificare ceppi di isolamento clinico di E. histolytica ed E. dipar nonostante la presenza di materiale fecale che materialmente può disturbare e rendere difficile l’interpretazione dello spettro ottenuto mediante analisi MALDI-TOF MS. Infine in questo studio è stata valutata l’applicabilità della tecnologia MALDI-TOF MS come saggio fenotipico rapido per la determinazione di ceppi produttori di carbapenemasi, verificando l'avvenuta idrolisi del meropenem (carbapeneme di riferimento utilizzato in questo studio) a contatto con i ceppi di riferimento e ceppi di isolamento clinico potenzialmente produttori di carbapenemasi dopo la messa a punto di un protocollo analitico dedicato. Il saggio di idrolisi del meropenem mediante MALDI-TOF MS ha dimostrato la presenza o l’assenza indiretta di carbapenemasi nei 3 ceppi di riferimento e nei 1219 (1185 Enterobacteriaceae e 34 non-Enterobacteriaceae) ceppi di isolamento clinico inclusi nello studio. Nessuna interferenza è stata riscontrata per i ceppi di Enterobacteriaceae variamente resistenti ai tre carbapenemi ma risultati non produttori di carbapenemasi mediante i saggi fenotipici comunemente impiegati nella diagnostica routinaria di laboratorio: nessuna idrolisi del farmaco è stata infatti osservata al saggio di idrolisi mediante MALDI-TOF MS. In un solo caso (ceppo di K. pneumoniae N°1135) è stato ottenuto un profilo anomalo in quanto presenti sia i picchi del farmaco intatto che quelli del farmaco idrolizzato. Per questo ceppo resistente ai tre carbapenemi saggiati, negativo ai saggi fenotipici per la presenza di carbapenemasi, è stata dimostrata la presenza del gene blaKPC mediante Real-Time PCR. Per questo ceppo si può ipotizzare la presenza di mutazioni a carico del gene blaKPC che sebbene non interferiscano con il suo rilevamento mediante PCR (Real-Time PCR positiva), potrebbero condizionare l’attività della proteina prodotta (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia negativi) riducendone la funzionalità come dimostrato, mediante analisi MALDI-TOF MS, dalla presenza dei picchi relativi sia all’idrolisi del farmaco sia dei picchi relativi al farmaco intatto. Questa ipotesi dovrebbe essere confermata mediante sequenziamento del gene blaKPC e successiva analisi strutturale della sequenza amminoacidica deducibile. L’utilizzo della tecnologia MALDI-TOF MS per la verifica dell’avvenuta idrolisi del maropenem è risultato un saggio fenotipico indiretto in grado di distinguere, al pari del test di Hodge modificato impiegato comunemente nella routine diagnostica in microbiologia, un ceppo produttore di carbapenemasi da un ceppo non produttore sia per scopi diagnostici che per la sorveglianza epidemiologica. L’impiego del MALDI-TOF MS ha mostrato, infatti, diversi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia) impiegati nella routine diagnostica di laboratorio i quali richiedono personale esperto per l’interpretazione del risultato e lunghi tempi di esecuzione e di conseguenza di refertazione. La semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questa tecnica un metodo accurato e rapido. Inoltre, il metodo risulta conveniente dal punto di vista economico, con un costo totale stimato di 1,00 euro per ceppo analizzato. Tutte queste considerazioni pongono questa metodologia in posizione centrale in ambito microbiologico anche nel caso del rilevamento di ceppi produttori di carbapenemasi. Indipendentemente dall’approccio identificativo utilizzato, comparato con i metodi convenzionali il MALDI-TOF MS conferisce in molti casi un guadagno in termini di tempo di lavoro tecnico (procedura pre-analititca per la preparazione dei campioni) e di tempo di ottenimento dei risultati (procedura analitica automatizzata). Questo risparmio di tempo si accentua quando sono analizzati in contemporanea un maggior numero di isolati. Inoltre, la semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questo un metodo di identificazione accurato e rapido risultando più conveniente anche dal punto di vista economico, con un costo totale di 0,50 euro (materiale consumabile) per ceppo analizzato. I risultati ottenuti dimostrano che la spettrometria di massa MALDI-TOF sta diventando uno strumento importante in microbiologia clinica e sperimentale, data l’elevata efficacia identificativa, grazie alla disponibilità sia di nuove banche dati commerciali sia di aggiornamenti delle stesse da parte di diversi utenti, e la possibilità di rilevare con successo anche se in modo indiretto le antibiotico-resistenze.

Re-Examining the Stop-Signal Task to Test Competing Theories of AD/HD

The current study tested two competing models of Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (AD/HD), the inhibition and state regulation theories, by conducting fine-grained analyses of the Stop-Signal Task and another putative measure of behavioral inhibition, the Gordon Continuous Performance Test (G-CPT), in a large sample of children and adolescents. The inhibition theory posits that performance on these tasks reflects increased difficulties for AD/HD participants to inhibit prepotent responses. The model predicts that putative stop-signal reaction time (SSRT) group differences on the Stop-Signal Task will be primarily related to AD/HD participants requiring more warning than control participants to inhibit to the stop-signal and emphasizes the relative importance of commission errors, particularly "impulsive" type commissions, over other error types on the G-CPT. The state regulation theory, on the other hand, proposes response variability due to difficulties maintaining an optimal state of arousal as the primary deficit in AD/HD. This model predicts that SSRT differences will be more attributable to slower and/or more variable reaction time (RT) in the AD/HD group, as opposed to reflecting inhibitory deficits. State regulation assumptions also emphasize the relative importance of omission errors and "slow processing" type commissions over other error types on the G-CPT. Overall, results of Stop-Signal Task analyses were more supportive of state regulation predictions and showed that greater response variability (i.e., SDRT) in the AD/HD group was not reducible to slow mean reaction time (MRT) and that response variability made a larger contribution to increased SSRT in the AD/HD group than inhibitory processes. Examined further, ex-Gaussian analyses of Stop-Signal Task go-trial RT distributions revealed that increased variability in the AD/HD group was not due solely to a few excessively long RTs in the tail of the AD/HD distribution (i.e., tau), but rather indicated the importance of response variability throughout AD/HD group performance on the Stop-Signal Task, as well as the notable sensitivity of ex-Gaussian analyses to variability in data screening procedures. Results of G-CPT analyses indicated some support for the inhibition model, although error type analyses failed to further differentiate the theories. Finally, inclusion of primary variables of interest in exploratory factor analysis with other neurocognitive predictors of AD/HD indicated response variability as a separable construct and further supported its role in Stop-Signal Task performance. Response variability did not, however, make a unique contribution to the prediction of AD/HD symptoms beyond measures of motor processing speed in multiple deficit regression analyses. Results have implications for the interpretation of the processes reflected in widely-used variables in the AD/HD literature, as well as for the theoretical understanding of AD/HD.

The Use of the Rey 15-Item Test and Recognition Trial to Evaluate Suboptimal Effort in Neuropsychological Assessment with a Pediatric Mild TBI Sample

The utilization of symptom validity tests (SVTs) in pediatric assessment is receiving increasing empirical support. The Rey 15-Item Test (FIT) is an SVT commonly used in adult assessment, with limited research in pediatric populations. Given that FIT classification statistics across studies to date have been quite variable, Boone, Salazar, Lu, Warner-Chacon, and Razani (2002) developed a recognition trial to use with the original measure to enhance accuracy. The current study aims to assess the utility of the FIT and recognition trial in a pediatric mild traumatic brain injury (TBI) sample (N = 112; M = 14.6 years), in which a suboptimal effort base rate of 17% has been previously established (Kirkwood & Kirk, 2010). All participants were administered the FIT as part of an abbreviated neuropsychological evaluation; failure on the Medical Symptom Validity Test (MSVT) was used as the criterion for suspect effort. The traditional adult cut-off score of(99%), but poor sensitivity (6%). When the recognition trial was also utilized, a combination score of(sensitivity = 64%, specificity = 93%). Results indicate that the FIT with recognition trial may be useful in the assessment of pediatric suboptimal effort, at least among relatively high functioning children following mild TBI.

Testing reference dependence, loss aversion and diminishing sensitivity in Spanish tourism

Based on Tversky and Kahneman’s Prospect Theory, we test the existence of reference dependence, loss aversion and diminishing sensitivity in Spanish tourism. To do this, we incorporate the reference-dependent model into a Multinomial Logit Model with Random Parameters -which controls for heterogeneity- and apply it to a sample of vacation choices made by Spaniards. We find that the difference between reference price and actual price is considered to make decisions, confirming that reference dependence exists; that people react more strongly to price increases than to price decreases relative to their reference price, which represents evidence in favor of the loss aversion phenomenon; and that there is diminishing sensitivity for losses only, showing convexity for these negative values.

Verbal recall after mild traumatic brain injury: Sensitivity of the rapid screen of concussion

The present study aimed to determine whether including a sensitive test of immediate and delayed recall would improve the diagnostic validity of the Rapid Screen of Concussion (RSC) in mild Traumatic Brain Injury (mTBI) versus orthopaedic clinical samples. Two studies were undertaken. In Study 1, the performance of 156 mTBI and 145 orthopaedic participants was analysed to identify the number of individuals who performed at ceiling on the verbal memory subtest of the RSC, as this test required immediate and delayed recall of only five words. A second aim was to determine the sensitivity and specificity levels of the RSC. Study 2 aimed to examine whether replacement of the verbal memory subtest with the 12-word Hopkins Verbal Learning Test (HVLT) could improve the sensitivity of the RSC in a new sample of 26 mTBI and 30 orthopaedic participants. Both studies showed that orthopaedic participants outperformed mTBI participants on each of the selected measures. Study 1 showed that 14% of mTBI participants performed at ceiling on the immediate and 21.2% on delayed recall test. Performance on the original battery yielded a sensitivity of 82%, specificity of 80% and overall correct classification of 81.5% participants. In Study 2, inclusion of the HVLT improved sensitivity to a level of 88.5%, decreased specificity to a level of 70% and resulted in an overall classification rate of 80%. It was concluded that although inclusion of the five-word subtest in the RSC can successfully distinguish concussed from non-concussed individuals, use of the HVLT in this protocol yields a more sensitive measure of subtle cognitive deficits following mTBI.