Prediction of glucose excursions under uncertain parameters and food intake in intensive insulin therapy for type 1 diabetes mellitus

Considering the difficulty in the insulin dosage selection and the problem of hyper- and hypoglycaemia episodes in type 1 diabetes, dosage-aid systems appear as tremendously helpful for these patients. A model-based approach to this problem must unavoidably consider uncertainty sources such as the large intra-patient variability and food intake. This work addresses the prediction of glycaemia for a given insulin therapy face to parametric and input uncertainty, by means of modal interval analysis. As result, a band containing all possible glucose excursions suffered by the patient for the given uncertainty is obtained. From it, a safer prediction of possible hyper- and hypoglycaemia episodes can be calculated

Convergencia de vías de señalización en un modelo de apoptosis

La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.

Analysing Strategy Use in Terms of the Four Parameters of Strategic Competence : Contributions from a Numerosity Judgement Task.'Analizando el uso de estrategias en términos de cuatro parámetros de la competencia estratégica: contribuciones de una tarea de juicio de cantidad'.

Resumen tomado parcialmente de la revista.- El artículo forma parte de un monográfico de la revista dedicado a Psicología de las Matemáticas

The Role of Context-Related Parameters in Adults' Mental Computational Acts. 'El papel de los parámetros relacionados con el contexto en actos de cálculo mental en adultos'.

Resumen basado en el de la publicación

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Application of modal interval analysis to the simulation of the behaviour of dynamic systems with uncertain parameters

Els models matemàtics quantitatius són simplificacions de la realitat i per tant el comportament obtingut per simulació d'aquests models difereix dels reals. L'ús de models quantitatius complexes no és una solució perquè en la majoria dels casos hi ha alguna incertesa en el sistema real que no pot ser representada amb aquests models. Una forma de representar aquesta incertesa és mitjançant models qualitatius o semiqualitatius. Un model d'aquest tipus de fet representa un conjunt de models. La simulació del comportament de models quantitatius genera una trajectòria en el temps per a cada variable de sortida. Aquest no pot ser el resultat de la simulació d'un conjunt de models. Una forma de representar el comportament en aquest cas és mitjançant envolupants. L'envolupant exacta és complete, és a dir, inclou tots els possibles comportaments del model, i correcta, és a dir, tots els punts dins de l'envolupant pertanyen a la sortida de, com a mínim, una instància del model. La generació d'una envolupant així normalment és una tasca molt dura que es pot abordar, per exemple, mitjançant algorismes d'optimització global o comprovació de consistència. Per aquesta raó, en molts casos s'obtenen aproximacions a l'envolupant exacta. Una aproximació completa però no correcta a l'envolupant exacta és una envolupant sobredimensionada, mentre que una envolupant correcta però no completa és subdimensionada. Aquestes propietats s'han estudiat per diferents simuladors per a sistemes incerts.

Sociodemographic and nutritional correlates of neurobehavioral development: a study of young children in a rural region of Ecuador

To identify and describe the sociodemographic and nutritional characteristics associated with neurobehavioral development among young children living in three communities in the northeastern Andean region of Cayambe-Tabacundo, Ecuador. Women in the study communities who had a child 3 to 61 months of age completed a questionnaire about maternal and child health and sociodemographic characteristics. The Ages and Stages Questionnaire (ASQ) was directly administered to 283 children by two trained interviewers. Growth measurements and a hemoglobin finger-prick blood test were obtained in 2003–2004. Prevalence of developmental delay was calculated, and associations between child development and maternal, child, and household characteristics were explored. High frequencies of developmental delay were observed. Children 3 to 23 months old displayed delay in gross motor skills (30.1%), and children 48 to 61 months old displayed delay in problem-solving skills (73.4%) and fine motor skills (28.1%). A high frequency of both anemia (60.4%) and stunting (53.4%) was observed for all age groups. Maternal educational level was positively associated with communication and problem-solving skills, and monthly household income was positively associated with communication, gross motor, and problem-solving skills. The results suggest a high prevalence of developmental delay and poor child health in this population. Child health status and the child’s environment may contribute to developmental delay in this region of Ecuador, but sociodemographic factors affecting opportunities for stimulation may also play a role. Research is needed to identify what is causing high percentages of neurobehavioral developmental delay in this region of Ecuador.

Single versus multiple occupancy - Effects on toxicity parameters measured on Eisenia fetida in lead nitrate-treated soil

The mortality (7 and 14 d), weight change (7 and 14 d), and metal uptake of Eisenia fetida (Savigny, 1826) kept in Pb(NO3)(2)-treated Kettering loam soil in single- and multiple-occupancy (10 earthworms) test containers were determined. The number of earthworms to dry mass (g) ratio of soil was 1:50 in both sets of test containers. Lead concentrations were in the nominal range of 0 to 10,000 mg Pb/kg soil (mg/kg hereafter). Levels of mortality at a given concentration were statistically identical between the single- and multiple-occupancy tests, except at 1,800 mg/kg, at which significantly (p less than or equal to 0.05) more mortality occurred in the multiple-occupancy tests. Death of individual earthworms in the multiple-occupancy tests did not trigger death of the other earthworms in that soil. The LC50 values (concentration statistically likely to kill 50% of the population) were identical between the multiple- and single-occupancy soils: 2,662 mg/kg (2,598-2,984, 7 d) and 2,589 mg/kg (2,251-3,013, 14 d) for the multiple-occupancy soils and 2,827 mg/kg (2,443-3,168, both 7 and 14 d) for the single-occupancy soils (values in brackets represent the 95% confidence intervals). Data were insufficient to calculate the concentration statistically likely to reduce individual earthworm mass by 50% (EC50), but after 14 d, the decrease in earthworm weight in the 1,800 and 3,000 mg/kg tests was significantly greater in the multiple- than in the single-occupancy soils. At 1,000, 1,800, and 3,000 mg/kg tests, earthworm Pb tissue concentration was significantly (p less than or equal to 0.05) greater in earthworms from the multiple-occupancy soils. The presence of earthworms increased the NH3 content of the soil; earthworm mortality increased NH3 concentrations further but not to toxic levels.

Identifying the critical parameters of a cyanobacterial growth and movement model by using generalised sensitivity analysis

Bloom-forming and toxin-producing cyanobacteria remain a persistent nuisance across the world. Modelling of cyanobacteria in freshwaters is an important tool for understanding their population dynamics and predicting the location and timing of the bloom events in lakes and rivers. A new deterministic-mathematical model was developed, which simulates the growth and movement of cyanobacterial blooms in river systems. The model focuses on the mathematical description of the bloom formation, vertical migration and lateral transport of colonies within river environments by taking into account the major factors that affect the cyanobacterial bloom formation in rivers including, light, nutrients and temperature. A technique called generalised sensitivity analysis was applied to the model to identify the critical parameter uncertainties in the model and investigates the interaction between the chosen parameters of the model. The result of the analysis suggested that 8 out of 12 parameters were significant in obtaining the observed cyanobacterial behaviour in a simulation. It was found that there was a high degree of correlation between the half-saturation rate constants used in the model.

Effects of metals on life cycle parameters of the earthworm Eisenia fetida exposed to field-contaminated, metal-polluted soils

Two control and eight field-contaminated, metal-polluted soils were inoculated with Eisenia fetida (Savigny, 1826). Three, 7, 14, 21, 28 and 42 days after inoculation, earthworm survival, body weight, cocoon production and hatching rate were measured. Seventeen metals were analysed in E.fetida tissue, bulk soil and soil solution. Soil organic carbon content, texture, pH and cation exchange capacity were also measured. Cocoon production and hatching rate were more sensitive to adverse conditions than survival or weight change. Soil properties other than metal concentration impacted toxicity. The most toxic soils were organic-poor (1-10 g C kg(-1)), sandy soils (c. 74% sand), with intermediate metal concentrations (e.g. 7150-13, 100 mg Ph kg(-1), 2970-53,400 mg Zn kg(-1)). Significant relationships between soil properties and the life cycle parameters were determined. The best coefficients of correlation were generally found for texture, pH, Ag, Cd, Mg, Pb, Tl, and Zn both singularly and in multivariate regressions. Studies that use metal-amended artificial soils are not useful to predict toxicity of field multi-contaminated soils. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.