Utilização do resíduo industrial ferkal na produção de mudas de Mimosa caesalpiniaefolia, em estéril de extração de argila, inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares e rizóbio

Realizou-se um experimento em casa de vegetação com o objetivo de avaliar os efeitos da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e, ou, rizóbio, associados à adição de resíduo da fabricação de ácido láctico (Ferkal), na produção de mudas de Mimosa caesalpiniaefolia (sabiá) em estéril de extração de argila. Foram utilizados vasos plásticos de 6 L que continham estéril de extração de argila, adicionado do resíduo Ferkal (nas concentrações de 0, 50, 100 e 200 g dm-3). Foram empregados seis tratamentos microbiológicos (FMAs nativos; FMA Glomus clarum; rizóbio; FMAs nativos + rizóbio; FMA G. clarum + rizóbio, e controle não inoculado). Após 103 dias, as mudas foram coletadas, e analisados o peso da matéria seca dos nódulos, a taxa de colonização micorrízica, o peso da matéria seca e os teores de N e P na parte aérea das mudas. Os resultados demonstraram que adição de Ferkal no tratamento-controle (sem inoculação) aumentou significativamente o teor de P. Entretanto, as melhores respostas foram obtidas nas mudas inoculadas com FMAs e, ou, rizóbio, que apresentaram, em relação ao controle, aumentos significativos no peso da matéria seca e nos teores de N e P da parte aérea das mudas, em quase todos os tratamentos inoculados. Os FMAs nativos foram mais eficientes que o FMA G. clarum em promover o crescimento de M. caesalpiniaefolia.

Modeling the impact of lesions in the human brain.

Lesions of anatomical brain networks result in functional disturbances of brain systems and behavior which depend sensitively, often unpredictably, on the lesion site. The availability of whole-brain maps of structural connections within the human cerebrum and our increased understanding of the physiology and large-scale dynamics of cortical networks allow us to investigate the functional consequences of focal brain lesions in a computational model. We simulate the dynamic effects of lesions placed in different regions of the cerebral cortex by recording changes in the pattern of endogenous ("resting-state") neural activity. We find that lesions produce specific patterns of altered functional connectivity among distant regions of cortex, often affecting both cortical hemispheres. The magnitude of these dynamic effects depends on the lesion location and is partly predicted by structural network properties of the lesion site. In the model, lesions along the cortical midline and in the vicinity of the temporo-parietal junction result in large and widely distributed changes in functional connectivity, while lesions of primary sensory or motor regions remain more localized. The model suggests that dynamic lesion effects can be predicted on the basis of specific network measures of structural brain networks and that these effects may be related to known behavioral and cognitive consequences of brain lesions.

Determinants of brain cell metabolic phenotypes and energy substrate utilization unraveled with a modeling approach.

Although all brain cells bear in principle a comparable potential in terms of energetics, in reality they exhibit different metabolic profiles. The specific biochemical characteristics explaining such disparities and their relative importance are largely unknown. Using a modeling approach, we show that modifying the kinetic parameters of pyruvate dehydrogenase and mitochondrial NADH shuttling within a realistic interval can yield a striking switch in lactate flux direction. In this context, cells having essentially an oxidative profile exhibit pronounced extracellular lactate uptake and consumption. However, they can be turned into cells with prominent aerobic glycolysis by selectively reducing the aforementioned parameters. In the case of primarily oxidative cells, we also examined the role of glycolysis and lactate transport in providing pyruvate to mitochondria in order to sustain oxidative phosphorylation. The results show that changes in lactate transport capacity and extracellular lactate concentration within the range described experimentally can sustain enhanced oxidative metabolism upon activation. Such a demonstration provides key elements to understand why certain brain cell types constitutively adopt a particular metabolic profile and how specific features can be altered under different physiological and pathological conditions in order to face evolving energy demands.

Projectes de modelatge i simulació avançada de sistemes mitjançant l'entorn ARENA

RESUM En l’exercici de les funcions típiques de qualsevol activitat humana, l’home ha de prendre decisions d’un o altre tipus permanentment i aquesta situació porta afegit, per lo general risc i incertesa, el que compromet la qualitat i l’èxit de la decisió. Per ajudar i contrarestar aquesta situació, l’home ha desenvolupat a través del temps una diversitat d’eines que li permeten minimitzar el risc i la incertesa en la presa de decisions. La simulació és una d’aquestes eines. Mitjançant la seva aplicació no només s’aconsegueix la comesa anterior, sinó que també es minimitzen els costos involucrats en la decisió mitjançant un millor ús dels recursos, la disminució del temps emprat per a la seva realització i la minimització de les probabilitats de risc. Aquest projecte representa la continuació d’un primer estudi introductori de la simulació anomenat: Estudi i guia docent per a modelatge i simulació de sistemes mitjançant l’entorn ARENA [9]. Realitzat per l’alumna d’Enginyeria en Organització Industrial de la Universitat de Vic, Montse Carbonell Crosas, l’any 2008 i sota la codirecció del director d’aquest segon projecte, el professor Juli Ordeix Rigo. Aquest nou projecte s’inicia amb una primera part teòrica, continguda dins del primer volum, la qual reforça els conceptes teòrics referents a la simulació amb ARENA, ja vistos en l’anterior projecte. Complementant aquells considerats bàsics i els de més utilitat i finalitza introduint nous conceptes avançats. Els nous capítols de temàtica avançada, junt als primers més bàsics de la primera part són exercitats dins de la segona, formant el segon volum d’aquest projecte. El mateix requereix la participació activa de l’alumne, per tal de realitzar cadascun dels 89 exercicis pràctics que es plantegen i poder onsolidar l’aprenentatge teòric d’aquesta eina avançada de simulació fent consultes als apartats teòrics recomanats dins de cada exercici. La complexitat dels exercicis anirà augmentant gradualment i s’insisteix en seguir la metodologia presentada en el projecte per a realitzar-los tots de forma ordenada i ascendent. L’ alumne quan acabi la part pràctica, haurà consolidat tota la part teòrica i serà capaç d’exercir com analista per tal de generar els seus propis projecte de simulació.

Audit report on America’s Agricultural Industrial Heritage Landscape, Inc., d/b/a Silos and Smokestacks National Heritage Area (Silos and Smokestacks), in Waterloo, Iowa for the years ended December 31, 2009 and 2008

Audit report on America’s Agricultural Industrial Heritage Landscape, Inc., d/b/a Silos and Smokestacks National Heritage Area (Silos and Smokestacks), in Waterloo, Iowa for the years ended December 31, 2009 and 2008

Características biológicas do solo indicadoras de qualidade após dois anos de aplicação de biossólido industrial e cultivo de milho

A utilização agrícola de biossólidos tem sido muito incentivada, mas, como esses resíduos apresentam composição química variada, o valor agronômico e os efeitos sobre características indicadoras de qualidade do solo precisam ser avaliados caso a caso, a fim de estabelecer normas de segurança para uso desses materiais. Neste trabalho foram avaliadas características biológicas, após a aplicação, por dois anos consecutivos, de doses crescentes (0, 6, 12, 18 e 24 t ha-1 base seca) de um biossólido gerado por uma indústria de fibras e resinas PET e da adubação mineral completa no cultivo de milho, em um Cambissolo distrófico, comparados aos de uma área adjacente, sob Brachiaria sp. e sem cultivo nos últimos 10 anos, usada como referência. Os valores de C e N da biomassa microbiana, a respiração basal e as atividades das enzimas urease e beta-glicosidase e da hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) aumentaram, enquanto a atividade da fosfatase ácida diminuiu com a elevação das doses de biossólido, porém estas não tiveram efeito sobre o quociente metabólico (qCO2). A diminuição da atividade da fosfatase se deveu ao aumento da disponibilidade de P no solo, não caracterizando efeito adverso da aplicação do biossólido. Com aplicação de 12 t ha-1 de biossólido (recomendação agronômica), a respiração e a hidrólise da FDA foram maiores e a atividade da fosfatase foi menor que a obtida no solo com adubação mineral, mas as demais características avaliadas não diferiram entre estes tratamentos. A colonização micorrízica de Brachiaria sp. não diferiu entre plantas de crescimento espontâneo nas parcelas anteriormente cultivadas com milho e aquelas da área adjacente. Apesar do menor número de esporos, verificou-se enriquecimento de espécies de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) nas parcelas cultivadas. O carbono orgânico (Corg) e a biomassa microbiana apresentaram alta correlação com os demais parâmetros avaliados, indicando que as alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica, promovidas pela aplicação do biossólido, refletiram na dinâmica da microbiota e influenciaram positivamente os parâmetros biológicos de qualidade do solo.

Molecular modeling of peptide-MHC class I complexes : applications to peptide based immunotherapy

Summary The specific CD8+ T cell immune response against tumors relies on the recognition by the T cell receptor (TCR) on cytotoxic T lymphocytes (CTL) of antigenic peptides bound to the class I major histocompatibility complex (MHC) molecule. Such tumor associated antigenic peptides are the focus of tumor immunotherapy with peptide vaccines. The strategy for obtaining an improved immune response often involves the design of modified tumor associated antigenic peptides. Such modifications aim at creating higher affinity and/or degradation resistant peptides and require precise structures of the peptide-MHC class I complex. In addition, the modified peptide must be cross-recognized by CTLs specific for the parental peptide, i.e. preserve the structure of the epitope. Detailed structural information on the modified peptide in complex with MHC is necessary for such predictions. In this thesis, the main focus is the development of theoretical in silico methods for prediction of both structure and cross-reactivity of peptide-MHC class I complexes. Applications of these methods in the context of immunotherapy are also presented. First, a theoretical method for structure prediction of peptide-MHC class I complexes is developed and validated. The approach is based on a molecular dynamics protocol to sample the conformational space of the peptide in its MHC environment. The sampled conformers are evaluated using conformational free energy calculations. The method, which is evaluated for its ability to reproduce 41 X-ray crystallographic structures of different peptide-MHC class I complexes, shows an overall prediction success of 83%. Importantly, in the clinically highly relevant subset of peptide-HLAA*0201 complexes, the prediction success is 100%. Based on these structure predictions, a theoretical approach for prediction of cross-reactivity is developed and validated. This method involves the generation of quantitative structure-activity relationships using three-dimensional molecular descriptors and a genetic neural network. The generated relationships are highly predictive as proved by high cross-validated correlation coefficients (0.78-0.79). Together, the here developed theoretical methods open the door for efficient rational design of improved peptides to be used in immunotherapy. Résumé La réponse immunitaire spécifique contre des tumeurs dépend de la reconnaissance par les récepteurs des cellules T CD8+ de peptides antigéniques présentés par les complexes majeurs d'histocompatibilité (CMH) de classe I. Ces peptides sont utilisés comme cible dans l'immunothérapie par vaccins peptidiques. Afin d'augmenter la réponse immunitaire, les peptides sont modifiés de façon à améliorer l'affinité et/ou la résistance à la dégradation. Ceci nécessite de connaître la structure tridimensionnelle des complexes peptide-CMH. De plus, les peptides modifiés doivent être reconnus par des cellules T spécifiques du peptide natif. La structure de l'épitope doit donc être préservée et des structures détaillées des complexes peptide-CMH sont nécessaires. Dans cette thèse, le thème central est le développement des méthodes computationnelles de prédiction des structures des complexes peptide-CMH classe I et de la reconnaissance croisée. Des applications de ces méthodes de prédiction à l'immunothérapie sont également présentées. Premièrement, une méthode théorique de prédiction des structures des complexes peptide-CMH classe I est développée et validée. Cette méthode est basée sur un échantillonnage de l'espace conformationnel du peptide dans le contexte du récepteur CMH classe I par dynamique moléculaire. Les conformations sont évaluées par leurs énergies libres conformationnelles. La méthode est validée par sa capacité à reproduire 41 structures des complexes peptide-CMH classe I obtenues par cristallographie aux rayons X. Le succès prédictif général est de 83%. Pour le sous-groupe HLA-A*0201 de complexes de grande importance pour l'immunothérapie, ce succès est de 100%. Deuxièmement, à partir de ces structures prédites in silico, une méthode théorique de prédiction de la reconnaissance croisée est développée et validée. Celle-ci consiste à générer des relations structure-activité quantitatives en utilisant des descripteurs moléculaires tridimensionnels et un réseau de neurones couplé à un algorithme génétique. Les relations générées montrent une capacité de prédiction remarquable avec des valeurs de coefficients de corrélation de validation croisée élevées (0.78-0.79). Les méthodes théoriques développées dans le cadre de cette thèse ouvrent la voie du design de vaccins peptidiques améliorés.

Intermittent hemodialysis treatment in cefepime-induced neurotoxicity: Case report, pharmacokinetic modeling, and review of the literature.

Cefepime is a broad-spectrum cephalosporin indicated for in-hospital treatment of severe infections. Acute neurotoxicity, an increasingly recognized adverse effect of this drug in an overdose, predominantly affects patients with reduced renal function. Although dialytic approaches have been advocated to treat this condition, their role in this indication remains unclear. We report the case of an 88-year-old female patient with impaired renal function who developed life-threatening neurologic symptoms during cefepime therapy. She was treated with two intermittent 3-hour high-flux, high-efficiency hemodialysis sessions. Serial pre-, post-, and peridialytic (pre- and postfilter) serum cefepime concentrations were measured. Pharmacokinetic modeling showed that this dialytic strategy allowed for serum cefepime concentrations to return to the estimated nontoxic range 15 hours earlier than would have been the case without an intervention. The patient made a full clinical recovery over the next 48 hours. We conclude that at least 1 session of intermittent hemodialysis may shorten the time to return to the nontoxic range in severe clinically patent intoxication. It should be considered early in its clinical course pending chemical confirmation, even in frail elderly patients. Careful dosage adjustment and a high index of suspicion are essential in this population.

Industrial agglomerations and wage gradients: the Spanish economy in the interwar period

This paper gives new evidence on the relationship between integration and industrial agglomeration in the presence of scale economies, by testing directly one of the predictions that can be derived from Krugman (1991), that is, the existence of regional nominal wage gradients and its transformation following changes in trade regimes. Our case study analyzes the effects of the substitution of an open economy by a closed economy regime, exactly the opposite process studied by Hanson (1996, 1997). In Spain, during the interwar period, protectionist policies would have favored the loss of centrality of the coastal location (Barcelona) and the relative rise of central locations (such as Madrid). Our results indicate the existence of a wage gradient centered in Barcelona during the interwar period (1914-1930) and its weakening after 1925.

Potencialidad de la modelización state-space y el filtro de Kalman para el anàlisis regional : una aplicación para el índice de actividad industrial

El déficit existente a nuestro país con respecto a la disponibilidad de indicadores cuantitativos con los que llevar a término un análisis coyuntural de la actividad industrial regional ha abierto un debate centrado en el estudio de cuál es la metodología más adecuada para elaborar indicadores de estas características. Dentro de este marco, en este trabajo se presentan las principales conclusiones obtenidas en anteriores estudios (Clar, et. al., 1997a, 1997b y 1998) sobre la idoneidad de extender las metodologías que actualmente se están aplicando a las regiones españolas para elaborar indicadores de la actividad industrial mediante métodos indirectos. Estas conclusiones llevan a plantear una estrategia distinta a las que actualmente se vienen aplicando. En concreto, se propone (siguiendo a Israilevich y Kuttner, 1993) un modelo de variables latentes para estimar el indicador de la producción industrial regional. Este tipo de modelo puede especificarse en términos de un modelo statespace y estimarse mediante el filtro de Kalman. Para validar la metodología propuesta se estiman unos indicadores de acuerdo con ella para tres de las cuatro regiones españolas que disponen d¿un Índice de Producción Industrial (IPI) elaborado mediante el método directo (Andalucía, Asturias y el País Vasco) y se comparan con los IPIs publicados (oficiales). Los resultados obtenidos muestran el buen comportamiento de l¿estrategia propuesta, abriendo así una línea de trabajo con la que subsanar el déficit al que se hacía referencia anteriormente

Algunes reflexions sobre la construcció d'indicadors indirectes pel seguiment de l'activitat industrial regional

En un gran nombre d'economies, l'evolució de la producció industrial s'analitza a partir de la informació sobre el Producte Industrial Brut i/o el Valor Afegit Brut que proporcionen les Comptabilitats Nacionals. A Espanya, la utilització d'aquestes dades presenta el problema que no estan disponibles tan ràpidament com seria desitjable. En conseqüència, no és possible realitzar un seguiment a curt termini de l'activitat industrial a partir dels mateixos. Per a solucionar aquest problema, l'Institut Nacional d'Estadística elabora un Índex de Producció Industrial mensual a partir de la informació obtinguda a través d'una enquesta dirigida a una mostra representativa de les empreses espanyoles. No obstant això, a nivell regional, les dificultats per a realitzar un seguiment de l'activitat industrial són majors a causa de l'escassesa d'informació estadística. Durant els últims anys, diferents institucions públiques i privades han començat a elaborar indicadors d'activitat per a algunes regions espanyoles, encara que a partir de metodologies no homogènies, de manera que aquests índexs no són directament comparables. Per a corregir aquesta situació, en diferents fòrums s'ha proposat emprar la metodologia utilitzada per l'Institut d'Estadística de Catalunya (IEC) per a la comunitat catalana com alternativa per a aquelles comunitats espanyoles que no disposen d'un indicador de l'activitat industrial, atès que per a Catalunya resulta una metodologia adequada. En aquest treball s'estudia la idoneïtat d'estendre aquesta metodologia a la resta de regions espanyoles. Per a això, es construeixen uns indicadors d'acord amb la metodologia del IEC i es comparen amb els índexs regionals obtinguts per mètodes directes per a tres de les quatre regions que existeixen: Andalusia, Astúries i Euskadi