Brazilian soil science: from its inception to the future, and beyond

The present essay is meant to provide some background on the evolution of the soil science community in Brazil, since its inception, to describe its current situation, and to outline a number of opportunities and challenges facing the discipline in decades to come. The origin of Brazilian agronomy dates back to the beginning of the 19th century as a subdiscipline of botany, and its association with chemistry would later establish it as a science. In the middle of the 19th century, agricultural chemistry was born as a result of this association, leading to the establishment of edaphology, a branch of Soil Science. Another branch of Soil Science, known as pedology, was established as an applied and scientific knowledge in Brazil during the middle of the 20th century. During the same period, the Brazilian Soil Science Society (SBCS) was created, merging the knowledge of both branches and gathering all scientists involved. Twenty years after the SBCS foundation, the creation of Graduate Programs made Brazilian Soil Science enter the modern era, generating crucial knowledge to reach the current levels of agricultural productivity. Part of a community composed of 25 Soil Departments, 15 Graduate Programs and a great number of institutions that promote research and technology transfer, Brazilian soil scientists are responsible for developing solutions for sustainable development, by generating, adapting and transferring technology to the benefit of the country. The knowledge produced by SBCS members has been particularly significant for Brazil to achieve the status of most competitive tropical agriculture in the world. In the future decades, Soil Science will still remain topical in discussions regarding environment care and production of food and fibers, in addition, it will be essential and strategic for certain issues, such as water quality, reducing poverty and development of renewable sources of energy.

Modulation of proteasomal activity required for the generation of a cytotoxic T lymphocyte-defined peptide derived from the tumor antigen MAGE-3.

We have analyzed the presentation of human histocompatability leukocyte antigen-A*0201-associated tumor peptide antigen MAGE-3271-279 by melanoma cells. We show that specific cytotoxic T lymphocyte (CTL)-recognizing cells transfected with a minigene encoding the preprocessed fragment MAGE-3271-279 failed to recognize cells expressing the full length MAGE-3 protein. Digestion of synthetic peptides extended at the NH2 or COOH terminus of MAGE-3271-279 with purified human proteasome revealed that the generation of the COOH terminus of the antigenic peptide was impaired. Surprisingly, addition of lactacystin to purified proteasome, though partially inhibitory, resulted in the generation of the antigenic peptide. Furthermore, treatment of melanoma cells expressing the MAGE-3 protein with lactacystin resulted in efficient lysis by MAGE-3271-279-specific CTL. We therefore postulate that the generation of antigenic peptides by the proteasome in cells can be modulated by the selective inhibition of certain of its enzymaticactivities.

Candida species distribution and antifungal susceptibility testing according to European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing and new vs. old Clinical and Laboratory Standards Institute clinical breakpoints: a 6-year prospective candidaemia survey from the fungal infection network of Switzerland.

We analyzed the species distribution of Candida blood isolates (CBIs), prospectively collected between 2004 and 2009 within FUNGINOS, and compared their antifungal susceptibility according to clinical breakpoints defined by the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) in 2013, and the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) in 2008 (old CLSI breakpoints) and 2012 (new CLSI breakpoints). CBIs were tested for susceptiblity to fluconazole, voriconazole and caspofungin by microtitre broth dilution (Sensititre(®) YeastOne? test panel). Of 1090 CBIs, 675 (61.9%) were C. albicans, 191 (17.5%) C. glabrata, 64 (5.9%) C. tropicalis, 59 (5.4%) C. parapsilosis, 33 (3%) C. dubliniensis, 22 (2%) C. krusei and 46 (4.2%) rare Candida species. Independently of the breakpoints applied, C. albicans was almost uniformly (>98%) susceptible to all three antifungal agents. In contrast, the proportions of fluconazole- and voriconazole-susceptible C. tropicalis and F-susceptible C. parapsilosis were lower according to EUCAST/new CLSI breakpoints than to the old CLSI breakpoints. For caspofungin, non-susceptibility occurred mainly in C. krusei (63.3%) and C. glabrata (9.4%). Nine isolates (five C. tropicalis, three C. albicans and one C. parapsilosis) were cross-resistant to azoles according to EUCAST breakpoints, compared with three isolates (two C. albicans and one C. tropicalis) according to new and two (2 C. albicans) according to old CLSI breakpoints. Four species (C. albicans, C. glabrata, C. tropicalis and C. parapsilosis) represented >90% of all CBIs. In vitro resistance to fluconazole, voriconazole and caspofungin was rare among C. albicans, but an increase of non-susceptibile isolates was observed among C. tropicalis/C. parapsilosis for the azoles and C. glabrata/C. krusei for caspofungin according to EUCAST and new CLSI breakpoints compared with old CLSI breakpoints.

From the Apennines to the Alps: colonization genetics of the naturally expanding Italian wolf (Canis lupus) population

Wolves in Italy strongly declined in the past and were confined south of the Alps since the turn of the last century, reduced in the 1970s to approximately 100 individuals surviving in two fragmented subpopulations in the central-southern Apennines. The Italian wolves are presently expanding in the Apennines, and started to recolonize the western Alps in Italy, France and Switzerland about 16 years ago. In this study, we used a population genetic approach to elucidate some aspects of the wolf recolonization process. DNA extracted from 3068 tissue and scat samples collected in the Apennines (the source populations) and in the Alps (the colony), were genotyped at 12 microsatellite loci aiming to assess (i) the strength of the bottleneck and founder effects during the onset of colonization; (ii) the rates of gene flow between source and colony; and (iii) the minimum number of colonizers that are needed to explain the genetic variability observed in the colony. We identified a total of 435 distinct wolf genotypes, which showed that wolves in the Alps: (i) have significantly lower genetic diversity (heterozygosity, allelic richness, number of private alleles) than wolves in the Apennines; (ii) are genetically distinct using pairwise F(ST) values, population assignment test and Bayesian clustering; (iii) are not in genetic equilibrium (significant bottleneck test). Spatial autocorrelations are significant among samples separated up to c. 230 km, roughly correspondent to the apparent gap in permanent wolf presence between the Alps and north Apennines. The estimated number of first-generation migrants indicates that migration has been unidirectional and male-biased, from the Apennines to the Alps, and that wolves in southern Italy did not contribute to the Alpine population. These results suggest that: (i) the Alps were colonized by a few long-range migrating wolves originating in the north Apennine subpopulation; (ii) during the colonization process there has been a moderate bottleneck; and (iii) gene flow between sources and colonies was moderate (corresponding to 1.25-2.50 wolves per generation), despite high potential for dispersal. Bottleneck simulations showed that a total of c. 8-16 effective founders are needed to explain the genetic diversity observed in the Alps. Levels of genetic diversity in the expanding Alpine wolf population, and the permanence of genetic structuring, will depend on the future rates of gene flow among distinct wolf subpopulation fragments.

Role of the GNOM gene in Arabidopsis apical-basal patterning--From mutant phenotype to cellular mechanism of protein action.

How the apical-basal axis of polarity is established in embryogenesis is still a mystery in plant development. This axis appeared specifically compromised by mutations in the Arabidopsis GNOM gene. Surprisingly, GNOM encodes an ARF guanine-nucleotide exchange factor (ARF-GEF) that regulates the formation of vesicles in membrane trafficking. In-depth functional analysis of GNOM and its closest relative, GNOM-LIKE 1 (GNL1), has provided a mechanistic explanation for the development-specific role of a seemingly mundane trafficking regulator. The current model proposes that GNOM is specifically involved in the endosomal recycling of the auxin-efflux carrier PIN1 to the basal plasma membrane in provascular cells, which in turn is required for the accumulation of the plant hormone auxin at the future root pole through polar auxin transport. Thus, the analysis of GNOM highlights the importance of cell-biological processes for a mechanistic understanding of development.

Precision determination of r(0)Lambda((MS)over-bar) from the QCD static energy

We use the recently obtained theoretical expression for the complete QCD static energy at next-to-next-to-next-to leading-logarithmic accuracy to determine r(0)Lambda((MS) over bar) by comparison with available lattice data, where r(0) is the lattice scale and Lambda((MS) over bar) is the QCD scale. We obtain r(0)Lambda((MS) over bar) = 0.622(-0.015)(+0.019) for the zero-flavor case. The procedure we describe can be directly used to obtain r(0)Lambda((MS) over bar) in the unquenched case, when unquenched lattice data for the static energy at short distances becomes available. Using the value of the strong coupling alpha(s) as an input, the unquenched result would provide a determination of the lattice scale r(0).

Validity of Charlson Comorbidity Index in patients hospitalised with acute coronary syndrome. Insights from the nationwide AMIS Plus registry 2002-2012.

OBJECTIVE: This study aimed to assess the impact of individual comorbid conditions as well as the weight assignment, predictive properties and discriminating power of the Charlson Comorbidity Index (CCI) on outcome in patients with acute coronary syndrome (ACS). METHODS: A prospective multicentre observational study (AMIS Plus Registry) from 69 Swiss hospitals with 29 620 ACS patients enrolled from 2002 to 2012. The main outcome measures were in-hospital and 1-year follow-up mortality. RESULTS: Of the patients, 27% were female (age 72.1 ± 12.6 years) and 73% were male (64.2 ± 12.9 years). 46.8% had comorbidities and they were less likely to receive guideline-recommended drug therapy and reperfusion. Heart failure (adjusted OR 1.88; 95% CI 1.57 to 2.25), metastatic tumours (OR 2.25; 95% CI 1.60 to 3.19), renal diseases (OR 1.84; 95% CI 1.60 to 2.11) and diabetes (OR 1.35; 95% CI 1.19 to 1.54) were strong predictors of in-hospital mortality. In this population, CCI weighted the history of prior myocardial infarction higher (1 instead of -0.4, 95% CI -1.2 to 0.3 points) but heart failure (1 instead of 3.7, 95% CI 2.6 to 4.7) and renal disease (2 instead of 3.5, 95% CI 2.7 to 4.4) lower than the benchmark, where all comorbidities, age and gender were used as predictors. However, the model with CCI and age has an identical discrimination to this benchmark (areas under the receiver operating characteristic curves were both 0.76). CONCLUSIONS: Comorbidities greatly influenced clinical presentation, therapies received and the outcome of patients admitted with ACS. Heart failure, diabetes, renal disease or metastatic tumours had a major impact on mortality. CCI seems to be an appropriate prognostic indicator for in-hospital and 1-year outcomes in ACS patients. ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01305785.

Complicated intra-abdominal infections in Europe: preliminary data from the first three months of the CIAO Study.

The CIAO Study is a multicenter observational study currently underway in 66 European medical institutions over the course of a six-month study period (January-June 2012).This preliminary report overviews the findings of the first half of the study, which includes all data from the first three months of the six-month study period.Patients with either community-acquired or healthcare-associated complicated intra-abdominal infections (IAIs) were included in the study.912 patients with a mean age of 54.4 years (range 4-98) were enrolled in the study during the first three-month period. 47.7% of the patients were women and 52.3% were men. Among these patients, 83.3% were affected by community-acquired IAIs while the remaining 16.7% presented with healthcare-associated infections. Intraperitoneal specimens were collected from 64.2% of the enrolled patients, and from these samples, 825 microorganisms were collectively identified.The overall mortality rate was 6.4% (58/912). According to univariate statistical analysis of the data, critical clinical condition of the patient upon hospital admission (defined by severe sepsis and septic shock) as well as healthcare-associated infections, non-appendicular origin, generalized peritonitis, and serious comorbidities such as malignancy and severe cardiovascular disease were all significant risk factors for patient mortality.White Blood Cell counts (WBCs) greater than 12,000 or less than 4,000 and core body temperatures exceeding 38°C or less than 36°C by the third post-operative day were statistically significant indicators of patient mortality.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management

Clinical characteristics and outcome of inpatients versus outpatients with venous thromboembolism: findings from the RIETE Registry.

BACKGROUND: Patients with venous thromboembolism (VTE) treated with anticoagulants are at risk of death from pulmonary embolism (PE) and/or bleeding. However, whether patients who develop VTE in hospital have a higher complication rate than those who develop VTE in an outpatient setting is unclear. PATIENTS AND METHODS: RIETE is an ongoing, prospective registry of consecutive patients with acute, objectively confirmed, symptomatic VTE. We compared the 3-month incidence of fatal PE and fatal bleeding in patients in whom the VTE had developed while in hospital for another medical condition (inpatients) with those who presented to the emergency ward because of VTE (outpatients). RESULTS: Up to April 2008, 22,133 patients with acute VTE were enrolled: 10,461 (47%) presented with PE, 11,672 with deep vein thrombosis. Overall, 6445 (29%) were inpatients. During the study period, those who developed VTE as inpatients had a significantly higher incidence of fatal PE (2.1% vs. 1.5%; odds ratio: 1.4; 95% CI: 1.1-1.7), overall death (7.0% vs. 5.4%; odds ratio: 1.3; 95% CI: 1.2-1.5), and major bleeding (2.9% vs. 2.1%; odds ratio: 1.4; 95% CI: 1.1-1.6) than outpatients. The incidence of fatal bleeding was not significantly increased (0.7% vs. 0.5%; odds ratio: 1.2; 95% CI: 0.9-1.8). In multivariable analysis, inpatient status was significantly associated with a higher risk for fatal PE (odds ratio: 1.3; 95% CI: 1.1-1.7). CONCLUSIONS: VTE occurring in hospitalized patients carries a significantly higher risk for death of PE than in outpatients, underscoring the importance of VTE prevention strategies in the hospital setting.

The Economics of Dead Zones: Linking Externalities from the Land to their Consequences in the Sea, October 2012,

The purpose of this review and analysis is to provide a basic understanding of the issues related to worldwide hypoxic zones and the range of economic questions sorely in need of answers. We begin by describing the causes and extent of hypoxic zones worldwide, followed by a review of the evidence concerning ecological effects of the condition and impacts on ecosystem services. We describe what is known about abatement options and cost effective policy design before turning to an analysis of the large, seasonally recurring hypoxic zone in the Gulf of Mexico. We advance the understanding of this major ecological issue by estimating the relationship between pollutants (nutrients) and the areal extent of the hypoxic zone. This “production function” relationship suggests that both instantaneous and legacy contributions of nutrients contribute to annual predictions of the size of the zone, highlighting concerns that ecologists have raised about lags in the recovery of the system and affirms the importance of multiple nutrients as target pollutants. We conclude with a discussion of critical research needs to provide input to policy formation.

The congenital soidum diarrhea and Spint2: from the molecules to the disease

La diarrhée congénitale de sodium est une maladie génétique très rare. Les enfants touchés par cette maladie présentent une diarrhée aqueuse sévère accompagnée d'une perte fécale de sodium et bicarbonates causant une déshydratation hyponatrémique et une acidose métabolique. Des analyses génétiques ont identifié des mutations du gène Spint2 comme cause de cette maladie. Le gène Spint2 code pour un inhibiteur de sérine protéase transmembranaire exprimé dans divers épithéliums tels que ceux du tube digestif ou des tubules rénaux. Le rôle physiologique de Spint2 n'est pas connu. De plus, aucun partenaire physiologique de Spint2 n'a été identifié et le mécanisme d'inhibition par Spint2 nous est peu connu. Le but de ce projet est donc d'obtenir de plus amples informations concernant la fonction et le rôle de Spint2 dans le contexte de la diarrhée congénitale de sodium, cela afin de mieux comprendre la physiopathologie des diarrhées et peut-être d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Un test fonctionnel dans les ovocytes de Xenopus a identifié les sérine protéases transmembranaires CAPI et Tmprssl3 comme potentielles cibles de Spint2 dans la mesure où ces deux protéases n'étaient plus bloquées par le mutant de Spint2 Y163C qui est associé avec la diarrhée congénitale de sodium. Des expériences fonctionnelles et biochimiques plus poussées suggèrent que l'inhibition de Tmprssl3 par Spint2 est le résultat d'une interaction complexe entre ces deux protéines. Les effets des sérine protéases transmembranaires sur l'échangeur Na+-H+ NHE3, qui pourrait être impliqué dans la pathogenèse de la diarrhée congénitale de sodium ont aussi été testés. Un clivage spécifique de NHE3 par la sérine protéase transmembranaire Tmprss3 a été observé lors d'expériences biochimiques. Malheureusement, la pertinence physiologique de ces résultats n'a pas pu être évaluée in vivo, étant donné que le modèle de souris knockout conditionnel de Spint2 que nous avons créé ne montrait une réduction de l'expression de Spint2 que de 50% et aucun phénotype. En résumé, ce travail met en évidence deux nouveaux partenaires possibles de Spint2, ainsi qu'une potentielle régulation de NHE3 par des sérine protéases transmembranaires. Des expériences supplémentaires faites dans des modèles animaux et lignées cellulaires sont requises pour évaluer la pertinence physiologique de ces données et pour obtenir de plus amples informations au sujet de Spint2 et de la diarrhée congénitale de sodium. - The congenital sodium diarrhea is a very rare genetic disease. Children affected by this condition suffer from a severe diarrhea characterized by watery stools with a high fecal loss of sodium and bicarbonates, resulting in hyponatremic dehydration and metabolic acidosis. Genetic analyses have identified mutations in the Spint2 gene as a cause of this disease. The spint2 gene encodes a transmembrane serine protease inhibitor expressed in various epithelial tissues including the gastro-intestinal tract and renal tubules. The physiological role of Spint2 is completely unknown. In addition, physiological partners of Spint2 are still to be identified and the mechanism of inhibition by Spint2 remains elusive. Therefore, the aim of this project was to get insights about the function and the role of Spint2 in the context of the congenital sodium diarrhea in order to better understand the pathophysiology of diarrheas and maybe identify new therapeutic targets. A functional assay in Xenopus oocytes identified the membrane-bound serine proteases CAPI and Tmprssl3 as potential targets of Spint2 because both proteases were no longer inhibited by the mutant Spint2 Y163C that has been associated with the congenital diarrhea. Further functional and biochemical experiments suggested that the inhibition of Tmprssl3 by Spint2 occurs though a complex interaction between both proteins. The effects of membrane-bound serine proteases on the Na+-H+ exchanger NHE3, which has been proposed to be involved in the pathogenesis of the congenital sodium diarrhea, were also tested. A specific cleavage of NHE3 by the membrane-bound serine protease Tmprss3 was observed in biochemical experiments. Unfortunately, the physiological relevance of these results could not be assessed in vivo since the conditional Spint2 knockout mouse model that we generated showed a reduction in Spint2 expression of only 50% and displayed no phenotype. Briefly, this work provides two new potential partners of Spint2 and emphasizes a putative regulation of NHE3 by membrane-bound serine proteases. Further work done in animal models and cell lines is required to assess the physiological relevance of these results and to obtain additional data about Spint2 and the congenital diarrhea.

Biosafety assessment of probiotics used for human consumption: recommendations from the EU-PROSAFE project

On June 26-27, 2006, 60 academic and industry scientists gathered during the PROSAFE workshop to discuss recommendations on taxonomy, antibiotic resistance, in vitro assessment of virulence and in vivo assessment of safety of probiotics used for human consumption. For identification of lactic acid bacteria (LAB) intended for probiotic use, it was recommended that conventional biochemical methods should be complemented with molecular methods and that these should be performed by an expert lab. Using the newly developed LAB Susceptibility test Medium (LSM), tentative epidemiological cut-off values were proposed. It was recommended that potentially probiotic strains not belonging to the wildtype distributions of relevant antimicrobials should not be developed as future products for human or animal consumption. Furthermore, it was recommended that the use of strains harbouring known and confirmed virulence genes should be avoided. Finally, for in vivo assessment of safety by investigating strain pathogenicity in animal models, the rat endocarditis model appeared to be the most reliable model tested in the PROSAFE project. Moreover, consensus was reached for approving the necessity of a human colonisation study in a randomised placebo-controlled double-blind design; however, further discussions are needed on the details of such as study.