Strategie agroecologiche nel vigneto: influenza sul fenomeno delle crepacciature del suolo

La salvaguardia della risorsa suolo, bene comune da preservare per le future generazioni, sollecita l’adozione di principi dell’agroecologia nella gestione dei vigneti. In questo contesto, il lavoro di Tesi condotto in un vigneto della cv Sangiovese (Castel Bolognese, RA) si è focalizzato sugli effetti delle strategie agroecologiche di gestione del suolo e, in particolare, sul fenomeno delle crepacciature attraverso lo sviluppo di un approccio metodologico basato sull’elaborazione ed analisi di immagini. Il suolo gestito attraverso l’utilizzo di un inerbimento “modulato a strisce”, caratterizzato dalla presenza di un miscuglio a base di leguminose autoriseminanti lungo il filare, ha migliorato lo stato idrico delle viti. La Tesi ha dimostrato che le strategie agronomiche implementate nel campo sperimentale, riducendo le lavorazioni meccaniche del suolo e limitandole alle sole operazioni di semina dei miscugli, possono contribuire significativamente alla conservazione della risorsa suolo. La metodologia per lo studio delle crepacciature, ideata e resa replicabile nel lavoro di Tesi, potrà essere adottata e sviluppata per confermare i benefici delle strategie agroecologiche.

Analisi del tempo di reazione dei conducenti dei veicoli con metodologie innovative: l'influenza del sistema Adaptive Cruise Control

La presente tesi si pone l’obiettivo di studiare e comprendere l’influenza che i sistemi di assistenza alla guida (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems), installati negli autoveicoli di nuova generazione, hanno sulla condotta di guida degli automobilisti, con particolare attenzione alla distrazione ed al workload che essi provocano. Punto centrale dell’analisi è il sistema Adaptive Cruise Control (ACC) che permette al guidatore del veicolo sia di mantenere una velocità di marcia costante sia di rilevare, tramite sensoristica, i veicoli che lo precedono, intervenendo sul sistema frenante e sulla centralina di controllo del motore, così da garantire il mantenimento della distanza di sicurezza selezionata. Lo studio, attraverso l’utilizzo di tecniche innovative, si sofferma, in particolare, sull’analisi del comportamento di guida dei conducenti a bordo di un veicolo dotato di Adaptive Cruise Control. Il fine della ricerca è quello di determinare se e quanto il sistema ACC influisca sul conducente in termini di carico di lavoro cognitivo e fisico e di livelli d’attenzione, concentrandosi sulla valutazione del tempo di reazione con sistema acceso o spento.

Comprendere come lo stato genetico di TP53 influenza la risposta al deficit indotto sul Complesso I mitocondriale come terapia anticancro

Il Complesso I (CI) mitocondriale è uno dei target metabolici più promettenti nelle terapie anti- cancro. In particolare, la metformina è un inibitore noto del CI, capace di inibire la crescita delle cellule tumorali, ma non di eradicare la patologia. Recentemente, l’associazione metformina ed ipoglicemia si è rivelata letale per i tumori, sebbene l’efficacia terapeutica del trattamento sinergico possa essere influenzata dall’accumulo di alterazioni genetiche nei più noti drivers della tumorigenesi. Abbiamo così investigato l’effetto dello stress metabolico indotto dalla restrizione di glucosio in un pannello di linee cellulari tumorali con un severo deficit sul CI e con un diverso stato genetico di TP53. Il deficit del CI associato alla carenza di glucosio inducono un abbattimento dei livelli di espressione della proteina p53 mutata, ma non della controparte wild-type. Il fenomeno biologico osservato non dipende né da un blocco trascrizionale, né dall’innesco di vie di degradazione intracellulare, come proteasoma ed autofagia. La scomparsa di p53 mutata, invece, sembra dipendere da un blocco generale della sintesi proteica, verosimilmente indotto dallo stress energetico e nutrizionale. Nella controparte p53 wild-type, invece, si osserva solo una parziale riduzione della sintesi proteica, suggerendo l’innesco di possibili vie di adattamento per compensare il danno sul CI. La carenza di amminoacidi è una caratteristica dei tumori solidi che potrebbe essere esacerbata in condizioni di deficit generali della catena respiratoria mitocondriale. In particolare, l’inibizione del CI causa auxotrofia da aspartato, metabolita limitante per la proliferazione, condizione che potrebbe generare il blocco della sintesi proteica osservato. L’incremento di espressione dei livelli del trasportatore aspartato/glutatammato mediata da p53 mutata compensa l’auxotrofia da aspartato, identificando un meccanismo di adattamento al deficit del CI. Dunque, i risultati ottenuti sottolineano l’importanza di implementare la terapia anti-complesso I nel cancro, poiché il diverso stato di p53 può alterare l’efficacia del trattamento.

La nuova eGovernance sanitaria europea: verso una piena integrazione della digitalizzazione nei sistemi sanitari degli Stati membri

L’elaborato approfondisce il diritto alla salute nell’ordinamento dell’Unione europea, con la consapevolezza che il settore della sanità, nella complessità di una tensione perdurante tra la sua matrice sociale e l’applicazione di logiche europee di mercato, rappresenta un ambito da sempre sottratto all’intervento diretto e vincolante delle istituzioni. Contemporaneamente, prende spunto dall’osservazione della transizione digitale dei sistemi sanitari nazionali per proporre una rilettura dei tradizionali equilibri istituzionali tra ordinamenti e constatare il grado di influenza dell’Unione oltre la dimensione transfrontaliera. Infatti, per le attuali esigenze di sostenibilità dei sistemi di tutela della salute e per il valore aggiunto riconosciuto alle azioni europee nel corso della gestione della pandemia da Covid-19, l’eHealth ha rappresentato l’occasione per una vigorosa intrusione delle istituzioni europee entro prerogative tipicamente statuali, fino all’emersione di una eGovernance sanitaria europea. Pertanto, la trattazione compie un percorso evolutivo che muove dalla Direttiva 2011/24 sull’assistenza transfrontaliera e l’assistenza sanitaria online, in combinato disposto con il complesso degli atti di soft law connessi, per verificarne l’esiguo impatto sui sistemi sanitari degli Stati membri e, alla luce dei recenti investimenti strategici ed interventi normativi rilevanti in tema di tecnologie applicate alla sanità, riconoscerne il sostanziale superamento. In particolare, il confronto tra l’insufficiente livello di digitalizzazione raggiunto finora nei sistemi sanitari degli Stati membri ed il tenore della Proposta di regolamento sullo European Health Data Space suggerisce l’evoluzione dell’impianto di governo dei dati sanitari stabilito nella Direttiva, a partire dalla previsione di una disciplina comune sulla cartella sanitaria. A questo proposito, l’interoperabilità tra tecnologie diviene un presupposto operativo indefettibile, che corrobora la natura ‘tecnologicamente condizionata’ del diritto alla salute e propone l’idea che la sanità digitale rappresenti un passo in avanti verso un’assistenza europea uniforme.

Data surveillance for infectious diseases: models, complex networks and machine learning

In this thesis, we investigate the role of applied physics in epidemiological surveillance through the application of mathematical models, network science and machine learning. The spread of a communicable disease depends on many biological, social, and health factors. The large masses of data available make it possible, on the one hand, to monitor the evolution and spread of pathogenic organisms; on the other hand, to study the behavior of people, their opinions and habits. Presented here are three lines of research in which an attempt was made to solve real epidemiological problems through data analysis and the use of statistical and mathematical models. In Chapter 1, we applied language-inspired Deep Learning models to transform influenza protein sequences into vectors encoding their information content. We then attempted to reconstruct the antigenic properties of different viral strains using regression models and to identify the mutations responsible for vaccine escape. In Chapter 2, we constructed a compartmental model to describe the spread of a bacterium within a hospital ward. The model was informed and validated on time series of clinical measurements, and a sensitivity analysis was used to assess the impact of different control measures. Finally (Chapter 3) we reconstructed the network of retweets among COVID-19 themed Twitter users in the early months of the SARS-CoV-2 pandemic. By means of community detection algorithms and centrality measures, we characterized users’ attention shifts in the network, showing that scientific communities, initially the most retweeted, lost influence over time to national political communities. In the Conclusion, we highlighted the importance of the work done in light of the main contemporary challenges for epidemiological surveillance. In particular, we present reflections on the importance of nowcasting and forecasting, the relationship between data and scientific research, and the need to unite the different scales of epidemiological surveillance.

Advancing digital healthcare research and machine learning-aided knowledge extraction amidst the COVID-19 pandemic

The rapid progression of biomedical research coupled with the explosion of scientific literature has generated an exigent need for efficient and reliable systems of knowledge extraction. This dissertation contends with this challenge through a concentrated investigation of digital health, Artificial Intelligence, and specifically Machine Learning and Natural Language Processing's (NLP) potential to expedite systematic literature reviews and refine the knowledge extraction process. The surge of COVID-19 complicated the efforts of scientists, policymakers, and medical professionals in identifying pertinent articles and assessing their scientific validity. This thesis presents a substantial solution in the form of the COKE Project, an initiative that interlaces machine reading with the rigorous protocols of Evidence-Based Medicine to streamline knowledge extraction. In the framework of the COKE (“COVID-19 Knowledge Extraction framework for next-generation discovery science”) Project, this thesis aims to underscore the capacity of machine reading to create knowledge graphs from scientific texts. The project is remarkable for its innovative use of NLP techniques such as a BERT + bi-LSTM language model. This combination is employed to detect and categorize elements within medical abstracts, thereby enhancing the systematic literature review process. The COKE project's outcomes show that NLP, when used in a judiciously structured manner, can significantly reduce the time and effort required to produce medical guidelines. These findings are particularly salient during times of medical emergency, like the COVID-19 pandemic, when quick and accurate research results are critical.

Influenza dei difetti sul comportamento a fatica della lega AlSi10Mg prodotta con Laser Powder Bed Fusion

La tesi in oggetto ha lo scopo di valutare la fattibilità di sviluppare, sulla base di dati sperimentali, un metodo previsionale per il comportamento a fatica della lega AlSi10Mg prodotta mediante Laser Powder Bed Fusion, adattabile a componenti di dimensioni qualsiasi. La lega è stata trattata con invecchiamento diretto (T5) ottimizzato per ottenere una parziale riduzione delle tensioni residue senza comprometterne la durezza. Partendo da prove di fatica a flessione rotante condotte seguendo il metodo statistico Stair-Case per la definizione della resistenza a fatica, si vuole correlare il difetto killer, ossia quello che innesca la rottura del provino, alla caratterizzazione dei difetti condotta pre-prova con tomografia computerizzata ad alta risoluzione (µCT). Il difetto killer, osservato sulle superfici di frattura, viene analizzato in termini di dimensione, posizione e forma. Contemporaneamente è stato sviluppato un metodo per l’analisi dei difetti ottenuta con µCT tale da poter identificare quelli considerati più pericolosi, sulla base dello stato tensionale del campione, di posizione e dimensione dei difetti. Inoltre, è stata eseguita una caratterizzazione microstrutturale sulle sezioni trasversali dei campioni per valutare la quantità, dimensione e forma dei difetti e confrontarla con i dati di µCT. Per mostrare la relazione tra le dimensioni del difetto killer e la resistenza a fatica è stato adottato il diagramma di Kitagawa-Takahashi, con il modello di El Haddad. Dal confronto tra le metodologie è stata riscontrata una buona correlazione tra i difetti individuati come pericolosi dai dati di µCT e quelli che hanno effettivamente portato a rottura il campione, osservati in frattografia, supportando quindi la possibilità di sviluppare un metodo previsionale del comportamento a fatica. Quantitativamente, le dimensioni dei difetti killer sono nell’intervallo 90-130 µm e si trovano ad una distanza massima dalla superficie di non oltre 250 µm.

Characterisation of the sewage microbiome in four European cities throughout the COVID-19 pandemic by means of ecological and network modelling

The purpose of this work was to investigate possible patterns occurring in the sewage bacterial content of four cities (Bologna, Budapest, Rome, Rotterdam) over time (March 2020 - November 2021), also considering the possible effects of the lockdown periods due to the COVID-19 pandemic. The sewage metagenomics data were provided within VEO (Versatile Emerging infectious disease Observatory) project. The first analysis was the evaluation of the between samples diversity, looking for (dis)similarities among the cities, as well as among different time periods (seasonality). To this aim, we computed both similarity networks and Principal Coordinate Analysis (PCoA) plots based on the Bray-Curtis metric. Then, the alpha-biodiversity of the samples was estimated by means of different diversity indices. By looking at the temporal behaviour of the biodiversity in the four cities, we noticed an abrupt decrease in both Rome and Budapest in the Summer of 2020, that is related to: the prevalence of some species when the minimum occurred, and the change in correlations among species (studied via correlation networks), which is enriched in the period of minimum biodiversity. Rotterdam samples seem to be very different with respect to those from the other cities, as confirmed by PCoA. Moreover, the Rotterdam time series is proved to be stable and stationary also in terms of biodiversity. The low variability in the Rotterdam samples seems to be related to the species of Pseudomonas genus, which are highly variable and plentiful in the other cities, but are not among the most abundant in Rotterdam. Also, we observed that no seasonality effect emerged from the time series of the four cities. Regarding the impact of lockdown periods due to the COVID-19 pandemic, from the limited data available no effect on the time series considered emerges. More samples will be soon available and these analyses will be performed also on them, so that the possible effects of lockdowns may be studied.

Influenza: atualização do manejo clínico

Curso a distância, autoinstrucional, com enfoque prático, baseado na análise de 4 casos clínicos que incluem a determinação de ações importantes para o correto manejo da influenza, de acordo com protocolos atualizados do Ministério da Saúde, que inclui a indicação do uso de medicação antiviral e a atenção especial aos casos de síndrome respiratória aguda e grave.

Caso Marcela: análise de caso clínico da influenza

Caso clínico do Curso de Atualização do Manejo Clínico da Influenza, ofertado pela Secretaria de Vigilância em Saúde e Universidade Aberta do Sistema Único de Saúde - UNASUS. Discute o caso de uma paciente de 22 anos, na 30ª semana de gestação, com pré-natal em dia, sem intercorências até então. Em uma manhã de inverno procura a unidade de saúde com queixas de febre alta, dor de garvanta e tosse seca. Nega dor toráxica ou dispinéia, e nega também dor abdominal. Não tomou a vacina de infuenza, apesar da recomendação feita durente seu pré-natal.

Caso Maria Aparecida: análise de caso clínico da influenza

Caso clínico do Curso de Atualização do Manejo Clínico da Influenza, ofertado pela Secretaria de Vigilância em Saúde e Universidade Aberta do Sistema Único de Saúde - UNASUS. Esse caso aborda o manejo de um caso clínico de infecção respiratória em uma paciente de 72 anos, institucionalizada. Como a paciente não apresentava sinais de agravamento ou de descompensação de doença de base, o processo é conduzido inicialmente como um caso de síndrome gripal, sendo indicado corretamente o tratamento com oseltamivir e optado pelo manejo ambulatorial. No retorno, a paciente apresenta um quadro de pneumonia grave e é internada em unidade de terapia intensiva.

Caso Mário: análise de caso clínico da influenza

Caso clínico do Curso de Atualização do Manejo Clínico da Influenza, ofertado pela Secretaria de Vigilância em Saúde e Universidade Aberta do Sistema Único de Saúde - UNASUS. Esse caso aborda o manejo clínico de síndrome gripal (SG) em um paciente de 39 anos, sem condições ou fatores de risco para complicação por influenza. O quadro adequa-se à definição de SG por apresentar febre de início súbito associada à tosse ou dor de garganta.

Caso Eduardo e Frederico: análise de caso clínico da influenza

Caso clínico do Curso de Atualização do Manejo Clínico da Influenza, ofertado pela Secretaria de Vigilância em Saúde e Universidade Aberta do Sistema Único de Saúde - UNASUS. Esse caso aborda o manejo clínico de síndrome respiratória em duas crianças, uma (4 anos) com quadro mais grave que a outra (1 ano e 6 meses). Orienta também quanto à forma correta de preparação da solução de oseltamivir a partir da apresentação em cápsula, bem como sua associação ao antiviral no caso de pneumonia adquirida na comunidade (PAC).

Síndrome gripal / SRAG: classificação de risco e manejo do paciente [fluxograma da Influenza]

Apresenta o fluxograma de atendimento da Influenza para casos suspeitos de Síndrome Gripal (SG) e Síndrome Respiratória Aguda Grave (SRAG), de acordo com o protocolo vigente do Ministério da Saúde. Incluído sinais, sintomas, fatores de risco a considerar, bem como a indicação de tratamento do Oseltamivir e do Zanamivir, em cada caso.

Influenza: atualização de manejo clínico: protocolo clínico 2013

O Dr. José Ricardo Pio Marins, infectologista do Ministério da Saúde, discorre sobre o protocolo de tratamento da influenza no Brasil, abordando orientações para triagem (com diferenciação entre síndrome gripal e resfriado comum); indicações de tratamento com ativirais; casos críticos indicados para unidade de terapia intensiva (crianças, idosos, gestantes e pacientes com comorbidades); casos que necessitam de uso de quimioprofilaxia e orientações para uso de receituário simples.