Identificación de subpoblaciones de macrófagos y linfocitos T en pulmones de pacientes fallecidos por influenza A H1N1

La infección por el virus de la influenza es un problema de salud pública por su rápida diseminación y alta morbilidad. Los casos graves de infección por éste virus presentan hipercitocinemia, la cual se ha asociado a una respuesta inmune adquirida desfavorable y un mal pronóstico para el paciente. Se han realizado hasta ahora experimentos en suero de pacientes o en tejido pulmonar en modelos de animales, sin embargo, no se tienen reportes del microambiente en el pulmón de pacientes fallecidos por el virus de la influenza. Objetivo: Determinar las subpoblaciones de macrófagos y linfocitos T y su correlación con el daño tisular en pulmón de pacientes fallecidos por influenza A H1N1 y otras enfermedades respiratorias. Material y Métodos: Se identificó y cuantificó el virus de influenza A H1N1 (pdm)09 e influenza A estacional por qRT-PCR, así como se determinó los niveles de citocinas y marcadores de macrófagos por qRT-PCR (IL-2, IL-4,IL-6, IL- 10, IL-12, IL-17, IL-23, IFN-, TGFβ, TNFα, Arg1, Retnlb e iNOS). Se realizaron tinciones de HyE para la determinación del daño tisular. Por otra parte, se realizaron tinciones de inmunohistoquímica para analizar las poblaciones celulares CD14+, CD206+, CD4+, CD8+, FOXP3+ y citocinas (IL-4, IL-10, IL-17 e IFN-) in situ. Resultados: Se determinó la presencia del virus de la influenza A en 10 muestras, de las cuales 4 fueron H1N1 (pdm)09. Además, se obtuvieron 5 muestras de neumonía por Coccidioides spp., y 6 de neumonías de origen bacteriano. No existe diferencia en el daño causado por el virus de la influenza A H1N1 (pdm)09 e influenza A estacional a nivel histopatológico. Las células CD14+ y CD4+ se encontraron aumentadas para todos los grupos de neumonías sin importar el agente etiológico, excepto CD4 para las neumonías bacterianas. Las células que expresaron Foxp3 solo se encontraron aumentadas en el grupo de coccidioidomicosis y neumonías bacterianas. No se encontró diferencia significativa entre los grupos de estudio para las células CD8+, excepto para las neumonías bacterianas. La expresión génica relativa de IL-6 se encontró aumentada 3000 veces la expresión génica en el grupo de influenza pandémica A H1N1 (pdm)09, mientras en influenza estacional se encontró una disminución de 0.08 veces de su expresión. INOS se encontró con expresión disminuida 0.5 veces para los grupos de influenza pandémica, influenza estacional y coccidioidomicosis. La expresión génica de IL-10 se encontró solamente para el grupo de influenza A H1N1 (pdm)09 (P=0.01). Resistin Like Beta se encontró con expresión disminuida solo para el grupo de influenza A H1N1 (pdm)09. Existe un aumento de células positivas para IL4 en todos los grupos, excepto neumonías bacterianas. No se encontró diferencia significativa de células positivas para IL-10 en los grupos de estudio. Existe un aumento de células positivas para IL-17 en influenza A H1N1p/2009, influenza A y neumonías bacterianas. IFN se encontró aumentado en los grupos de neumonía comparados con el control. Conclusiones: Ambos grupos de neumonías por influenza A se caracterizan por daño tisular y un exacerbado ambiente inflamatorio; solamente CD206 es capaz de diferenciar entre influenza A H1N1(pdm)09 e influenza estacional

Valutazione dell'influenza della segnaletica temporanea di cantiere sulla sicurezza stradale mediante Mobile Eye Detector

Analisi sperimentale svolta per valutare come la segnaletica di cantiere, se percepita correttamente, influenza la guida degli utenti che circolano sulla strada interessata da lavorazioni di tipo cantieristico. L'analisi si prefigge anche lo scopo di trovare le soluzioni necessarie per garantire il livello di sicurezza più alto possibile sia per gli utenti che si ritrovano a stretto contatto con il cantiere, che per lavoratori che vi operano.

Il passaggio dalla Business Intelligence all'Advanced Analytics: individuazione e analisi di un modello in merito all'influenza del lobbying nel sistema economico

I Big Data stanno guidando una rivoluzione globale. In tutti i settori, pubblici o privati, e le industrie quali Vendita al dettaglio, Sanità, Media e Trasporti, i Big Data stanno influenzando la vita di miliardi di persone. L’impatto dei Big Data è sostanziale, ma così discreto da passare inosservato alla maggior parte delle persone. Le applicazioni di Business Intelligence e Advanced Analytics vogliono studiare e trarre informazioni dai Big Data. Si studia il passaggio dalla prima alla seconda, mettendo in evidenza aspetti simili e differenze.

Metagenomic detection of viral pathogens in Spanish honeybees: co-infection by Aphid Lethal Paralysis, Israel Acute Paralysis and Lake Sinai Viruses

The situation in Europe concerning honeybees has in recent years become increasingly aggravated with steady decline in populations and/or catastrophic winter losses. This has largely been attributed to the occurrence of a variety of known and "unknown", emerging novel diseases. Previous studies have demonstrated that colonies often can harbour more than one pathogen, making identification of etiological agents with classical methods difficult. By employing an unbiased metagenomic approach, which allows the detection of both unexpected and previously unknown infectious agents, the detection of three viruses, Aphid Lethal Paralysis Virus (ALPV), Israel Acute Paralysis Virus (IAPV), and Lake Sinai Virus (LSV), in honeybees from Spain is reported in this article. The existence of a subgroup of ALPV with the ability to infect bees was only recently reported and this is the first identification of such a strain in Europe. Similarly, LSV appear to be a still unclassified group of viruses with unclear impact on colony health and these viruses have not previously been identified outside of the United States. Furthermore, our study also reveals that these bees carried a plant virus, Turnip Ringspot Virus (TuRSV), potentially serving as important vector organisms. Taken together, these results demonstrate the new possibilities opened up by high-throughput sequencing and metagenomic analysis to study emerging new diseases in domestic and wild animal populations, including honeybees.

Clustering of Rab11 vesicles in influenza A virus infected cells creates hotspots containing the 8 viral ribonucleoproteins

Influenza A virus is an important human pathogen causative of yearly epidemics and occasional pandemics. The ability to replicate within the host cell is a determinant of virulence, amplifying viral numbers for host-to-host transmission. This process requires multiple rounds of entering permissive cells, replication, and virion assembly at the plasma membrane, the site of viral budding and release. The assembly of influenza A virus involves packaging of several viral (and host) proteins and of a segmented genome, composed of 8 distinct RNAs in the form of viral ribonucleoproteins (vRNPs). The selective assembly of the 8-segment core remains one of the most interesting unresolved problems in virology. The recycling endosome regulatory GTPase Rab11 was shown to contribute to the process, by transporting vRNPs to the periphery, giving rise to enlarged cytosolic puncta rich in Rab11 and the 8 vRNPs. We recently reported that vRNP hotspots were formed of clustered vesicles harbouring protruding electron-dense structures that resembled vRNPs. Mechanistically, vRNP hotspots were formed as vRNPs outcompeted the cognate effectors of Rab11, the Rab11-Family-Interacting-Proteins (FIPs) for binding, and as a consequence impair recycling sorting at an unknown step. Here, we speculate on the impact that such impairment might have in host immunity, membrane architecture and viral assembly.

Sparse hierarchical Bayesian models for detecting relevant antigenic sites in virus evolution

Understanding how virus strains offer protection against closely related emerging strains is vital for creating effective vaccines. For many viruses, including Foot-and-Mouth Disease Virus (FMDV) and the Influenza virus where multiple serotypes often co-circulate, in vitro testing of large numbers of vaccines can be infeasible. Therefore the development of an in silico predictor of cross-protection between strains is important to help optimise vaccine choice. Vaccines will offer cross-protection against closely related strains, but not against those that are antigenically distinct. To be able to predict cross-protection we must understand the antigenic variability within a virus serotype, distinct lineages of a virus, and identify the antigenic residues and evolutionary changes that cause the variability. In this thesis we present a family of sparse hierarchical Bayesian models for detecting relevant antigenic sites in virus evolution (SABRE), as well as an extended version of the method, the extended SABRE (eSABRE) method, which better takes into account the data collection process. The SABRE methods are a family of sparse Bayesian hierarchical models that use spike and slab priors to identify sites in the viral protein which are important for the neutralisation of the virus. In this thesis we demonstrate how the SABRE methods can be used to identify antigenic residues within different serotypes and show how the SABRE method outperforms established methods, mixed-effects models based on forward variable selection or l1 regularisation, on both synthetic and viral datasets. In addition we also test a number of different versions of the SABRE method, compare conjugate and semi-conjugate prior specifications and an alternative to the spike and slab prior; the binary mask model. We also propose novel proposal mechanisms for the Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulations, which improve mixing and convergence over that of the established component-wise Gibbs sampler. The SABRE method is then applied to datasets from FMDV and the Influenza virus in order to identify a number of known antigenic residue and to provide hypotheses of other potentially antigenic residues. We also demonstrate how the SABRE methods can be used to create accurate predictions of the important evolutionary changes of the FMDV serotypes. In this thesis we provide an extended version of the SABRE method, the eSABRE method, based on a latent variable model. The eSABRE method takes further into account the structure of the datasets for FMDV and the Influenza virus through the latent variable model and gives an improvement in the modelling of the error. We show how the eSABRE method outperforms the SABRE methods in simulation studies and propose a new information criterion for selecting the random effects factors that should be included in the eSABRE method; block integrated Widely Applicable Information Criterion (biWAIC). We demonstrate how biWAIC performs equally to two other methods for selecting the random effects factors and combine it with the eSABRE method to apply it to two large Influenza datasets. Inference in these large datasets is computationally infeasible with the SABRE methods, but as a result of the improved structure of the likelihood, we are able to show how the eSABRE method offers a computational improvement, leading it to be used on these datasets. The results of the eSABRE method show that we can use the method in a fully automatic manner to identify a large number of antigenic residues on a variety of the antigenic sites of two Influenza serotypes, as well as making predictions of a number of nearby sites that may also be antigenic and are worthy of further experiment investigation.

Análisis de los cambios epigenéticos en la metilación del DNA inducidos por la diabetes y sus posibles mecanismos

Los cambios epigenéticos son responsables de la aparición de muchas patologías humanas y sus causas son debido a factores ambientales como genéticos. Se ha descrito en enfermedades crónicas como la Diabetes Mellitus tipo 2 (T2DM) que se caracteriza por los estados de hiperglucemia y el incremento en el estrés oxidativo que conlleva a complicaciones micro y macro vasculares, asociado a una desmetilación global del genoma. Nuestra hipótesis corresponde a que los órganos diana son afectados por las alteraciones como la metilación e hidroximetilación como consecuencia del estrés oxidativo que luego repercuten en la persistencia de la enfermedad. Métodos: A partir de sangre periférica se analizaron los cambios globales en la metilación del DNA que son afectados por el estado metabólico de 60 individuos (40 pacientes, 20 controles sanos). Por técnicas de cuantificación se compararon los resultados obtenidos con los de la expresión de las enzimas involucradas. Por último, se realizó un estudio de microarreglos de metilación del DNA y de expresión obtenidos de la base de datos GEO para así comparar los resultados con nuestros datos experimentales. Resultados: Los pacientes diabéticos con pobre control metabólico presentaron mayores niveles de metilación que el grupo control y no se encontró alteración en las enzimas involucradas en este proceso. Los resultados fueron concordantes con el estudio de microarreglos. Conclusión: Los estudios experimentales y de microarreglos demostraron que la metilación es tejido específico y que existe una mayor oxidación en pacientes. Por ello proponemos una vía alterna de desmetilación no enzimática, basada en la oxidación directa de los grupos metilos generados por los estados oxidativos característicos de esta enfermedad.

No evidence of transmission of grapevine leafroll-associated viruses by phylloxera (Daktulosphaira vitifoliae).

Abstract Grapevine leafroll disease is associated with several species of phloem-limited grapevine leafrollassociated viruses (GLRaV), some of which are transmitted by mealybugs and scale insects. The grape phylloxera, Daktulosphaira vitifoliae (Fitch) Biotype A (Hemiptera: Phylloxeridae), is a common vineyard pest that feeds on the phloem of vine roots. There is concern that these insects may transmit one or more GLRaV species, particularly GLRaV-2, a species in the genus Closterovirus. A field survey was performed in vineyards with a high incidence of grapevine leafroll disease and D. vitifoliae was assessed for acquisition of GLRaV. In greenhouse experiments, the ability of D. vitifoliae to transmit GLRaV from infected root sections or vines to co-planted virus-free recipient vines was tested. There were no GLRaV-positive D. vitifoliae in the field survey, nor did D. vitifoliae transmit GLRaV- 1, ?2, ?3, or -4LV in greenhouse transmission experiments. Some insects tested positive for GLRaV after feeding on infected source vines in the greenhouse, however there was no evidence of virus transmission to healthy plants. These findings, in combination with the sedentary behaviour of the soil biotype of D. vitifoliae, make it unlikely that D. vitifoliae is a vector of any GLRaV.

Circulation of canine viruses in free-ranging Italian wolves (Canis lupus italicus) from three Italian regions

In this study, the duodenum, spleen, tongue, and lungs were sampled from 56 Italian wolves who died between 2017 and 2020. The aim of the study was to evaluate the presence and spread of DNA and RNA viruses in the wolf population examined, relating the virological results to: year of sampling, region of origin, sex, age, season, genetic determination of the species, nutritional conditions, causes of death, matrices examined. In addition, the presence or absence of co-infections was evaluated. Through molecular methods, the presence of genomic DNA of three important DNA viruses was investigated, i.e.: Canine Parvovirus type 2 (CPV-2), Canine Adenovirus type 1 (CAdV-1), Canine Adenovirus type 2 (CAdV-2). Furthermore, the presence of genomic RNA of the important RNA viruses, Canine Enteric Coronavirus (CCoV) and Canine Distemper Virus (CDV), was also investigated. The results showed that the virus with the highest prevalence in the wolf population studied was CPV-2, found in 78.6% of subjects (44/56). The prevalence of CAdV was 17.9% (10/56), in particular CAdV-1 (12.5% - 7/56) and CAdV-2 (5.4% - 3/56). The results of the molecular investigations in RT-PCR of the two RNA viruses (CCoV and CDV) did not give positive results in the study population. In this study it was observed that the majority of wolves that resulted positive were in good nutritional conditions, thus excluding a direct cause of death from CPV-2, CAdV-1, and CAdV- 2 infections. Moreover, the prevalence obtained in this study suggests that, during the years here studied, the circulation of CAdV-1 and CAdV-2 in Italian wolves of the three sampled regions was sporadic, proving consistent with sporadic and short-lived introductions of the virus in these populations. However, the situation for CPV-2 is different as there was a circulation that suggests a pattern of continuous and lasting endemic exposure over time.

Influenza del vento sulla composizione delle uve

La rilevanza del vento come fattore chiave del terroir, in grado di influenzare la composizione delle uve e del vino, è stata sorprendentemente trascurata. Il lavoro di Tesi ha studiato, per la prima volta, l’influenza del vento sulla composizione delle bacche discutendone i possibili meccanismi d’azione sulla composizione aminoacidica e le conseguenti implicazioni enologiche. È stato valutato l’effetto su viti, della cv Sangiovese, del vento artificiale e della riduzione del vento rispetto un controllo caratterizzato dal vento naturale. Le prove sono state condotte in un vigneto situato a Pesaro a pochi chilometri dal Mare Adriatico, nel quale è stata effettuata una caratterizzazione dei venti e delle brezze. Sulle viti sono stati analizzati i parametri produttivi mentre sulle bacche campionate sono state effettuate le analisi dei principali parametri tecnologici e dei composti azotati (aminoacidi, ammine e ammonio). Le viti sottoposte al vento artificiale hanno manifestato un aumento della concentrazione dei composti azotati totali (aminoacidi e ammonio) rispetto al controllo. In particolare, i cambiamenti hanno coinvolto la concentrazione degli aminoacidi essenziali: lisina, treonina, triptofano, valina, leucina, isoleucina importanti per la loro implicazione nei processi fisiologici. Sulla base dei risultati ottenuti con il lavoro di Tesi e delle informazioni riportate in bibliografia è stato proposto un modello che illustra la possibile azione del vento sulla traslocazione di aminoacidi verso i grappoli. Il vento, oltre al noto effetto positivo sul microclima, ha prodotto un’incredibile influenza sulle bacche con rilevanti implicazioni agronomiche ed enologiche, quest’ultime correlate positivamente al processo fermentativo, alla possibilità di ridurre l’utilizzo di coadiuvanti enologici ed alla qualità dei vini ottenuti.

Studio dell'influenza dell'Adaptive Cruise Control sul carico di lavoro e sulla condotta di guida degli utenti

Il presente elaborato intende valutare l’influenza che i sistemi di assistenza alla guida (ADAS) hanno sul comportamento dei conducenti, con particolare attenzione alla distrazione ed al workload (carico di lavoro fisico e mentale) che essi provocano. Lo studio si concentrerà in particolare sull’analisi del comportamento di guida dei conducenti a bordo di un veicolo dotato di Adaptive Cruise Control.

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.

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.