Widespread environmental contamination with Mycobacterium tuberculosis complex revealed by a molecular detection protocol

Environmental contamination with Mycobacterium tuberculosis complex (MTC) has been considered crucial for bovine tuberculosis persistence in multi-host-pathogen systems. However, MTC contamination has been difficult to detect due to methodological issues. In an attempt to overcome this limitation we developed an improved protocol for the detection of MTC DNA. MTC DNA concentration was estimated by the Most Probable Number (MPN) method. Making use of this protocol we showed that MTC contamination is widespread in different types of environmental samples from the Iberian Peninsula, which supports indirect transmission as a contributing mechanism for the maintenance of bovine tuberculosis in this multi-host-pathogen system. The proportion of MTC DNA positive samples was higher in the bovine tuberculosis-infected than in presumed negative area (0.32 and 0.18, respectively). Detection varied with the type of environmental sample and was more frequent in sediment from dams and less frequent in water also from dams (0.22 and 0.05, respectively). The proportion of MTC-positive samples was significantly higher in spring (p<0.001), but MTC DNA concentration per sample was higher in autumn and lower in summer. The average MTC DNA concentration in positive samples was 0.82 MPN/g (CI95 0.70-0.98 MPN/g). We were further able to amplify a DNA sequence specific of Mycobacterium bovis/caprae in 4 environmental samples from the bTB-infected area.

Chemical and physical attributes and calcium, magnesium, potassium, and phosphorus in the soil of murundu fields in Brazil

Fields of murundus (FM) are wetlands that provide numerous ecosystem services. The objectives of this study were to evaluate the chemical [organic carbon (OC), P, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+ and H+Al] and physical [texture and bulk density (Bd)] soil attributes and calculate the organic matter (OM) and nutrient stock (P, Ca, Mg, and K) in soils of FM located in the Guapore River basin in Mato Grosso. Thirty-six sampling points were selected, and soil samples were collected from two environments: the murundu and plain area surrounding (PAS). At each sampling point, mini trenches of 0.5 × 0.5 × 0.4 m were opened and disturbed and undisturbed soil samples were collected at depths of 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.4 m. In the Principal Component Analysis the variables H+Al (49%) and OM (4%) were associated with the F1 component and sand content (47%) with the F2 component. The FM had lower pH values and higher concentrations of K+, P, and H+Al than PAS at all depths (p < 0.05). Additionally, FM stocked up to 433, 360, 205, and 11 kg ha-1 of Ca, Mg, K, and P, respectively, for up to a depth of 0.2 m. The murundu stored two times more K and three times more P than that in the PAS. Our results show that the FM has high sand content and Bd greater than 1.5 Mg m-3, high acidity, low OC content, and low nutrient concentrations. Thus, special care must be taken to preserve FM such that human intervention does not trigger environmental imbalances.

The Data Mining applied for the prediction of highway roughness due to overloaded trucks

Currently, the quality of the Indonesian national road network is inadequate due to several constraints, including overcapacity and overloaded trucks. The high deterioration rate of the road infrastructure in developing countries along with major budgetary restrictions and high growth in traffic have led to an emerging need for improving the performance of the highway maintenance system. However, the high number of intervening factors and their complex effects require advanced tools to successfully solve this problem. The high learning capabilities of Data Mining (DM) are a powerful solution to this problem. In the past, these tools have been successfully applied to solve complex and multi-dimensional problems in various scientific fields. Therefore, it is expected that DM can be used to analyze the large amount of data regarding the pavement and traffic, identify the relationship between variables, and provide information regarding the prediction of the data. In this paper, we present a new approach to predict the International Roughness Index (IRI) of pavement based on DM techniques. DM was used to analyze the initial IRI data, including age, Equivalent Single Axle Load (ESAL), crack, potholes, rutting, and long cracks. This model was developed and verified using data from an Integrated Indonesia Road Management System (IIRMS) that was measured with the National Association of Australian State Road Authorities (NAASRA) roughness meter. The results of the proposed approach are compared with the IIRMS analytical model adapted to the IRI, and the advantages of the new approach are highlighted. We show that the novel data-driven model is able to learn (with high accuracy) the complex relationships between the IRI and the contributing factors of overloaded trucks

Propolis: A complex natural product with a plethora of biological activities that can be explored for drug development

The health industry has always used natural products as a rich, promising, and alternative source of drugs that are used in the health system. Propolis, a natural resinous product known for centuries, is a complex product obtained by honey bees from substances collected from parts of different plants, buds, and exudates in different geographic areas. Propolis has been attracting scientific attention since it has many biological and pharmacological properties, which are related to its chemical composition. Several in vitro and in vivo studies have been performed to characterize and understand the diverse bioactivities of propolis and its isolated compounds, as well as to evaluate and validate its potential. Yet, there is a lack of information concerning clinical effectiveness. The goal of this review is to discuss the potential of propolis for the development of new drugs by presenting published data concerning the chemical composition and the biological properties of this natural compound from different geographic origins.

Vector of coordinates, velocities and accelerations

This chapter describes the how the vector of coordinates are defined in the formulation of spatial multibody systems. For this purpose, the translational motion is described in terms of Cartesian coordinates, while rotational motion is specified using the technique of Euler parameters. This approach avoids the computational difficulties associated with the singularities in the case of using Euler angles or Bryant angles. Moreover, the formulation of the velocities vector and accelerations vector is presented and analyzed here. These two sets of vectors are defined in terms of translational and rotational coordinates.

A multi–physics approach applied to masonry structures with non–hydraulic lime mortars

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil (área de especialização em Engenharia de Estruturas).

In-line rheo-optical microstructural characterization of complex polymer systems

Tese de Doutoramento em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos.

Vector electrocardiographic alterations after percutaneous septal ablation in obstructive hypertrophic cardiomyopathy: possible anatomic causes

OBJECTIVE: Analyze the dromotropic disturbances (vector-electrocardiographic), and the possible anatomic causes, provoked by selective alcohol injection in the septal branch, for percutaneous treatment, of obstructive hypertrophic cardiomyopathy. METHODS: Ten patients with a mean age of 52.7 years underwent percutaneous septal ablation (PTSA) from october 1998; all in functional class III/IV). Twelve-lead electrocardiogram was performed prior to and during PTSA, and later electrocardiogram and vectorcardiogram according to Frank's method. The patients were followed up for 32 months. RESULTS: On electrocardiogram (ECG) prior to PTSA all patients had sinus rhythm and left atrial enlargement, 8 left ventricular hypertrophy of systolic pattern. On ECG immediately after PTSA, 8 had complete right bundle-branch block; 1 transient total atrioventricular block; 1 alternating transient bundle-branch block either right or hemiblock. On late ECG 8 had complete right bundle-branch block confirmed by vectorcardiogram, type 1 or Grishman. CONCLUSION: Septal fibrosis following alcohol injection caused a predominance of complete right bundle-branch block, different from surgery of myotomy/myectomy.

Técnicas Experimentales para Caracterizar Flujos Complejos. Experimental techniques for complex flows characterization.

En ambientes fluviales, la interacción del flujo con la geometría del cauce y con los sedimentos del lecho define una dinámica turbulenta compleja en permanente evolución. El nivel de complejidad del flujo aumenta ante la presencia de estructuras hidráulicas (pilas de puentes, protecciones contra erosión, etc.). La mayoría de los ríos, o canales naturales, presentan confluencias y bifurcaciones, en donde se genera una convergencia (o divergencia) del flujo con el resultado de un ambiente hidrodinámico complejo en la cercanía de las uniones (Kenworthy y Rhoads 1995). Bajo estas condiciones no es posible extrapolar las soluciones tradicionales básicas de las ecuaciones de gobierno desarrolladas para canales rectos y uniformes. Algunas investigaciones experimentales realizadas en estos sistemas son las de Best (1988), Rhoads y Sukhodolov (2001), Richardson et al. (1996); Richardson y Thorne (1998, 2001); Parsons et al. (2004); Szupiany et al. (2005).Por otro lado, la zona costera en ambientes marítimos se caracteriza por la existencia de diversos procesos dinámicos, entre los que se destacan la acción de olas, corrientes, interacción olas-corrientes, transporte de sedimentos y cambios batimétricos. Estos se manifiestan en una alteración morfodinámica de la playa generando superficies potenciales de erosión. Así, el diseño de las protecciones costeras (ya sean continuas, como escolleras o muros verticales; o discontinuas como espigones o diques externos) sometidas al clima marítimo bajo distintas condiciones de olas y mareas, alteran los patrones de circulación y de transporte afectando la morfodinámica en su zona de influencia y plantean, por ejemplo, la necesidad de ajustes de los coeficientes de estabilidad y pesos de los bloques de roca de las escolleras. Los problemas generados, son especialmente complejos ya que deben considerarse para su estudio, los niveles de turbulencia, la transmisión del oleaje sobre o a través de la estructura, difracción alrededor de la misma, refracción y shoaling sobre un fondo dinámico, reflexión en la estructura, etc. (Alsina et al., 2007) Revisiones bibliográficas previas muestran que, en ambos ambientes (fluvial y marítimo), es necesario optimizar las técnicas experimentales existentes para que ellas permitan caracterizar con precisión los flujos turbulentos complejos presentes. El objetivo general propuesto en esta investigación es contribuir a mejorar el conocimiento de los procesos hidrodinámicos de flujos turbulentos naturales con y sin la presencia de estructuras hidráulicas que den lugar a formaciones complejas (3D). Para alcanzar este objetivo se propone realizar una recopilación de antecedentes y un análisis crítico detallado de los equipos de ultima generación para mediciones de flujo con alta frecuencia y resolución disponibles en el Laboratorio de Hidráulica (LH) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC): ADV 3D (Acoustic Doppler Velocimeter de Sontek) y laser PIV 2D (Particle Image Velocimeter de Dantec). A estos equipamientos se le agrega un moderno equipo de generación bidimensional de oleaje con absorción dinámica (adquiridos a HR Ltd. en 2007 por el CAI 085 del FONTAR). Finalmente se prevé utilizar este equipamiento durante el desarrollo de experimentos y mediciones los cuales se realizarán sobre modelos físicos fluviales y costeros diseñados y construidos con y sin estructuras que interactúen con flujo turbulentos complejos. Los resultados obtenidos en este proyecto permitirá alcanzar una mejor comprensión de los procesos hidrodinámicos de los flujos turbulentos complejos, lo cual es necesario y de gran utilidad para realizar un manejo apropiado de los ambientes fluviales y marítimos, teniendo como campo directo de aplicación el correcto diseño de estructuras hidráulicas, asistiendo a la toma de medidas correctivas en sistemas naturales sometidos a procesos erosivos o de sedimentación, y contribuyendo de esta forma al manejo ambientalmente sustentable de los recursos.

Dinámica Cuántica de Sistemas Complejos: Fundamentos y Aplicaciones. Quantum Dynamics in Complex Systems: Fundamentals and Aplications.

El procedimiento de revertir la dinámica colectiva (diablillo de Loschmidt apresurado) mediante un pulso de radio frecuencia, permite generar un Eco de Loschmidt, es decir la refocalización de una excitación localizada. Alternativamente, en acústica es posible implementar un Espejo de Reversión Temporal, que consiste en la progresiva inyección de una débil excitación ultrasónica en la periferia de un sistema, para construir una excitación que se propaga "hacia atrás". Así, podemos afirmar que es posible revertir y controlar la dinámica. Sin embargo, aún no se posee una comprensión detallada de los mecanismos que gobiernan estos procedimientos. Este proyecto busca responder las preguntas que posibilitan esta comprensión.

Evaluación de la interacción virus-hospedante-vector- endosimbiontes y su influencia en la transmisión del Mal de Río Cuarto en infecciones simples y mixtas con el Cereal Rhabdovirus.

El “Mal de Río Cuarto” es la enfermedad más importante del maíz en la Argentina. El agente causal es un fijivirus denominado Mal de Río Cuarto virus (MRCV). Se transmite únicamente a través de delfácidos (Hemiptera-Delphacidae) de forma persistente propagativa. Se han descripto diversas especies con demostrada capacidad vectora, entre ellos Delphacodes kuscheli Fennah y Toya propinqua Fieber. La primera es de gran importancia tanto por su abundancia en las zonas maiceras de nuestro país como por su eficiencia de transmisión mientras que T. propinqua es una especie cosmopolita que se encuentra ampliamente distribuida en toda el área productiva. Ambas especies poseen una demostrada capacidad de transmisión a cereales de grano fino, importantes epidemiológicamente por su rol como reservorios del virus y el vector en época invernal. Un aspecto que requiere especial atención es la aparición de una nueva virosis, un Cytorhabdovirus, en infecciones mixtas con MRCV en cereales de invierno en el sur de la provincia de Córdoba (región endémica del Mal de Río Cuarto). Al igual que este último el rhabdovirus se transmite por insectos delfácidos, por lo que sería relevante estudiar las posibles interacciones entre la coinfección por ambos patógenos y sus consecuencias en la transmisión del MRCV. La capacidad vectora puede estar afectada por diversos aspectos biológicos, entre los que se pueden mencionar el estadío del insecto al momento de la adquisición del virus, los niveles de concentración viral alcanzados en el organismo del vector, la existencia de barreras morfofisiológicas (como las membranas basales del intestino medio y glándulas salivales, y mecanismos de inmunidad innata) y la presencia de endosimbiontes. Se conoce que existen diferencias en la transmisión según el MRCV se adquiera como ninfa de primer o tercer estadío, por lo que se propone realizar estudios comparativos entre ambos grupos. Se plantea además evaluar el efecto de diferencias de concentración del MRCV en el organismo del insecto en la transmisión mediante RT-qPCR, en infecciones simples y mixtas. Se analizará la posible existencia de barreras morfofisiológicas observando el tropismo de las partículas virales en los tejidos del vector a través de inmunomicroscopía confocal y la activación diferencial de genes de inmunidad innata con RT-qPCR. Dado que existen antecedentes de la presencia de endosimbiontes, como Wolbachia pipientis en este grupo de insectos, se propone además estudiar la prevalencia de esta bacteria y analizar las cepas existentes en poblaciones de delfácidos del área maicera. Este objetivo es importante por dos razones. En primer lugar, W pipientis es ampliamente estudiada como potencial biocontrolador de vectores debido al fenómeno de incompatibilidad citoplasmática que expresa en sus hospedantes. En segundo lugar, esta bacteria influye en la eficiencia de transmisión de enfermedades ya que se conoce que los endosimbiontes producen proteínas denominadas simbioninas que protegen las partículas virales de la degradación enzimática durante su circulación por la hemolinfa. De este modo, la presencia de Wolbachia podría condicionar la replicación, estabilidad y persistencia de las partículas virales en insectos vectores, fenómenos comprobados para otros patosistemas. Este proyecto tiene como objetivo final profundizar los conocimientos acerca del fenómeno de la transmisión viral y establecer bases para el manejo integrado del vector y la enfermedad.

Procesos oxidativos en matrices alimentarias complejas. Oxidative processes in complex food matrices.

Las reacciones bioquímicas que ocurren como consecuencia del tratamiento y almacenamiento de los alimentos, mejoran la seguridad alimentaria, las propiedades sensoriales y la vida útil. Sin embargo, el tratamiento térmico, la exposición a la luz y el oxígeno pueden causar daño oxidativo a los lípidos y proteínas. Los procesos oxidativos de matrices complejas tienen características distintivas que no se manifiestan cuando los componentes son sometidos a oxidación individualmente. La hipótesis de trabajo es que la oxidación de proteínas en matrices alimentarias complejas altera la estructura y las propiedades funcionales de las proteínas y, que las modificaciones que se producen varían según las condiciones de procesamiento y de la composición química del alimento. Nuestros estudios intentan demostrar que el estado oxidativo de las proteínas de un alimento es un parámetro importante para la evaluación de las propiedades funcionales, sensoriales y nutricionales de un producto lácteo. El objetivo general del proyecto es el estudio de los procesos de oxidación de matrices alimentarias complejas (la leche, miel) y su relación con distintos procesos y materiales utilizados en la industria. Es decir, nos proponemos estudiar las consecuencias funcionales y biológicas (calidad nutricional, coagulación) de la oxidación proteica en modelos experimentales “in vitro” y en productos comerciales. 1. Estudiar los fenómenos de peroxidación proteica en leche entera y descremada sometida a los distintos procesos tecnológicos de la producción de leche y queso a escala laboratorio. Se realizarán las mismas experiencias con albúmina sérica y con proteínas aisladas de suero de leche para comparar diferencias entre una matriz compleja y una simple. 2. Determinar la relación entre oxidación y composición proteica de la leche, y los cambios en las fracciones proteicas aisladas (caseínas y beta-lactoglobulina). 3. Analizar el impacto de los procesos tecnológicos a nivel de producción primaria (composición proteica y estado de oxidación) en los indicadores de inflamación (contenido de células somáticas y proteína C Reactiva) y de estado redox (capacidad antioxidante de los productos lácteos y nivel de carbonilos de proteinas). 4. Comparar las características de composición química y el estado de oxidación de leche provenientes de las tres regiones (Buenos Aires, Santa Fe y Córdoba) que conforman la cuenca láctea Argentina. Este objetivo se realizará conjuntamente con los integrantes de nuestro grupo de investigación que trabajan en el Laboratorio de Control de Calidad de la Escuela Superior de Lechería. 5. Determinar los metabolitos secundarios de mieles uniflorales propuestos como responsables de la capacidad antioxidante de estas (polifenoles) y como indicadores de su origen botánico. 6. Valorar la capacidad antioxidante total de mieles uniflorales. 7. Validar los métodos analíticos y semicuantitativos utilizados y a utilizar en el presente proyecto teniendo en cuenta lo efectos de matrices típico de los fluidos biológicos y las mezclas. El estudio de las modificaciones oxidativas de matrices complejas es un tema que es importante tanto desde el punto de vista del conocimiento básico como del aplicado. Nosotros creemos que el presente proyecto aportará conocimiento sobre las características de las vías oxidativas de proteínas en matrices complejas y que podrá ser utilizado para diseñar estrategias productivas tendientes a disminuir el deterioro de la calidad de la leche debido a la exposición a energía radiante. Parte de la experiencia ganada por el grupo ha sido ya volcada a subsanar dificultades y problemas de oxidación y deterioro de la calidad de alimentos. Además, se contribuirá a discernir la paradoja que existe en el área sobre las propiedades oxidantes/antioxidantes de los polifenoles y la relación entre estas y el estado oxidativo de un alimento. The biochemical reactions that occur as a result of food treatment and storage, improve food security, sensory properties and shelf life. Heat treatment, exposure to light and oxygen can cause oxidative damage to lipids and proteins. Oxidative processes in complex matrices display distinctive features that do not appear when the components are individually subjected to oxidation. The hypothesis is that protein oxidation in complex food matrices alters the structure and functional properties of proteins and that the modifications vary according to process conditions and food composition. The main goal is to study oxidation of complex food matrices (milk, honey) with different processes and materials used in the industry. The specific aims are: 1. To study protein oxidation in whole milk and skim subject to various technological processes. The same experiences will be done with serum albumin and isolated whey proteins to compare complex and simple matrices. 2. To determine the relationship between oxidation and milk protein composition, and changes in casein and beta-lactoglobulin. 3. Analyze the impact of technological processes at the level of primary production on markers of inflammation and redox (antioxidant capacity and protein carbonyls). 4. Compare characteristics of chemical composition and oxidation state of milk. 5. Determine secondary metabolites of honey responsible for the antioxidant capacity of these. 6. To evaluate the total antioxidant capacity unifloral honey. This project will provide knowledge about characteristics of oxidative pathways of proteins in complex matrices that can be used to design production strategies aimed at reduce the deterioration of milk quality. Also, it would help to discern the paradox that exists on the oxidants/antioxidants properties of polyphenols and the relationship between these and the oxidative status of a food.

Dynamic potential fields for guided exploration in virtual environments

Dynamic potential fields, guided exploration, virtual environments, navigation

Debranching Solutions in Endografting for Complex Thoracic Aortic Dissections

Background: Conventional surgical repair of thoracic aortic dissections is a challenge due to mortality and morbidity risks. Objectives: We analyzed our experience in hybrid aortic arch repair for complex dissections of the aortic arch. Methods: Between 2009 and 2013, 18 patients (the mean age of 67 ± 8 years-old) underwent hybrid aortic arch repair. The procedural strategy was determined on the individual patient. Results: Thirteen patients had type I repair using trifurcation and another patient with bifurcation graft. Two patients had type II repair with replacement of the ascending aorta. Two patients received extra-anatomic bypass grafting to left carotid artery allowing covering of zone 1. Stent graft deployment rate was 100%. No patients experienced stroke. One patient with total debranching of the aortic arch following an acute dissection of the proximal arch expired 3 months after TEVAR due to heart failure. There were no early to midterm endoleaks. The median follow-up was 20 ± 8 months with patency rate of 100%. Conclusion: Various debranching solutions for different complex scenarios of the aortic arch serve as less invasive procedures than conventional open surgery enabling safe and effective treatment of this highly selected subgroup of patients with complex aortic pathologies.

Instability of excitation waves induced by electrical fields

Pyrogallol, uncatalyzed bromate oscillator, electric field, pulse wave, Belousov-Zhabotinsky reaction, reversal