Key-elements of family interventions for psychosis : a qualitative research

RESUMO:As perturbações psicóticas são doenças mentais complexas sendo influenciadas na sua etiologia e prognóstico por factores biológicos e psicossociais. A interferência do ambiente familiar na evolução da doença espelha bem esta realidade. Quando em 1962 George Brown e colaboradores descobriram que ambientes familiares com elevada Emoção Expressa (EE) contribuíam para um aumento significativo do número de recaídas de pessoas com esquizofrenia (Brown et al., 1962), estava aberto o caminho para o desenvolvimento de novas intervenções familiares. A EE inclui cinco componentes: três componentes negativos, i.e. criticismo, hostilidade e envolvimento emocional excessivo; e dois componentes positivos, i.e. afectividade e apreço (Amaresha & Venkatasubramanian, 2012; Kuipers et al., 2002). No final dos anos 1970 surgiram os primeiros trabalhos na área das intervenções familiares nas psicoses (IFP). Dois grupos em países diferentes, no Reino Unido e nos Estados Unidos da América, desenvolveram quase em simultâneo duas abordagens distintas. Em Londres, a equipa liderada por Julian Leff desenhava uma intervenção combinando sessões unifamiliares em casa, incluindo o paciente, e sessões em grupo, apenas para os familiares (Leff et al., 1982). Por seu turno, em Pittsburgh, Gerard Hogarty e colaboradores desenvolviam uma abordagem que compreendia a dinamização de sessões educativas em grupo (Anderson e tal., 1980). Para designar este trabalho, Hogarty e colaboradores propuseram o termo “psicoeducação”. As IFP começaram a ser conhecidas por esta designação que se generalizou até aos dias de hoje. Neste contexto a educação era vista como a partilha de informação acerca da doença, dos profissionais para os familiares. Nas sessões os profissionais eram informados acerca das manifestações, etiologia, tratamento e evolução das psicoses, bem como de formas para lidar com as situações difíceis geradas pela doença, e.g. risco de recaída. Os trabalhos pioneiros das IFP foram rapidamente sucedidos pelo desenvolvimento de novos modelos e a proliferação de estudos de eficácia. Para além dos modelos de Leff e Hogarty, os modelos IFP que ficaram mais conhecidos foram: (1) a Terapia Familiar-Comportamental, desenvolvida por Ian Falloon e colaboradores (Falloon et al., 1984); e (2) a Terapia Multifamiliar em Grupo, desenvolvida por William McFarlane e colaboradores (McFarlane, 1991). O incremento de estudos de eficácia contribuiu rapidamente para as primeiras meta-análises. Estas, por sua vez, resultaram na inclusão das IFP nas normas de orientação clínica mais relevantes para o tratamento das psicoses, nomeadamente da esquizofrenia (e.g. PORT Recomendations e NICE Guidelines). No geral os estudos apontavam para uma diminuição do risco de recaída na esquizofrenia na ordem dos 20 a 50% em dois anos (Pitschel-Walz et al., 2001). No final dos anos 1990 as IFP atingiam assim o apogeu. Contudo, a sua aplicação prática tem ficado aquém do esperado e as barreiras à implementação das IFP passaram a ser o foco das atenções (Gonçalves-Pereira et al., 2006; Leff, 2000). Simultaneamente, alguns autores começaram a levantar a questão da incerteza sobre quais os elementos-chave da intervenção. O conhecimento sobre o processo das IFP era reduzido e começaram a surgir as primeiras publicações sobre o assunto (Lam, 1991). Em 1997 foi dinamizada uma reunião de consenso entre os três investigadores mais relevantes do momento, Falloon, Leff e McFarlane. Deste encontro promovido pela World Schizophrenia Fellowship for Schizophrenia and Allied Disorders surgiu um documento estabelecendo dois objectivos e quinze princípios para as IFP (WFSAD, 1997). Não obstante os contributos que foram feitos, continua a existir uma grande falta de evidência empírica acerca do processo das IFP e dos seus elementos-chave (Cohen et al., 2008; Dixon et al., 2001; Lam, 1991; Leff, 2000; McFarlane et al., 2003). Também em Portugal, apesar da reflexão teórica nesta área e do registo de ensaios de efectividade de grupos para familiares – estudo FAPS (Gonçalves-Pereira, 2010), os componentes fundamentais das IFP nunca foram analisados directamente. Assim, o projecto de investigação descrito nesta tese teve como objectivo identificar os elementos-chave das IFP com base em investigação qualitativa. Para tal, conduzimos três estudos que nos permitiriam alcançar dados empíricos sobre o tema. O primeiro estudo (descrito no Capítulo 2) consistiu na realização de uma revisão sistemática da literatura científica acerca das variáveis relacionadas com o processo das IFP. A nossa pesquisa esteve focada essencialmente em estudos qualitativos. Contudo, decidimos não restringir demasiado os critérios de inclusão tendo em conta as dificuldades em pesquisar sobre investigação qualitativa nas bases de dados electrónicas e também devido ao facto de ser possível obter informação sobre as variáveis relacionadas com o processo a partir de estudos quantitativos. O método para este estudo foi baseado no PRISMA Statement para revisões sistemáticas da literatura. Depois de definirmos os critérios de inclusão e exclusão, iniciámos várias pesquisas nas bases de dados electrónicas utilizando termos booleanos, truncações e marcadores de campo. Pesquisámos na PubMed/MEDLINE, Web of Science e nas bases de dados incluídas na EBSCO Host (Academic Search Complete; Education Research Complete; Education Source; ERIC; and PsycINFO). As pesquisas geraram 733 resultados. Depois de serem removidos os duplicados, 663 registos foram analisados e foram seleccionados 38 artigos em texto integral. No final, 22 artigos foram incluídos na síntese qualitativa tendo sido agrupados em quatro categorias: (1) estudos examinando de forma abrangente o processo; (2) estudos acerca da opinião dos participantes sobre a intervenção que receberam; (3) estudos comparativos que individualizaram variáveis sobre o processo; e (4) estudos acerca de variáveis mediadoras. Os resultados evidenciaram um considerável hiato na investigação em torno do processo das IFP. Identificámos apenas um estudo que abordava de forma abrangente o processo das IFP (Bloch, et al., 1995). Este artigo descrevia uma análise qualitativa de um estudo experimental de uma IFP. Contudo, as suas conclusões gerais revelaramse pobres e apenas se podia extrair com certeza de que as IFP devem ser baseadas nas necessidades dos participantes e que os terapeutas devem assumir diferentes papéis ao longo da intervenção. Da revisão foi possível perceber que os factores terapêuticos comuns como a aliança terapêutica, empatia, apreço e a “aceitação incondicional”, podiam ser eles próprios um elemento isolado para a eficácia das IFP. Outros estudos enfatizaram a educação como elemento chave da intervenção (e.g. Levy-Frank et al., 2011), ao passo que outros ainda colocavam a ênfase no treino de estratégias para lidar com a doença i.e. coping (e.g. Tarrier et al., 1988). Com base nesta diversidade de resultados e tendo em conta algumas propostas prévias de peritos (McFarlane, 1991; Liberman & Liberman, 2003), desenvolvemos a hipótese de concebermos as IFP como um processo por etapas, de acordo com as necessidades dos familiares. No primeiro nível estariam as estratégias relacionadas com os factores terapêuticos comuns e o suporte emocional,no segundo nível a educação acerca da doença, e num nível mais avançado, o foco seria o treino de estratégias para lidar com a doença e diminuir a EE. Neste estudo concluímos que nem todas as famílias iriam precisar de IFP complexas e que nesses casos seria possível obter resultados favoráveis com IFP pouco intensas. O Estudo 2 (descrito no Capítulo 3) consistiu numa análise qualitativa dos registos clínicos do primeiro ensaio clínico da IFP de Leff e colaboradores (Leff et al., 1982). Este ensaio clínico culminou numa das evidências mais substanciais alguma vez alcançada com uma IFP (Leff et al., 1982; Leff et al., 1985; Pitschel-Walz et al., 2001). Este estudo teve como objectivo modular a EE recorrendo a um modelo misto com que compreendia sessões familiares em grupo e algumas sessões unifamiliares em casa, incluindo o paciente. Os resultados mostraram uma diminuição das recaídas em nove meses de 50% no grupo de controlo para 8% no grupo experimental. Os registos analisados neste estudo datam do período de 1977 a 1982 e podem ser considerados como material histórico de alto valor, que surpreendentemente nunca tinha sido analisado. Eram compostos por descrições pormenorizadas dos terapeutas, incluindo excertos em discurso directo e estavam descritos segundo uma estrutura, contendo também os comentários dos terapeutas. No total os registos representavam 85 sessões em grupo para familiares durante os cinco anos do ensaio clínico e 25 sessões unifamiliares em casa incluindo o paciente. Para a análise qualitativa decidimos utilizar um método de análise dedutivo, com uma abordagem mecânica de codificação dos registos em categorias previamente definidas. Tomámos esta decisão com base na extensão apreciável dos registos e porque tínhamos disponível informação válida acerca das categorias que iríamos encontrar nos mesmos, nomeadamente a informação contida no manual da intervenção, publicado sob a forma de livro, e nos resultados da 140 nossa revisão sistemática da literatura (Estudo 1). Deste modo, foi construída uma grelha com a estrutura de codificação, que serviu de base para a análise, envolvendo 15 categorias. De modo a cumprir com critérios de validade e fidelidade rigorosos, optámos por executar uma dupla codificação independente. Deste modo dois observadores leram e codificaram independentemente os registos. As discrepâncias na codificação foram revistas até se obter um consenso. No caso de não ser possível chegar a acordo, um terceiro observador, mais experiente nos aspectos técnicos das IFP, tomaria a decisão sobre a codificação. A análise foi executada com recurso ao programa informático NVivo® versão 10 (QSR International). O número de vezes que cada estratégia foi utilizada foi contabilizado, especificando a sessão e o participante. Os dados foram depois exportados para uma base de dados e analisados recorrendo ao programa informático de análise estatística SPSS® versão 20 (IBM Corp.). Foram realizadas explorações estatísticas para descrever os dados e obter informação sobre possíveis relações entre as variáveis. De modo a perceber a significância das observações, recorremos a testes de hipóteses, utilizando as equações de estimação generalizadas. Os resultados da análise revelaram que as estratégias terapêuticas mais utilizadas na intervenção em grupo foram: (1) a criação de momentos para ouvir as necessidades dos participantes e para a partilha de preocupações entre eles – representando 21% de todas as estratégias utilizadas; (2) treino e aconselhamento acerca de formas para lidar com os aspectos mais difíceis da doença – 15%; (3) criar condições para que os participantes recebam suporte emocional – 12%; (4) lidar com o envolvimento emocional excessivo 10%; e (5) o reenquadramento das atribuições dos familiares acerca dos comportamentos dos pacientes – 10%. Nas sessões unifamiliares em casa, as estratégias mais utilizadas foram: (1) lidar com o envolvimento emocional excessivo – representando 33% de todas as estratégias utilizadas nas sessões unifamiliares em casa; (2) treino e aconselhamento acerca de formas para lidar com os aspectos desafiadores da doença – 22%; e (3) o reenquadramento das atribuições dos familiares acerca dos comportamentos dos pacientes, juntamente com o lidar com a zanga, o conflito e a rejeição – ambas com 10%. A análise longitudinal mostrou que a criação de momentos para ouvir as necessidades dos familiares tende a acontecer invariavelmente ao longo do programa. Sempre que isso acontece, são geralmente utilizadas estratégias para ajudar os familiares a lidarem melhor com os aspectos difíceis da doença e estratégias para fomentar o suporte emocional. Por sua vez, foi possível perceber que o trabalho para diminuir o envolvimento emocional excessivo pode acontecer logo nas primeiras sessões. O reenquadramento e o lidar com a zanga/ conflito/ rejeição tendem a acontecer a partir da fase intermédia até às últimas sessões. A análise das diferenças entre os familiares com baixa EE e os de elevada EE, mostrou que os familiares com elevada EE tendem a tornar-se o foco da intervenção grupal. Por sua vez, os familiares com baixa EE recebem mais estratégias relacionadas com aliança terapêutica, comparativamente com os familiares com elevada EE. São de realçar os dados relativamente às estratégias educativas. Foi possível observar que estas tendem a acontecer mais no início dos grupos, não estando associadas a outras estratégias. Contudo é de notar a sua baixa utilização, a rondar apenas os 5%.O Estudo 3 (descrito no Capítulo 4) surgiu como uma forma de completar a análise do Estudo 2, permitindo uma visão mais narrativa do processo e focando, adicionalmente, as mudanças que ocorrem nos participantes. Com base nos mesmos registos utilizados no Estudo 2, codificámos de forma secundária os registos em duas categorias i.e. marcadores de mudança e marcadores emocionais. Os marcadores de mudança foram cotados sempre que um participante exibia comportamentos ou pensamentos diferentes dos anteriores no sentido de uma eventual redução na EE. Os marcadores emocionais correspondiam à expressão intensa de sentimentos por parte dos participantes nas sessões e que estariam relacionados com assuntos-chave para essas pessoas. Os excertos que continham a informação destes marcadores foram posteriormente revistos e articulados com notas e comentários não estruturados que recolhemos durante a codificação do Estudo 2. Com base nesta informação os registos foram revistos e, utilizando um método indutivo, elaborámos uma narrativa acerca da intervenção. Os resultados da narrativa foram discutidos com dados de que dispúnhamos, referentes a reuniões com os terapeutas envolvidos na intervenção em análise (Elizabeth Kuipers, Ruth Berkowitz e Julian Leff; Londres, Novembro de 2011). Reconhecemos que, pela sua natureza não estruturada e indutiva, a avaliação narrativa está mais sujeita ao viés de observador. Não obstante, os resultados deste Estudo 3 parecem revestir uma consistência elevada. O mais relevante foi a evidência de que na intervenção em análise ocorreram mudanças emocionais significativas nos familiares ao longo das sessões em grupo. Numa fase inicial os familiares tenderam a expressar sentimentos de zanga. Seguidamente, os terapeutas iam nterrompendo o discurso de reminiscências, direccionavam o discurso para as suas preocupações actuais e os familiares pareciam ficar mais calmos. Contudo, à medida que os 143 participantes “mergulhavam” nos problemas com que se confrontavam na altura, os sentimentos de zanga davam lugar a sentimentos de perda e angústia. Nessa altura os terapeutas enfatizavam o suporte emocional e introduziam progressivamente técnicas de reenquadramento para ajudar os participantes a avaliar de forma mais positiva as situações. Este trabalho dava lugar a sentimentos mais positivos, como a aceitação, apreço e a sensação de controlo. O Estudo 3 evidenciou também o que designamos como o “Efeito de Passagem de Testemunho”. Este efeito aconteceu sempre que um membro novo se juntava ao grupo. Os membros antigos, que estavam a ser o alvo das atenções e naturalmente a receber mais intervenção, mudam de papel e passam eles próprios a focar as suas atenções nos membros mais recentes do grupo, contribuindo para a dinâmica do grupo com as mesmas intervenções que os ajudaram previamente. Por exemplo, alguns membros antigos que eram altamente críticos nos grupos em relação aos seus familiares passavam a fazer comentários de reenquadramento dirigidos para os novos membros. Por fim, o Capítulo 5 resume as conclusões gerais deste projecto de investigação. Os estudos apresentados permitiram um incremento no conhecimento acerca do processo das IFP. Anteriormente esta informação era baseada sobretudo na opinião de peritos. Com este projecto aumentámos o nível de evidência ao apresentar estudos com base em dados empíricos. A análise qualitativa do Estudo 2 permitiu pela primeira vez, tanto quanto é do nosso conhecimento, perceber de forma aprofundada o processo subjacente a uma IFP (no contexto de um ensaio clínico que se revelou como um dos mais eficazes de sempre). Identificámos as estratégias mais utilizadas, as relações entre elas e a sua diferente aplicação entre familiares com baixa EE e familiares com alta EE.O Estudo 3 completou a informação incluindo aspectos relacionados com as mudanças individuais durante o programa. No final foi possível perceber que as IFP devem ser um programa por etapas. Nos Estudo 2 e 3, evidenciámos que numa fase inicial, os terapeutas dedicaram especial atenção para que os familiares tivessem espaço para partilharem as suas necessidades, disponibilizando logo de seguida estratégias para promover o suporte emocional e estratégias de coping. Num nível subsequente do programa, o trabalho terapêutico avançou para estratégias mais direccionadas para regular a EE, mantendo sempre as estratégias iniciais ao longo das sessões. Assim apesar de a educação ter sido um componente importante na IFP em análise, houve outras estratégias mais relevantes no processo. A evidência gerada pelos Estudos 2 e 3 baseou-se em registos históricos de elevado valor, sendo que os constructos subjacentes na época, nomeadamente a EE, continuam a ser a base da investigação e prática das IFP a nível mundial em diferentes culturas (Butzlaff & Hooley, 1998). Concluímos que as IFP são um processo complexo com diferentes níveis de intervenção, podendo gerar mudanças emocionais nos participantes durante as sessões. No futuro será importante replicar o nosso trabalho (nomeadamente o Estudo 2) com outras abordagens de IFP, de modo a obter informação acerca do seu processo. Esse conhecimento será fundamental para uma possível evolução do paradigma das IFP. ----------- ABSTRACT: Background: Psychotic-spectrum disorders are complex biopsychosocial conditions and family issues are important determinants of prognosis. The discovery of the influence of expressed emotion on the course of schizophrenia paved the road to the development of family interventions aiming to lower the “emotional temperature” in the family. These treatment approaches became widely recognised. Effectiveness studies showed remarkable and strong results in relapse prevention and these interventions were generalised to other psychotic disorders besides schizophrenia. Family interventions for psychosis (FIP) prospered and were included in the most important treatment guidelines. However, there was little knowledge about the process of FIP. Different FIP approaches all led to similar outcomes. This intriguing fact caught the attention of authors and attempts were made to identify the key-elements of FIP. Notwithstanding, these efforts were mainly based on experts’ opinions and the conclusions were scanty. Therefore, the knowledge about the process of FIP remains unclear. Aims: To find out which are the key-elements of FIP based on empirical data. Methods: Qualitative research. Three studies were conducted to explore the process of FIP and isolate variables that allowed the identification of the key-elements of FIP. Study 1 consisted of a systematic literature review of studies evaluating process-related variables of FIP. Study 2 subjected the intervention records of a formerly conducted effective clinical trial of FIP to a qualitative analysis. Records were analysed into categories and the emerging data were explored using descriptive statistics and generalised estimating equations. Study 3 consisted of a narrative evaluation using an inductive qualitative approach, examining the same data of Study 2. Emotional markers and markers of change were identified in the records and the content of these excerpts was synthesised and discussed. Results: On Study 1, searches revealed 733 results and 22 papers were included in the qualitative synthesis. We found a single study comprehensively exploring the process of FIP. All other studies focused on particular aspects of the process-related variables. The key-elements of FIP seemed to be the so-called “common therapeutic factors”, followed by education about the illness and coping skills training. Other elements were also identified, as the majority of studies evidenced a multiple array of components. Study 2,revealed as the most used strategies in the intervention programme we analysed: the addressing of needs; sharing; coping skills and advice; emotional support; dealing with overinvolvement; and reframing relatives’ views about patients’ behaviours. Patterns of the usefulness of the strategies throughout the intervention programme were identified and differences between high expressed emotion and low expressed emotion relatives were elucidated. Study 3 accumulated evidence that relatives experience different emotions during group sessions, ranging from anger to grief, and later on, to acceptance and positive feelings. Discussion: Study 1 suggested a stepped model of intervention according to the needs of the families. It also revealed a gap in qualitative research of FIP. Study 2 demonstrated that therapists of the trial under analysis often created opportunities for relatives to express and share their concerns throughout the entire treatment programme. The use of this strategy was immediately followed by coping skills enhancement, advice and emotional support. Strategies aiming to deal with overinvolvement may also occur early in the treatment programme. Reframing was the next most used strategy, followed by dealing with anger, conflict and rejection. This middle and later work seems to operate in lowering criticism and hostility, while the former seems to diminish overinvolvement. Single-family sessions may be used to augment the work developed in the relatives groups. Study 3 revealed a missing part of Study 2. It demonstrated that the process of FIP promotes emotional changes in the relatives and therapists must be sensitive to the emotional pathway of each participant in the group.

Implementation of a probabilistic based framework for safety assessment of existing timber elements

The assessment of existing timber structures is often limited to information obtained from non or semi destructive testing, as mechanical testing is in many cases not possible due to its destructive nature. Therefore, the available data provides only an indirect measurement of the reference mechanical properties of timber elements, often obtained through empirical based correlations. Moreover, the data must result from the combination of different tests, as to provide a reliable source of information for a structural analysis. Even if general guidelines are available for each typology of testing, there is still a need for a global methodology allowing to combine information from different sources and infer upon that information in a decision process. In this scope, the present work presents the implementation of a probabilistic based framework for safety assessment of existing timber elements. This methodology combines information gathered in different scales and follows a probabilistic framework allowing for the structural assessment of existing timber elements with possibility of inference and updating of its mechanical properties, through Bayesian methods. The probabilistic based framework is based in four main steps: (i) scale of information; (ii) measurement data; (iii) probability assignment; and (iv) structural analysis. In this work, the proposed methodology is implemented in a case study. Data was obtained through a multi-scale experimental campaign made to old chestnut timber beams accounting correlations of non and semi-destructive tests with mechanical properties. Finally, different inference scenarios are discussed aiming at the characterization of the safety level of the elements.

Measurement of the inclusive jet cross-section in proton--proton collisions at s√=7 TeV using 4.5 fb−1 of data with the ATLAS detector

The inclusive jet cross-section is measured in proton--proton collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV using a data set corresponding to an integrated luminosity of 4.5 fb−1 collected with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider in 2011. Jets are identified using the anti-kt algorithm with radius parameter values of 0.4 and 0.6. The double-differential cross-sections are presented as a function of the jet transverse momentum and the jet rapidity, covering jet transverse momenta from 100 GeV to 2 TeV. Next-to-leading-order QCD calculations corrected for non-perturbative effects and electroweak effects, as well as Monte Carlo simulations with next-to-leading-order matrix elements interfaced to parton showering, are compared to the measured cross-sections. A quantitative comparison of the measured cross-sections to the QCD calculations using several sets of parton distribution functions is performed.

Example of Data Telemetry for Biomedical Applications: An In Vivo Experiment

This letter describes a data telemetry biomedical experiment. An implant, consisting of a biometric data sensor, electronics, an antenna, and a biocompatible capsule, is described. All the elements were co-designed in order to maximize the transmission distance. The device was implanted in a pig for an in vivo experiment of temperature monitoring.

Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project.

We report the generation and analysis of functional data from multiple, diverse experiments performed on a targeted 1% of the human genome as part of the pilot phase of the ENCODE Project. These data have been further integrated and augmented by a number of evolutionary and computational analyses. Together, our results advance the collective knowledge about human genome function in several major areas. First, our studies provide convincing evidence that the genome is pervasively transcribed, such that the majority of its bases can be found in primary transcripts, including non-protein-coding transcripts, and those that extensively overlap one another. Second, systematic examination of transcriptional regulation has yielded new understanding about transcription start sites, including their relationship to specific regulatory sequences and features of chromatin accessibility and histone modification. Third, a more sophisticated view of chromatin structure has emerged, including its inter-relationship with DNA replication and transcriptional regulation. Finally, integration of these new sources of information, in particular with respect to mammalian evolution based on inter- and intra-species sequence comparisons, has yielded new mechanistic and evolutionary insights concerning the functional landscape of the human genome. Together, these studies are defining a path for pursuit of a more comprehensive characterization of human genome function.

Functional analysis and structural modeling of human APOBEC3G reveal the role of evolutionarily conserved elements in the inhibition of human immunodeficiency virus type 1 infection and Alu transposition.

Retroelements are important evolutionary forces but can be deleterious if left uncontrolled. Members of the human APOBEC3 family of cytidine deaminases can inhibit a wide range of endogenous, as well as exogenous, retroelements. These enzymes are structurally organized in one or two domains comprising a zinc-coordinating motif. APOBEC3G contains two such domains, only the C terminal of which is endowed with editing activity, while its N-terminal counterpart binds RNA, promotes homo-oligomerization, and is necessary for packaging into human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) virions. Here, we performed a large-scale mutagenesis-based analysis of the APOBEC3G N terminus, testing mutants for (i) inhibition of vif-defective HIV-1 infection and Alu retrotransposition, (ii) RNA binding, and (iii) oligomerization. Furthermore, in the absence of structural information on this domain, we used homology modeling to examine the positions of functionally important residues and of residues found to be under positive selection by phylogenetic analyses of primate APOBEC3G genes. Our results reveal the importance of a predicted RNA binding dimerization interface both for packaging into HIV-1 virions and inhibition of both HIV-1 infection and Alu transposition. We further found that the HIV-1-blocking activity of APOBEC3G N-terminal mutants defective for packaging can be almost entirely rescued if their virion incorporation is forced by fusion with Vpr, indicating that the corresponding region of APOBEC3G plays little role in other aspects of its action against this pathogen. Interestingly, residues forming the APOBEC3G dimer interface are highly conserved, contrasting with the rapid evolution of two neighboring surface-exposed amino acid patches, one targeted by the Vif protein of primate lentiviruses and the other of yet-undefined function.

Paper 3: EUROCAT data quality indicators for population-based registries of congenital anomalies.

The European Surveillance of Congenital Anomalies (EUROCAT) network of population-based congenital anomaly registries is an important source of epidemiologic information on congenital anomalies in Europe covering live births, fetal deaths from 20 weeks gestation, and terminations of pregnancy for fetal anomaly. EUROCAT's policy is to strive for high-quality data, while ensuring consistency and transparency across all member registries. A set of 30 data quality indicators (DQIs) was developed to assess five key elements of data quality: completeness of case ascertainment, accuracy of diagnosis, completeness of information on EUROCAT variables, timeliness of data transmission, and availability of population denominator information. This article describes each of the individual DQIs and presents the output for each registry as well as the EUROCAT (unweighted) average, for 29 full member registries for 2004-2008. This information is also available on the EUROCAT website for previous years. The EUROCAT DQIs allow registries to evaluate their performance in relation to other registries and allows appropriate interpretations to be made of the data collected. The DQIs provide direction for improving data collection and ascertainment, and they allow annual assessment for monitoring continuous improvement. The DQI are constantly reviewed and refined to best document registry procedures and processes regarding data collection, to ensure appropriateness of DQI, and to ensure transparency so that the data collected can make a substantial and useful contribution to epidemiologic research on congenital anomalies.

Introducció als Sistemes d´Informació Geogràfica i creació d´una base de dades dels elements d´una xarxa de distribució d´aigua potable.

Aquest treball és una introducció als sistemes d'informació geogràfica, que consisteix en una breu descripció dels aspectes fonamentals dels sistemes d'informació geogràfica i en la creació d'una base de dades dels elements d'una xarxa de distribució d'aigua potable.

Cooperative binding of estrogen receptor to imperfect estrogen-responsive DNA elements correlates with their synergistic hormone-dependent enhancer activity.

The Xenopus vitellogenin (vit) gene B1 estrogen-inducible enhancer is formed by two closely adjacent 13 bp imperfect palindromic estrogen-responsive elements (EREs), i.e. ERE-2 and ERE-1, having one and two base substitutions respectively, when compared to the perfect palindromic consensus ERE (GGTCANNNTGACC). Gene transfer experiments indicate that these degenerated elements, on their own, have a low or no regulatory capacity at all, but in vivo act together synergistically to confer high receptor- and hormone-dependent transcription activation to the heterologous HSV thymidine kinase promoter. Thus, the DNA region upstream of the vitB1 gene comprising these two imperfect EREs separated by 7 bp, was called the vitB1 estrogen-responsive unit (vitB1 ERU). Using in vitro protein-DNA interaction techniques, we demonstrate that estrogen receptor dimers bind cooperatively to the imperfect EREs of the vitB1 ERU. Binding of a first receptor dimer to the more conserved ERE-2 increases approximately 4- to 8-fold the binding affinity of the receptor to the adjacent less conserved ERE-1. Thus, we suggest that the observed synergistic estrogen-dependent transcription activation conferred by the pair of hormone-responsive DNA elements of the vit B1 ERU is the result of cooperative binding of two estrogen receptor dimers to these two adjacent imperfect EREs.

Robust Factor Analysis for Compositional Data

Factor analysis as frequent technique for multivariate data inspection is widely used also for compositional data analysis. The usual way is to use a centered logratio (clr)transformation to obtain the random vector y of dimension D. The factor model istheny = Λf + e (1)with the factors f of dimension k & D, the error term e, and the loadings matrix Λ.Using the usual model assumptions (see, e.g., Basilevsky, 1994), the factor analysismodel (1) can be written asCov(y) = ΛΛT + ψ (2)where ψ = Cov(e) has a diagonal form. The diagonal elements of ψ as well as theloadings matrix Λ are estimated from an estimation of Cov(y).Given observed clr transformed data Y as realizations of the random vectory. Outliers or deviations from the idealized model assumptions of factor analysiscan severely effect the parameter estimation. As a way out, robust estimation ofthe covariance matrix of Y will lead to robust estimates of Λ and ψ in (2), seePison et al. (2003). Well known robust covariance estimators with good statisticalproperties, like the MCD or the S-estimators (see, e.g. Maronna et al., 2006), relyon a full-rank data matrix Y which is not the case for clr transformed data (see,e.g., Aitchison, 1986).The isometric logratio (ilr) transformation (Egozcue et al., 2003) solves thissingularity problem. The data matrix Y is transformed to a matrix Z by usingan orthonormal basis of lower dimension. Using the ilr transformed data, a robustcovariance matrix C(Z) can be estimated. The result can be back-transformed tothe clr space byC(Y ) = V C(Z)V Twhere the matrix V with orthonormal columns comes from the relation betweenthe clr and the ilr transformation. Now the parameters in the model (2) can beestimated (Basilevsky, 1994) and the results have a direct interpretation since thelinks to the original variables are still preserved.The above procedure will be applied to data from geochemistry. Our specialinterest is on comparing the results with those of Reimann et al. (2002) for the Kolaproject data

Explaining Fiscal Balances with a Simultaneous Equation Model of Revenue and Expenditure : A Case Study of Swiss Cantons Using Panel Data

Empirical literature on the analysis of the efficiency of measures for reducing persistent government deficits has mainly focused on the direct explanation of deficit. By contrast, this paper aims at modeling government revenue and expenditure within a simultaneous framework and deriving the fiscal balance (surplus or deficit) equation as the difference between the two variables. This setting enables one to not only judge how relevant the explanatory variables are in explaining the fiscal balance but also understand their impact on revenue and/or expenditure. Our empirical results, obtained by using a panel data set on Swiss Cantons for the period 1980-2002, confirm the relevance of the approach followed here, by providing unambiguous evidence of a simultaneous relationship between revenue and expenditure. They also reveal strong dynamic components in revenue, expenditure, and fiscal balance. Among the significant determinants of public fiscal balance we not only find the usual business cycle elements, but also and more importantly institutional factors such as the number of administrative units, and the ease with which people can resort to political (direct democracy) instruments, such as public initiatives and referendum.

Studies in stoichiometry with compositional data

Geochemical data that is derived from the whole or partial analysis of various geologic materialsrepresent a composition of mineralogies or solute species. Minerals are composed of structuredrelationships between cations and anions which, through atomic and molecular forces, keep the elementsbound in specific configurations. The chemical compositions of minerals have specific relationships thatare governed by these molecular controls. In the case of olivine, there is a well-defined relationshipbetween Mn-Fe-Mg with Si. Balances between the principal elements defining olivine composition andother significant constituents in the composition (Al, Ti) have been defined, resulting in a near-linearrelationship between the logarithmic relative proportion of Si versus (MgMnFe) and Mg versus (MnFe),which is typically described but poorly illustrated in the simplex.The present contribution corresponds to ongoing research, which attempts to relate stoichiometry andgeochemical data using compositional geometry. We describe here the approach by which stoichiometricrelationships based on mineralogical constraints can be accounted for in the space of simplicialcoordinates using olivines as an example. Further examples for other mineral types (plagioclases andmore complex minerals such as clays) are needed. Issues that remain to be dealt with include thereduction of a bulk chemical composition of a rock comprised of several minerals from which appropriatebalances can be used to describe the composition in a realistic mineralogical framework. The overallobjective of our research is to answer the question: In the cases where the mineralogy is unknown, arethere suitable proxies that can be substituted?Kew words: Aitchison geometry, balances, mineral composition, oxides

Statistical Analysis of Eco-Toxicologic Data of Mammals from a Polluted Area

Several eco-toxicological studies have shown that insectivorous mammals, due to theirfeeding habits, easily accumulate high amounts of pollutants in relation to other mammal species. To assess the bio-accumulation levels of toxic metals and their in°uenceon essential metals, we quantified the concentration of 19 elements (Ca, K, Fe, B, P,S, Na, Al, Zn, Ba, Rb, Sr, Cu, Mn, Hg, Cd, Mo, Cr and Pb) in bones of 105 greaterwhite-toothed shrews (Crocidura russula) from a polluted (Ebro Delta) and a control(Medas Islands) area. Since chemical contents of a bio-indicator are mainly compositional data, conventional statistical analyses currently used in eco-toxicology can givemisleading results. Therefore, to improve the interpretation of the data obtained, weused statistical techniques for compositional data analysis to define groups of metalsand to evaluate the relationships between them, from an inter-population viewpoint.Hypothesis testing on the adequate balance-coordinates allow us to confirm intuitionbased hypothesis and some previous results. The main statistical goal was to test equalmeans of balance-coordinates for the two defined populations. After checking normality,one-way ANOVA or Mann-Whitney tests were carried out for the inter-group balances

Pancreatic-specific expression of the glucose transporter type 2 gene: identification of cis-elements and islet-specific trans-acting factors.

A defect in glucose sensing of the pancreatic beta-cells has been observed in several animal models of type II diabetes and has been correlated with a reduced gene expression of the glucose transporter type 2 (Glut2). In a transgenic mouse model, expression of Glut2 antisense RNA in pancreatic beta-cells has recently been shown to be associated with an impaired glucose-induced insulin secretion and the development of diabetes. To identify factors that may be involved in the specific decrease of Glut2 in the beta-cells of the diabetic animal, an attempt was made to localize the cis-elements and trans-acting factors involved in the control of Glut2 expression in the endocrine pancreas. It was demonstrated by transient transfection studies that only 338 base pairs (bp) of the murine Glut2 proximal promoter are needed for reporter gene expression in pancreatic islet-derived cell lines, whereas no activity was detected in nonpancreatic cells. Three cis-elements, GTI, GTII, and GTIII, have been identified by DNAse I footprinting and gel retardation experiments within these 338 bp. GTI and GTIII bind distinct but ubiquitously expressed trans-acting factors. On the other hand, nuclear proteins specifically expressed in pancreatic cell lines interact with GTII, and their relative abundance correlates with endogenous Glut2 expression. These GTII-binding factors correspond to nuclear proteins of 180 and 90 kilodaltons as defined by Southwestern analysis. The 180-kilodalton factor is present in pancreatic beta-cell lines but not in an alpha-cell line. Mutation of the GTI or GTIII cis-elements decreases transcriptional activity directed by the 338-bp promoter, whereas mutation of GTII increases gene transcription. Thus negative and positive regulatory sequences are identified within the proximal 338 bp of the GLUT2 promoter and may participate in the islet-specific expression of the gene by binding beta-cell specific trans-acting factors.

Transposase and cointegrase: specialized transposition proteins of the bacterial insertion sequence IS21 and related elements.

The bacterial insertion sequence IS21 shares with many insertion sequences a two-step, reactive junction transposition pathway, for which a model is presented in this review: a reactive junction with abutted inverted repeats is first formed and subsequently integrated into the target DNA. The reactive junction occurs in IS21-IS21 tandems and IS21 minicircles. In addition, IS21 shows a unique specialization of transposition functions. By alternative translation initiation, the transposase gene codes for two products: the transposase, capable of promoting both steps of the reactive junction pathway, and the cointegrase, which only promotes the integration of reactive junctions but with higher efficiency. This review also includes a survey of the IS21 family and speculates on the possibility that other members present a similar transpositional specialization.