Konzept und Prototyp eines interoperablen und offenen Simulationssystems

Simulation hat sich in der Vergangenheit als unterstützendes Planungsinstrument und Prognosemethode zur Untersuchung von Materialflusssystemen in verschiedenen Branchen etabliert. Dafür werden neben Simulationswerkzeugen auch zunehmend Virtual Reality (VR), insbesondere mit dem Ansatz Digitale Fabrik, eingesetzt. Ein Materialflusssimulator, der für den VR–Einsatz geeignet ist,existiert noch nicht, so dass Anwender gegenwärtig mit verschiedenen Systemen arbeiten müssen, um Untersuchungen eines Simulationsmodells in einem VR–Umfeld wie beispielsweise in einem CAVE zu ermöglichen. Zeitlicher Aufwand ist dadurch vorprogrammiert und das Auftreten von Fehlern bei der Konvertierung des Simulationsmodells möglich. Da auch der hauseigene Materialflusssimulator SIMFLEX/3D nicht für beide Anwendungsgebiete genutzt werden kann und für einen solchen Einsatz mit sehr hohem Aufwand angepasst werden müsste, wurde stattdessen ein neues Simulationssystem entworfen. Das Simulationssystem wird in der vorliegenden Arbeit als ein interoperables und offenes System beschrieben, das über eine flexible Softwarearchitektur verfügt und in einem vernetzten Umfeld mit anderen Werkzeugen Daten austauschen kann. Die grundlegende Idee besteht darin, eine flexible Softwarearchitektur zu entwerfen, die zunächst interaktive und ereignisorientierte 3D–Simulation erlaubt, aber zusätzlich für andere Anwendungszwecke offen gehalten wird. Durch den offenen Ansatz können Erweiterungen, die in Form von Plugins entwickelt werden, mit geringem Aufwand in das System integriert werden, wodurch eine hohe Flexibilität des Systems erreicht wird. Für interoperable Zwecke werden Softwaremodule vorgestellt, die optional eingesetzt werden können und standardisierte Formate wie bspw. XML benutzen. Mit dem neuen Simulationssystem wird die Lücke zwischen Desktop– und VR–Einsatz geschlossen und aus diesem Grund der Zeitaufwand und Fehlerquellen reduziert. Darüber hinaus ermöglicht der offene Ansatz, das Simulationssystem rollen- und aufgabenspezifisch anzupassen, indem die erforderlichen Plugins bereitgestellt werden. Aus diesem Grund kann das Simulationssystem mit sehr geringem Aufwand um weitere Untersuchungsschwerpunkte wie beispielsweise Avatare ergänzt werden. Erste Untersuchungen in einem CAVE wurden erfolgreich durchgeführt. Für die Digitale Fabrik kann der Prototyp eingesetzt werden, um die Produktionsplanung mit Hilfe der Simulation und die Entwicklung mit Hilfe der entwickelten Viewer zu unterstützen. Letzteres ist möglich, da die Viewer zahlreiche CAD–Formate lesen und um weitere Formate ergänzt werden können. Das entwickelte System ist für den Einsatz in verschiedenen Prozessen einer Wertschöpfungskette geeignet,um es als Untersuchungs-, Kommunikations- und Steuerungswerkzeug einzusetzen.

Towards Grid-Wide Modeling and Simulation

Modeling and simulation permeate all areas of business, science and engineering. With the increase in the scale and complexity of simulations, large amounts of computational resources are required, and collaborative model development is needed, as multiple parties could be involved in the development process. The Grid provides a platform for coordinated resource sharing and application development and execution. In this paper, we survey existing technologies in modeling and simulation, and we focus on interoperability and composability of simulation components for both simulation development and execution. We also present our recent work on an HLA-based simulation framework on the Grid, and discuss the issues to achieve composability.

Relación costo beneficio de plaquetas estándar versus plaquetas por aféresis en el Banco de Sangre de la Clínica Colsanitas

Se realizó un estudio costo beneficio para el tratamiento de trombocitopenias en pacientes con discrasias sanguíneas, comparando dos hemoderivados sanguíneos: las plaquetas estándar y plaquetas por aféresis. El estudio se realizó en el Banco de Sangre de la Clínica Colsanitas S.A, con información obtenida sobre pacientes que fueron transfundidos con dichos componentes durante los años 2009 al 2010. Ambos hemoderivados presentaron un nivel de respuesta terapéutica adecuado; se evidenció que los pacientes transfundidos con plaquetas por aféresis, requirieron ser transfundidos menos veces a comparación del grupo transfundido con plaquetas estándar, representando una ventaja respecto a la exposición antigénica de hemoderivados transfundidos, a la necesidad de requerir transfusiones próximas y en el costo del tratamiento para la Entidad hospitalaria. Surge la necesidad de continuar con estudios prospectivos en los Servicios Transfusionales y Bancos de Sangre, como la determinación por inmuno-genética de la aloinmunización HLA, desarrollo HPA, frente a la exposición antigénica que permita evidenciar el desenlace clínico, gestionar los riesgos inherentes a la transfusión y promover la producción de determinado hemoderivado.

Evaluación de una herramienta educativa en conocimiento de donación y trasplante de órganos y tejidos en Colombia

El trasplante de órganos es considerado uno de los avances más significativos de la medicina moderna y es un procedimiento cada vez más exitoso en términos de supervivencia de los pacientes, siendo actualmente la mejor opción de tratamiento para los pacientes con innumerables patologías. El proceso de donación es insuficiente para cubrir las necesidades de trasplante de la población, por lo tanto, se hace necesario el desarrollo de nuevas estrategias para fortalecer la experiencia y efectividad de los programas existentes. La falta de conocimiento de los profesionales de la salud, su percepción y actitud hacia temas relacionados con el proceso de donación, pueden convertirlos en facilitadores o barreras para la identificación de potenciales donantes. Por esta razón, los recursos disponibles, las actitudes hacia la donación, la legislación y conocimiento de los procesos involucrados en la donación de tejidos y órganos son críticos. Dada la influencia de los profesionales de salud se definen los objetivos de este proyecto de tesis: determinar cuál es el conocimiento y las habilidades de los profesionales de la salud encargados de los trasplantes de órganos y de tejidos en la regional 1, evaluados mediante una herramienta educativa para contribuir a mejorar un programa eficiente de Donación de Órganos y tejidos y así mismo, fijar recomendaciones en aras de aumentar las tasas de donación, con especial énfasis en la actividad hospitalaria en el país. METODOLOGIA Se realizó un estudio basado en el análisis de la evaluación de conocimientos del proceso donación- trasplante de órganos y tejidos en el personal de salud participante en la herramienta educativa llamada “Curso taller primer respondiente del potencial donante de órganos y tejidos”. Este curso incluía un formato evaluativo que fue diligenciado de manera anónima por los participantes antes y después de recibir el contenido del curso. El estudio se desarrolló en personal de la Salud de IPS pertenecientes a la Regional I, de la Red Nacional de donación y trasplantes de órganos y tejidos. Con el fin de evidenciar si existen diferencias en el conocimiento de los participantes del curso antes y después de asistir al mismo, se utilizó la prueba de McNemar (p< 0.05). RESULTADOS Entre julio del 2011 y junio del 2012, se realizó el “Curso taller primer respondiente del potencial donante de órganos y tejidos” y se obtuvieron 303 encuestados incluidos médicos, enfermeras y auxiliares de enfermería. Al inicio del curso las respuestas acertadas con relación a legislación, selección del donante, muerte encefálica y mantenimiento del donante estuvieron alrededor del 50%. No fue posible detectar la profesión que pudiese generar riesgo en la detección del donante y los procesos asociados. Posterior al curso, el 72% de las preguntas se respondieron de manera correcta, lo que representa un incremento estadísticamente significativo. Este cambio evidenció significancia estadística al usar la prueba de McNemar y arrojar un valor de p=0.00. .DISCUSIÓN El personal de salud participante en el curso taller proveniente de unidades involucradas como generadoras de donantes muestra un déficit de conocimientos del proceso donación trasplantes lo que puede convertirlos en limitantes para dicho proceso

Systemic Lupus Erythematosus 2014

Systemic lupus erythematosus (SLE, lupus) is the prototype of systemic autoimmune disease (AD). Immune system activation in SLE is characterized by exaggerated B-cell and T-cell responses and loss of immune tolerance against selfantigens. Production and defective elimination of antibodies, circulation and tissue deposition of immune complexes, and complement and cytokine activation contribute to clinical manifestations that range from fatigue and joint pain to severe, life-threatening organ damage

The Autoimmune Tautology: From Polyautoimmunity and Familial Autoimmunity to the Autoimmune Genes

Autoimmune diseases (ADs) are chronic conditions initiated by the loss of immunological tolerance to self-antigens and represent a heterogeneous group of disorders that afflict specific target organs ormultiple organ systems [1]. The chronic nature of these diseases places a significant burden on the utilization of medical care, direct and indirect economic costs, and quality of life. The fact that ADs share several clinical signs and symptoms (i.e., subphenotypes), physiopathological mechanisms, and genetic factors has been called autoimmune tautology and indicates that they have common mechanisms

Characterizing PvARP, a novel Plasmodium vivax antigen

Background Plasmodium vivax continues to be the most widely distributed malarial parasite species in tropical and sub-tropical areas, causing high morbidity indices around the world. Better understanding of the proteins used by the parasite during the invasion of red blood cells is required to obtain an effective vaccine against this disease. This study describes characterizing the P. vivax asparagine-rich protein (PvARP) and examines its antigenicity in natural infection. Methods The target gene in the study was selected according to a previous in silico analysis using profile hidden Markov models which identified P. vivax proteins that play a possible role in invasion. Transcription of the arp gene in the P. vivax VCG-1 strain was here evaluated by RT-PCR. Specific human antibodies against PvARP were used to confirm protein expression by Western blot as well as its subcellular localization by immunofluorescence. Recognition of recombinant PvARP by sera from P. vivax-infected individuals was evaluated by ELISA. Results VCG-1 strain PvARP is a 281-residue-long molecule, which is encoded by a single exon and has an N-terminal secretion signal, as well as a tandem repeat region. This protein is expressed in mature schizonts and is located on the surface of merozoites, having an apparent accumulation towards their apical pole. Sera from P. vivax-infected patients recognized the recombinant, thereby suggesting that this protein is targeted by the immune response during infection.

Is there a common genetic basis for autoimmune diseases?

Autoimmune diseases (ADs) represent a diverse collection of diseases in terms of their demographic profile and primary clinical manifestations. The commonality between them however, is the damage to tissues and organs that arises from the response to self-antigens. The presence of shared pathophysiological mechanisms within ADs has stimulated searches for common genetic roots to these diseases. Two approaches have been undertaken to sustain the “common genetic origin” theory of ADs. Firstly, a clinical genetic analysis showed that autoimmunity aggregates within families of probands diagnosed with primary Sjögren's (pSS) syndrome or type 1 diabetes mellitus (T1D). A literature review supported the establishment of a familiar cluster of ADs depending upon the proband's disease phenotype. Secondly, in a same and well-defined population, a large genetic association study indicated that a number of polymorphic genes (i.e. HLA-DRB1, TNF and PTPN22) influence the susceptibility for acquiring different ADs. Likewise, association and linkage studies in different populations have revealed that several susceptibility loci overlap in ADs, and clinical studies have shown that frequent clustering of several ADs occurs. Thus, the genetic factors for ADs consist of two types: those which are common to many ADs (acting in epistatic pleitropy) and those that are specific to a given disorder. Their identification and functional characterization will allow us to predict their effect as well as to indicate potential new therapeutic interventions. Both autoimmunity family history and the co-occurrence of ADs in affected probands should be considered when performing genetic association and linkage studies.

A sequence in subdomain 2 of DBL1 alpha of plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 induces strain transcending antibodies

Immunity to severe malaria is the first level of immunity acquired to Plasmodium falciparum. Antibodies to the variant antigen PfEMP1 (P. falciparum erythrocyte membrane protein 1) present at the surface of the parasitized red blood cell (pRBC) confer protection by blocking microvascular sequestration. Here we have generated antibodies to peptide sequences of subdomain 2 of PfEMP1-DBL1 alpha previously identified to be associated with severe or mild malaria. A set of sera generated to the amino acid sequence KLQTLTLHQVREYWWALNRKEVWKA, containing the motif ALNRKE, stained the live pRBC. 50% of parasites tested (7/14) were positive both in flow cytometry and immunofluorescence assays with live pRBCs including both laboratory strains and in vitro adapted clinical isolates. Antibodies that reacted selectively with the sequence REYWWALNRKEVWKA in a 15-mer peptide array of DBL1 alpha-domains were also found to react with the pRBC surface. By utilizing a peptide array to map the binding properties of the elicited anti-DBL1 alpha antibodies, the amino acids WxxNRx were found essential for antibody binding. Complementary experiments using 135 degenerate RDSM peptide sequences obtained from 93 Ugandan patient-isolates showed that antibody binding occurred when the amino acids WxLNRKE/D were present in the peptide. The data suggests that the ALNRKE sequence motif, associated with severe malaria, induces strain-transcending antibodies that react with the pRBC surface.

3D Analysis of the TCR/pMHCII Complex Formation in Monkeys Vaccinated with the First Peptide Inducing Sterilizing Immunity against Human Malaria

T-cell receptor gene rearrangements were studied in Aotus monkeys developing high antibody titers and sterilizing immunity against the Plasmodium falciparum malaria parasite upon vaccination with the modified synthetic peptide 24112, which was identified in the Merozoite Surface Protein 2 (MSP-2) and is known to bind to HLA-DR beta 1*0403 molecules with high capacity. Spectratyping analysis showed a preferential usage of V beta 12 and V beta 6 TCR gene families in 67% of HLA-DR beta 1*0403-like genotyped monkeys. Docking of peptide 24112 into the HLA-DR beta 1*0401-HA peptide-HA1.7TCR complex containing the VDJ rearrangements identified in fully protected monkeys showed a different structural signature compared to nonprotected monkeys. These striking results show the exquisite specificity of the TCR/pMHCII complex formation needed for inducing sterilizing immunity and provide important hints for a logical and rational methodology to develop multiepitopic, minimal subunit-based synthetic vaccines against infectious diseases, among them malaria.

Determinación de interleucina-10 (IL-10) en pacientes con cáncer en estadios III y IV tratados con dexametasona

La utilización de la dexametasona está asociada con la supresión de la respuesta inmune en pacientes con cáncer en estadíos III y IV, debido posiblemente a una acción inhibidora sobre las células dendríticas presentadoras de antígenos. Bajo la acción de la dexametasona, las células dendríticas secretan niveles muy bajos de IL-10, lo que a su vez disminuye, tanto la respuesta mediada por los linfocitos Th2 como la inducida por las células NK. La IL-10 tiene pues un efecto dual, si se tiene en cuenta que, en la mayoría de los modelos experimentales, aumenta en pacientes tratados con glucocorticoides tipo dexametasona e inhibe la respuesta mediada por los linfocitos Th1, con una consecuente exacerbación del proceso. Metodología: Se utilizó la prueba de ELISA para determinar IL-10 en pacientes con diferentes tipos de tumor en estadíos III y IV, sometidos a quimioterapia y tratados con dexametasona-metoclopramida como antiemético y en un grupo control de personas sanas. Resultados: En este modelo experimental, todos los pacientes con cáncer en estadíos III y IV presentaron niveles séricos de IL-10 muy bajos, comparados con los del grupo control. Además, IL-10 no aumentó su concentración en los pacientes tratados con dexametasona. Conclusión: IL-10 no provoca anergia de las células dendríticas ni disminución de la respuesta citotóxica mediada por Th1. Por tanto, se sospecha que es la dexametasona y no la IL-10 la responsable de la supresión en la respuesta inmune en pacientes con cáncer en estadíos III y IV, lo que podrá ser demostrado en posteriores estudios que complementen los resultados obtenidos.

Evaluación del programa de vigilancia centinela de influenza y otros virus respiratorios 1997- 2007 Colombia

La influenza es una entidad clínica, que es causada por los virus de la influenza A, B y C del género Influenza. El virus de la influenza A se clasifica en subtipos, con base en 2 antígenos de superficie: la hemaglutinina y la neuraminidasa. La respuesta inmune frente a estos antígenos (especialmente frente a la hemaglutinina), disminuye la probabilidad de infección, así como la severidad del cuadro clínico. La intención de este trabajo es describir el funcionamiento del programa de vigilancia centinela de influenza y otros virus respiratorios en Colombia, que permite identificar en que medida se alcanza la finalidad de esta actividad y que dificultades en general afectan su funcionamiento.

Prevalencia de enfermedad celiaca en Latinoamérica: revisión sistemática de la literatura y meta-análisis

Introducción: La enfermedad celiaca (EC) es una enfermedad autoinmune (EA) intestinal desencadenada por la ingesta de gluten. Por la falta de información de la presencia de EC en Latinoamérica (LA), nosotros investigamos la prevalencia de la enfermedad en esta región utilizando una revisión sistemática de la literatura y un meta-análisis. Métodos y resultados: Este trabajo fue realizado en dos fases: La primera, fue un estudio de corte transversal de 300 individuos Colombianos. La segunda, fue una revisión sistemática y una meta-regresión siguiendo las guías PRSIMA. Nuestros resultados ponen de manifiesto una falta de anti-transglutaminasa tisular (tTG) e IgA anti-endomisio (EMA) en la población Colombiana. En la revisión sistemática, 72 artículos cumplían con los criterios de selección, la prevalencia estimada de EC en LA fue de 0,46% a 0,64%, mientras que la prevalencia en familiares de primer grado fue de 5,5 a 5,6%, y en los pacientes con diabetes mellitus tipo 1 fue de 4,6% a 8,7% Conclusión: Nuestro estudio muestra que la prevalencia de EC en pacientes sanos de LA es similar a la notificada en la población europea.

Enfermedad tiroidea autoinmune en pacientes colombianos con lupus eritematoso sistémico

Objetivos: Determinar la prevalencia y los factores asociados con el desarrollo de hipotiroidismo autoinmune (HA) en una cohorte de pacientes con lupus eritematoso sistémico (LES), y analizar la información actual en cuanto a la prevalencia e impacto de la enfermedad tiroidea autoinmune y la autoinmunidad tiroidea en pacientes con LES. Métodos: Este fue un estudio realizado en dos pasos. Primero, un total de 376 pacientes con LES fueron evaluados sistemáticamente por la presencia de: 1) HA confirmado, 2) positividad para anticuerpos tiroperoxidasa/tiroglobulina (TPOAb/TgAb) sin hipotiroidismo, 3) hipotiroidismo no autoinmune, y 4) pacientes con LES sin hipotiroidismo ni positividad para TPOAb/TgAb. Se construyeron modelos multivariados y árboles de regresión y clasificación para analizar los datos. Segundo, la información actual fue evaluada a través de una revisión sistemática de la literatura (RLS). Se siguieron las guías PRISMA para la búsqueda en las bases de datos PubMed, Scopus, SciELO y Librería Virtual en Salud. Resultados: En nuestra cohorte, la prevalencia de HA confirmado fue de 12% (Grupo 1). Sin embargo, la frecuencia de positividad para TPOAb y TgAb fue de 21% y 10%, respectivamente (Grupo 2). Los pacientes con LES sin HA, hipotiroidismo no autoinmune ni positividad para TPOAb/TgAb constituyeron el 40% de la corhorte. Los pacientes con HA confirmada fueron estadísticamente significativo de mayor edad y tuvieron un inicio tardío de la enfermedad. El tabaquismo (ORA 6.93, IC 95% 1.98-28.54, p= 0.004), la presencia de Síndrome de Sjögren (SS) (ORA 23.2, IC 95% 1.89-359.53, p= 0.015) y la positividad para anticuerpos anti-péptido cíclico citrulinado (anti-CCP) (ORA 10.35, IC 95% 1.04-121.26, p= 0.047) se asociaron con la coexistencia de LES-HA, ajustado por género y duración de la enfermedad. El tabaquismo y el SS fueron confirmados como factores predictivos para LES-HA (AUC del modelo CART = 0.72). En la RSL, la prevalencia de ETA en LES varío entre 1% al 60%. Los factores asociados con esta poliautoinmunidad fueron el género femenino, edad avanzada, tabaquismo, positividad para algunos anticuerpos, SS y el compromiso articular y cutáneo. Conclusiones: La ETA es frecuente en pacientes con LES, y no afecta la severidad del LES. Los factores de riesgo identificados ayudarán a los clínicos en la búsqueda de ETA. Nuestros resultados deben estimular políticas para la suspensión del tabaquismo en pacientes con LES.

Tratamiento de Artritis reumatoide con antagonistas del factor de necrosis tumoral alfa y su asociación con el desarrollo de melanoma cutáneo: revisión sistemática de la literatura y meta-análisis.

Introducción: El tratamiento con antagonistas del factor de necrosis tumoral alfa (anti TNF) ha impactado el pronóstico y la calidad de vida de los pacientes con artritis reumatoide (AR) positivamente, sin embargo, se interroga un incremento en el riesgo de desarrollar melanoma. Objetivo: Conocer la asociación entre el uso de anti TNF y el desarrollo de melanoma maligno en pacientes con AR. Metodología: Se realizó una búsqueda sistemática en MEDLINE, EMBASE, COCHRANE LIBRARY y LILACS para ensayos clínicos, estudios observacionales, revisiones y meta-análisis en pacientes adultos con diagnóstico de AR y manejo con anti TNF (Certolizumab pegol, Adalimumab, Etanercept, Infliximab y Golimumab). Resultados: 37 estudios clínicos cumplieron los criterios de inclusión para el meta-análisis, con una población de 16567 pacientes. El análisis de heterogeneidad no fue significativo (p=1), no se encontró diferencia en el riesgo entre los grupos comparados DR -0.00 (IC 95% -0.001; -0.001). Un análisis adicional de los estudios en los que se reportó al menos 1 caso de melanoma (4222 pacientes) tampoco mostró diferencia en el riesgo DR -0.00 (IC 95% -0.004 ; -0.003). Conclusión: En la evidencia disponible a la fecha no encontramos asociación significativa entre el tratamiento con anti TNF en pacientes con diagnóstico de AR y el desarrollo de melanoma cutáneo.