Increased opioid dependence in a mouse model of panic disorder

[EN] Panic disorder is a highly prevalent neuropsychiatric disorder that shows co-occurrence with substance abuse. Here, we demonstrate that TrkC, the high-affinity receptor for neurotrophin-3, is a key molecule involved in panic disorder and opiate dependence, using a transgenic mouse model (TgNTRK3). Constitutive TrkC overexpression in TgNTRK3 mice dramatically alters spontaneous firing rates of locus coeruleus (LC) neurons and the response of the noradrenergic system to chronic opiate exposure, possibly related to the altered regulation of neurotrophic peptides observed. Notably, TgNTRK3 LC neurons showed an increased firing rate in saline-treated conditions and profound abnormalities in their response to met5-enkephalin. Behaviorally, chronic morphine administration induced a significantly increased withdrawal syndrome in TgNTRK3 mice. In conclusion, we show here that the NT-3/TrkC system is an important regulator of neuronal firing in LC and could contribute to the adaptations of the noradrenergic system in response to chronic opiate exposure. Moreover, our results indicate that TrkC is involved in the molecular and cellular changes in noradrenergic neurons underlying both panic attacks and opiate dependence and support a functional endogenous opioid deficit in panic disorder patients.

Evidence for classification of c.1852_1853AA > GC in MLH1 as a neutral variant for Lynch syndrome

Background: Lynch syndrome (LS) is an autosomal dominant inherited cancer syndrome characterized by early onset cancers of the colorectum, endometrium and other tumours. A significant proportion of DNA variants in LS patients are unclassified. Reports on the pathogenicity of the c.1852_1853AA>GC (p.Lys618Ala) variant of the MLH1 gene are conflicting. In this study, we provide new evidence indicating that this variant has no significant implications for LS. Methods: The following approach was used to assess the clinical significance of the p.Lys618Ala variant: frequency in a control population, case-control comparison, co-occurrence of the p.Lys618Ala variant with a pathogenic mutation, co-segregation with the disease and microsatellite instability in tumours from carriers of the variant. We genotyped p.Lys618Ala in 1034 individuals (373 sporadic colorectal cancer [CRC] patients, 250 index subjects from families suspected of having LS [revised Bethesda guidelines] and 411 controls). Three well-characterized LS families that fulfilled the Amsterdam II Criteria and consisted of members with the p.Lys618Ala variant were included to assess co-occurrence and co-segregation. A subset of colorectal tumour DNA samples from 17 patients carrying the p.Lys618Ala variant was screened for microsatellite instability using five mononucleotide markers. Results: Twenty-seven individuals were heterozygous for the p.Lys618Ala variant; nine had sporadic CRC (2.41%), seven were suspected of having hereditary CRC (2.8%) and 11 were controls (2.68%). There were no significant associations in the case-control and case-case studies. The p.Lys618Ala variant was co-existent with pathogenic mutations in two unrelated LS families. In one family, the allele distribution of the pathogenic and unclassified variant was in trans, in the other family the pathogenic variant was detected in the MSH6 gene and only the deleterious variant co-segregated with the disease in both families. Only two positive cases of microsatellite instability (2/17, 11.8%) were detected in tumours from p.Lys618Ala carriers, indicating that this variant does not play a role in functional inactivation of MLH1 in CRC patients. Conclusions: The p.Lys618Ala variant should be considered a neutral variant for LS. These findings have implications for the clinical management of CRC probands and their relatives.

From lakes to lungs : assessing microbial activity in diverse environments

All major geochemical cycles on the Earth’s surface are mediated by microorganisms. Our understanding of how these microbes have interacted with their environments (and vice versa) throughout Earth's history, and how they will respond to changes in the future, is primarily based on studying their activity in different environments today. The overarching questions that motivate the research presented in the two parts of this thesis -- how do microorganisms shape their environment (and vice versa)? and how can we best study microbial activity in situ? -- have arisen from the ultimate goal of being able to predict microbial activity in response to changes within their environments both past and future.

Part one focuses on work related to microbial processes in iron-rich Lake Matano and, more broadly, microbial interactions with the biogeochemical cycling of iron. Primarily, we find that the chelation of ferrous iron by organic ligands can affect the role of iron in anoxic environmental systems, enabling photomixotrophic growth of anoxygenic microorganisms with ferrous iron, as well as catalyzing the oxidation of ferrous iron by denitrification intermediates. These results imply that the ability to grow photomixotrophically on ferrous iron might be more widespread than previously assumed, and that the co-occurrence of chemical and biological processes involved in the coupled biogeochemical cycling of iron and nitrogen likely dominate organic-rich environmental systems.

Part two switches focus to in situ measurements of growth activity and comprises work related to microbial processes in the Cystic Fibrosis lung, and more broadly, the physiology of slow growth. We introduce stable isotope labeling of microbial membrane fatty acids and whole cells with heavy water as a new technique to measure microbial activity in a wide range of environments, demonstrate its application in continuous culture in the laboratory at the population and single cell level, and apply the tool to measure the in situ activity of the opportunistic pathogen Staphylococcus aureus within the environment of expectorated mucus from cystic fibrosis patients. We find that the average in situ growth rates of S. aureus fall into a range of generation times between ~12 hours and ~4 days, with substantial heterogeneity at the single-cell level. These data illustrate the use of heavy water as a universal environmental tracer for microbial activity, and highlight the crucial importance of studying the physiology of slow growth in representative laboratory systems in order to understand the role of these microorganisms in their native environments.

A marked effect of water snails on small crustaceans. [Translation from: Anz.Ost.Akad.Wiss 10, 95-99, 1952. ]

Cases of mutual exclusion of two species of organisms in nature are known in large numbers. In the majority, they make different demands on the environ- ment which makes co-occurrence impossible. Less frequent are those cases in which a definite activity of one species prevents the occurrence of the other in the same region. An experiment was carried out n order to establish if Chydorus sphaericus can co-occur with water-snails. It emerged that a substance soluble in water which is given off by snails is responsible for the negative effect on small crustacea.

Prevalência de sintomas depressivos em uma população de idosos usuários de serviços públicos

Esta dissertação pretende estimar a prevalência de sintomas depressivos em idosos segundo três níveis de complexidade de atenção à saúde e estudar a co-ocorrência de sintomas depressivos e incapacidade funcional. No Brasil, a transição demográfica ocorreu de forma rápida e explosiva. À medida que o número de idosos cresce ocorre o aumento da prevalência de doenças crônicas e suas complicações. A habilidade funcional pode ser vista como uma medida de resumo do impacto geral das condições médicas no contexto do ambiente e do sistema de apoio social do indivíduo, e deve ser uma consideração importante em qualquer planejamento de saúde. Uma enfermidade associada a elevado grau de incapacidade funcional é a depressão. Entre os agravos de saúde mental, a depressão é um dos mais comuns e importantes problemas psiquiátricos entre indivíduos idosos. Trata-se de estudo transversal com tamanho amostral de 643 idosos com idade de 65 ou mais anos selecionados aleatoriamente e usuários de três serviços públicos de saúde com níveis crescentes de complexidade (primário, secundário e terciário). A prevalência de sintomas depressivos foi estimada a partir da EDG-15, já traduzida e validada para uso no Brasil. O nível de estado funcional foi definido conforme os escores dos instrumentos SF-36 e HAQ. A prevalência de sintomas depressivos na amostra total foi de 45,2% (IC=41,1 49,3). Estratificando por unidade, a prevalência foi de 35,3% no nível primário, 47,6% no nível secundário e 51,7% no nível terciário (p=0,004). As prevalências encontradas foram altas nos três níveis de complexidade de atendimento, inclusive na população de idosos da unidade básica de saúde, apesar de serem idosos mais independentes e mais saudáveis. A prevalência geral de sintomas depressivos aumentou à medida que o grau de incapacidade funcional também aumentou. A busca ativa por idosos com sintomas depressivos é importante em todos os níveis de complexidade de atendimento do sistema de saúde.

História de vida das fêmeas de três espécies de Poeciliidae de um riacho costeiro da Mata Atlântica

A teoria da história de vida é uma importante ferramenta para entender diferenças nas estratégias reprodutivas entre populações sob diferentes condições ambientais e para a inferência das possíveis adaptações locais. Os poecilídeos são excelentes modelos para estudos sobre a divergência da história de vida entre populações devido às suas peculiaridades reprodutivas baseadas em diferentes graus de viviparidade, respostas rápidas às condições ambientais, reprodução continuada e curto tempo de geração. Considerando que Phalloceros harpagos, Poecilia vivipara e Poecilia reticulata - três espécies de poecilídeos encontrados no rio Ubatiba, no município de Maricá, Rio de Janeiro - apresentam populações pouco móveis e compartilham dietas semelhantes, a competição por recursos alimentares pode influenciar bastante a história de vida dessas espécies em áreas onde as mesmas coocorrem. As coletas foram realizadas em seis localidades do rio Ubatiba, as quais foram selecionadas pelo padrão de ocorrência das espécies de poecilídeos. Para comparação das histórias de vida das três espécies, foram analisados o comprimento padrão, o tamanho da primeira maturação, o peso total, o índice gonadossomático (IGS), o tamanho da ninhada, e a presença ou ausência de superfetação. Com intuito de aferir as adaptações nas características da história de vida de cada espécie de acordo com a localidade, foram separados os dados das espécies, e então, comparadas as localidades. Além das características citadas, analisou-se também a presença ou ausência de matrotrofia. As análises de correlação demonstraram que o tamanho da fêmea influencia o peso total, o investimento reprodutivo e o tamanho da ninhada das espécies estudadas. As fêmeas grávidas de P. vivipara apresentaram os maiores valores de comprimento padrão, tamanho da primeira maturação, peso total, IGS e tamanho das ninhadas, entre as três espécies. As características da história de vida de P. reticulata exibiram semelhanças ora com P. harpagos (comprimento padrão, tamanho da primeira maturação e peso total), ora com P. vivipara (IGS). O tamanho das ninhadas diferiu significativamente entre as espécies. A superfetação esteve presente entre 12-15% das fêmeas grávidas das três espécies de poecilídeos. A análise das características da história de vida de P. harpagos de acordo com a localidade mostrou que o tamanho, peso, IGS e tamanho da ninhada das fêmeas estão intimamente relacionados à ocorrência de outros poecilídeos. As fêmeas de P. vivipara também apresentaram variações de IGS e tamanho da ninhada ligadas à coocorrência, contudo, não mostraram diferenças de tamanho e peso de acordo com a localidade. Já P. reticulata apresentou diferença de peso, IGS e tamanho da ninhada em relação à ocorrência das outras espécies, mas de tamanho não. Observou-se, para as três espécies, a presença concomitante de superfetação e matrotrofia, e houve indícios de que a variação dos graus de matrotrofia foi influenciada pelos diferentes padrões de ocorrência. Os poecilídeos apresentaram uma variedade de padrões de história de vida, os quais parecem ter sido moldados principalmente pela competição interespecífica por recursos alimentares

Avaliação dos efeitos da disponibilidade de luz sobre o crescimento e competição entre cepas de Planktothrix agardhii e Microcystis aeruginosa

As cianobactérias Microcystis aeruginosa e Planktothrix agardhii são espécies formadoras de florações comuns em ecossistemas aquáticos eutrofizados. Nestes ambientes, a disponibilidade de luz é um dos fatores determinantes para o desenvolvimento e estruturação da comunidade fitoplanctônica. O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito da luz na fisiologia de cepas de cianobactérias (M. aeruginosa e P. agardhii), avaliando o crescimento, a variabilidade inter e intra-específica e a competição por luz. Para tanto foram realizados cultivos estanques em diferentes intensidades luminosas (10, 40, 60, 100 e 500 mol m-2 s-1) e calculadas as taxas de crescimento e os rendimentos máximos das culturas. O requerimento mínimo de luz de cada cepa foi determinado em experimentos com monoculturas em sistemas de cultivo contínuo (quimiostatos) sob condições de limitação de luz. A competição por luz foi avaliada através de experimentos com biculturas em quimiostatos. Foi observada variabilidade intra e inter-específica das cepas, nas diferentes intensidades luminosas testadas. Em 500 μmol m-2 s-1, as cepas de M. aeruginosa obtiveram maior biomassa do que P. agardhii, corroborando a maior sensibilidade de P. agardhii luz. Embora com rendimento máximo menor, P. agardhii cresceu em intensidades luminosas consideradas elevadas para a espécie, 100 e 500 μmol m-2 s-1. Estes resultados evidenciam a capacidade de P. agardhii ocorrer em ambientes com grandes amplitudes de luminosidade. Na intensidade de 10 μmol m-2 s-1, M. aeruginosa e P. agardhii apresentaram crescimento semelhante, demonstrando a habilidade das duas espécies em crescer com pouca luz. Nas monoculturas em quimiostato, sob condições de limitação de luz, as cepas de M. aeruginosa atingiram maior biomassa durante o equilíbrio (steady-state) do que P. agadhii, refletindo uma capacidade suporte mais elevada, enquanto que os valores de requerimento mínimo de luz foram semelhantes entre as duas espécies. Ao competirem, M. aeruginosa superou P. agardhii imediatamente após o início do experimento. Esse rápido crescimento resultou na dominância de M. aeruginosa em todos os pares de cepas testados e, em dois casos, ocorreu exclusão competitiva de P. agardhii. Quando não ocorreu exclusão, P. agardhii conseguiu manter-se no sistema com uma baixa biomassa (ca.15%). Estes resultados ajudam a entender a co-ocorrência destas espécies no ambiente e a dominância de M. aeruginosa mesmo em condições de baixa luminosidade.

Factors influencing cannibalism and abundance of walleye pollock (Theragra chalcogramma) on the eastern Bering Sea shelf, 1982–20

Cannibalism is thought to be an inf luential top-down process affecting walleye pollock (Theragra chalcogramma) recruitment in the eastern Bering Sea (EBS). In summer, many age-1 pollock occupy the same depths as those of adult walleye pollock, making them vulnerable to cannibalism. We examine factors that inf luence the occurrence and amount of cannibalism, as well as the abundance and co-occurrence of predator and prey walleye pollock. Large walleye pollock were generally found in deeper waters and avoided cold temperatures; whereas, age-1 walleye pollock were found in broader bottom depth and temperature ranges. The occurrence of cannibalism was highest in the area where predator and prey walleye pollock co-occurred and the amount of cannibalism was highest on the middle and outer EBS shelf. Both the occurrence and amount of cannibalism were influenced by location, bottom temperature and bottom depth, and the abundance of prey walleye pollock. The abundance of both large and small walleye pollock decreased during the 1982–2006 survey period in the EBS and, hence, the occurrence and amount of cannibalism also decreased. The occurrence and amount of cannibalism observed in the diet samples from the summer survey were good indicators of year class strength, as estimated by the stock assessment model. There was more cannibalism of age-1 walleye pollock when predicted recruit abundance was highest, indicating that summer cannibalism on age-1 walleye pollock, a top-down process, does not control walleye pollock recruitment in the EBS.

Estrutura das assembleias de peixes de igarapés de terra firme da bacia do rio Machado/RO

No presente estudo foi avaliada (i) a estrutura das assembleias de peixes de igarapés de terra-firme ao longo do contínuo fluvial do rio Machado, na bacia do rio Amazonas, (ii) os efeitos de alterações ambientais sobre as assembleias de peixes de igarapés através de comparações entre áreas íntegras (em uma Unidade de conservação) e alteradas por ação antrópica na bacia hidrográfica do rio Machado, e (iii) a organização espacial das assembleias de peixes de tributários de baixa ordem na bacia do rio Machado através da avaliação dos padrões de co-ocorrência das espécies, identificando os possíveis fatores estruturadores dessas assembleias e através de uma Análise de Parcimônia de Endemismo (PAE). As amostragens foram realizadas entre os meses de agosto e setembro de 2011, junho e agosto de 2012 e julho de 2013, totalizando 81 igarapés. Os peixes foram coletados durante uma hora em um trecho de 80 metros, com o auxilio de uma rede de mão (picaré) e um puçá. Para o capítulo 1, um maior número de indivíduos e espécies foram encontradas no trecho baixo quando comparado o trecho alto da bacia. Todavia, somente foram encontradas diferenças significativas entre o trecho alto e os trechos médio e baixo. Assim, rejeitamos nossa hipótese de diferenças entre os trechos analisados, onde esperávamos que a riqueza e abundância de espécies de igarapés aumentaria no gradiente longitudinal cabeceira-foz do rio Machado. Contudo, apesar da não confirmação da hipótese, um padrão de adição e substituição de espécies foi observado do trecho alto para o médio, e um padrão de substituição de espécies foi observado do trecho médio para o baixo. Referente ao capítulo 2, apontamos que apesar da área desflorestada não apresentar diferenças marcantes na riqueza de espécies e abundância, quando comparada com a área com igarapés conservados, esta (área desflorestada) apresentou elevada similaridade a nível composicional entre os igarapés amostrados (menor diversidade beta), diferentemente dos igarapés localizados na Rebio, que apresentaram maior número de espécies com hábitos mais especializados. Igarapés desflorestados apresentaram homogeneização da sua ictiofauna em comparação com igarapés providos de mata ripária, refletindo a maior homogeneização estrutural encontrada em igarapés com baixo percentual de cobertura vegetal. Dessa forma, a retirada da cobertura vegetal em igarapés com comunidades mais diversificads e especializadas, como os da Rebio Jaru, promoveria a homogeneização das espécies acarretando a perda destas, assim como a substituição destas por espécies tolerantes a condições ambientais comuns a ambientes alterados. Para o capítulo 3, embora não tenhamos encontrado áreas de endemismo na bacia analisada, apontamos que a influência da estrutura física dos igarapés sobre a composição de espécies é o principal fator modulador da estruturação da assembleia de peixes. Todavia, tal fator não se aplica a estruturação da assembleia baseada na coocorrência de espécies, haja vista que, a análise de toda a bacia com diferentes níveis de uso de solo, apresentou um padrão organizacional não aleatório

Analogical reasoning in case-based design

A computer can assist the process of design by analogy by recording past designs. The experience these represent could be much wider than that of designers using the system, who therefore need to identify potential cases of interest. If the computer assists with this lookup, the designers can concentrate on the more interesting aspect of extracting and using the ideas which are found. However, as the knowledge base grows it becomes ever harder to find relevant cases using a keyword indexing scheme without knowing precisely what to look for. Therefore a more flexible searching system is needed.

If a similarity measure can be defined for the features of the designs, then it is possible to match and cluster them. Using a simple measure like co-occurrence of features within a particular case would allow this to happen without human intervention, which is tedious and time- consuming. Any knowledge that is acquired about how features are related to each other will be very shallow: it is not intended as a cognitive model for how humans understand, learn, or retrieve information, but more an attempt to make effective, efficient use of the information available. The question remains of whether such shallow knowledge is sufficient for the task.

A system to retrieve information from a large database is described. It uses co-occurrences to relate keywords to each other, and then extends search queries with similar words. This seems to make relevant material more accessible, providing hope that this retrieval technique can be applied to a broader knowledge base.

Automated Quality Assurance Applied to Mammographic Imaging

L. Blot, A. Davis, M. Holubinka, R. Marti and R. Zwiggelaar, 'Automated quality assurance applied to mammographic imaging', EURASIP Journal of Applied Signal Processing 2002 (7), 736-745 (2002)

Análise Biográfica, do Estilo de Vinculação e da Personalidade, em Indivíduos com História de Abuso de Substâncias e Condutas Delinquentes

Tese de Doutoramento apresentada à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Doutor em Ciências Sociais.

Exploiting Phonological Constraints for Handshape Inference in ASL Video

Handshape is a key articulatory parameter in sign language, and thus handshape recognition from signing video is essential for sign recognition and retrieval. Handshape transitions within monomorphemic lexical signs (the largest class of signs in signed languages) are governed by phonological rules. For example, such transitions normally involve either closing or opening of the hand (i.e., to exclusively use either folding or unfolding of the palm and one or more fingers). Furthermore, akin to allophonic variations in spoken languages, both inter- and intra- signer variations in the production of specific handshapes are observed. We propose a Bayesian network formulation to exploit handshape co-occurrence constraints, also utilizing information about allophonic variations to aid in handshape recognition. We propose a fast non-rigid image alignment method to gain improved robustness to handshape appearance variations during computation of observation likelihoods in the Bayesian network. We evaluate our handshape recognition approach on a large dataset of monomorphemic lexical signs. We demonstrate that leveraging linguistic constraints on handshapes results in improved handshape recognition accuracy. As part of the overall project, we are collecting and preparing for dissemination a large corpus (three thousand signs from three native signers) of American Sign Language (ASL) video. The video have been annotated using SignStream® [Neidle et al.] with labels for linguistic information such as glosses, morphological properties and variations, and start/end handshapes associated with each ASL sign.

Health of the older worker in Ireland - occupational physical and psychosocial factors in the autumn of work life

Introduction: Worldwide, governments are striving to keep people in work to an older age. However, little is known about the effects of work on an older workforce. This thesis aims to investigate the importance of job characteristics to the antecedents and evolution of cardiovascular disease and functional limitations for the older worker (50+ years). Methods: Three studies were used in this thesis. The 5C (Cork Coronary Care Case- Control) Study investigated the association between job strain and a coronary event in males (n=208) 35-74 years old. The Mitchelstown Study examined the association between job characteristics and positive lifestyle behaviours and further, job characteristics and blood pressure for males and females 50-69 years (n=2,047). Finally, the Cork & Kerry Study investigated the physical effects of manual work and reported functional limitations/disabilities in a sample of 60-80 year olds (n=362). Results: Results from the 5C Study show a clear difference between younger (<50 years) and older (≥50 years) workers, with older workers who had a coronary event more likely to have high job strain and low job control. Data from the Mitchelstown Study showed workers with intermediate possibility for development or high quantitative demands (versus low) at work significantly more likely to have co-occurrence of positive lifestyle behaviours. Further, those who had high possibility for development were more likely to have high systolic blood pressure with no indication of recovery from this activation at night. Physically demanding work as reported by the participants of the Cork & Kerry Study was associated with functional limitations and activities of daily living disability for both the paid and unpaid worker. Discussion: The findings from this piece of work highlight the necessity to examine job characteristics and health outcomes in isolation for the over fifties. The challenge is to get this information into the workplace.

A cross-site, comparative effectiveness study of an integrated HIV and substance use treatment program.

Co-occurrence of HIV and substance abuse is associated with poor outcomes for HIV-related health and substance use. Integration of substance use and medical care holds promise for HIV patients, yet few integrated treatment models have been reported. Most of the reported models lack data on treatment outcomes in diverse settings. This study examined the substance use outcomes of an integrated treatment model for patients with both HIV and substance use at three different clinics. Sites differed by type and degree of integration, with one integrated academic medical center, one co-located academic medical center, and one co-located community health center. Participants (n=286) received integrated substance use and HIV treatment for 12 months and were interviewed at 6-month intervals. We used linear generalized estimating equation regression analysis to examine changes in Addiction Severity Index (ASI) alcohol and drug severity scores. To test whether our treatment was differentially effective across sites, we compared a full model including site by time point interaction terms to a reduced model including only site fixed effects. Alcohol severity scores decreased significantly at 6 and 12 months. Drug severity scores decreased significantly at 12 months. Once baseline severity variation was incorporated into the model, there was no evidence of variation in alcohol or drug score changes by site. Substance use outcomes did not differ by age, gender, income, or race. This integrated treatment model offers an option for treating diverse patients with HIV and substance use in a variety of clinic settings. Studies with control groups are needed to confirm these findings.