Challenges and Perspectives in Target Identification and Mechanism Illustration for Chinese Medicine / 中国结合医学杂志

Chinese medicine (CM) is an important resource for human life understanding and discovery of drugs. However, due to the unclear pharmacological mechanism caused by unclear target, research and international promotion of many active components have made little progress in the past decades of years. CM is mainly composed of multi-ingredients with multi-targets. The identification of targets of multiple active components and the weight analysis of multiple targets in a specific pathological environment, that is, the determination of the most important target is the main obstacle to the mechanism clarification and thus hinders its internationalization. In this review, the main approach to target identification and network pharmacology were summarized. And BIBm (Bayesian inference modeling), a powerful method for drug target identification and key pathway determination was introduced. We aim to provide a new scientific basis and ideas for the development and international promotion of new drugs based on CM.

El Enfoque Bayesiano en las Ciencias de la Salud / The Bayesian Approach in the Health Sciences

En estadística existen dos enfoques básicos, la estadística frecuentista que es la corriente principal y la estadística bayesiana. La mayoría de los principales métodos estadísticos son frecuentistas siendo el enfoque bayesiano más desconocido entre los investigadores. En el presente artículo se exponen los fundamentos lógicos del enfoque bayesiano y su uso mediante un ejemplo de aplicación. En este contexto, más que presentar un debate entre la lógica clásica y la bayesiana, se pretende mostrar de manera introductoria las enormes posibilidades que el enfoque bayesiano puede aportar a la investigación en las Ciencias de la Salud.

In the stadistic field there are two basic approaches, the Frequentist Statistics which is the primary one, and the Bayesian Statistics. The most used statistical methods are the Frequentist methods, being the Bayesian approach the most popular among researchers. In this article, the logical basis of the Bayendian approach and its use are exposed through an application example. In this context, rather than presenting a debate between the classic and the Bayensian logic, it is intended to demonstrate in an introductory method the considerable possibilities how Bayesian approach can contribute to Health and Sciences research.

Phylogenetic relationships of the supercontig of sodium channel subunit I (NaV) in 17 species of Anopheles (Diptera: Culicidae)

ABSTRACT Background: Malaria is a global health problem and is transmitted by the Anopheles species. Due to the epidemiological importance of the genus, studies on biological, phylogenetic, and evolutionary aspects have contributed to the understanding of adaptation, vector capacity, and resistance to insecticides. The latter may result from different causes such as mutations in the gene that encodes the sodium channel (NaV). Methods: In this study, the NaV subunit I scaffold of 17 anopheline species was used to infer phylogenetic relationships of the genus Anopheles using Bayesian inference. The evolutionary phylogenetic tree of the NaV gene was aligned in the AliView program and analyzed utilizing Bayesian inference, using the software MrBayes. Results: The anophelines were grouped into five well-supported clusters: 1 - Anopheles darlingi and Anopheles albimanus; 2 - Anopheles sinensis and Anopheles atroparvus; 3 - Anopheles dirus; 4 - Anopheles minimus, Anopheles culicifacies, Anopheles funestus, Anopheles maculatus, and Anopheles stephensi; and 5 - Anopheles christyi, Anopheles epiroticus, Anopheles merus, Anopheles melas, Anopheles gambiae, Anopheles coluzzii, and Anopheles arabiensis. Conclusions: The topology confirms the phylogenetic relationships proposed in studies based on the genome of some anophelines and reflects the current taxonomy of the genus, which suggests that NaV undergoes selection pressure during the evolution of the species. These data are useful tools for inferring their ability to resist insecticides and also help in better understanding the evolutionary processes of the genus Anopheles.

Genotype by environment interactions for body weight in Mediterranean buffaloes using reaction norm models / Interacción genotipo × ambiente para peso corporal de búfalos Mediterráneos utilizando modelos de norma de reacción / Interação genótipo × ambiente para peso corporal de búfalos Mediterrâneos utilizando modelos de norma de reação

Abstract Background: Buffalo breeding has significantly increased in Brazil over recent years. However, few genetic evaluations have been conducted. Objective: To assess Genotype x Environment Interactions in the Mediterranean Water Buffalo in Brazil, for weight at 205 days of age, using reaction norm models via random regression. Methods: Data for buffaloes born between 1990 and 2014 were collected from five farms ascribed to the Brazilian Buffaloe Improvement Program, located in the North (1), Northeast (1), South (2) and Southeast (1) regions of Brazil. The initial database consisted of 5,280 observations at 205 days of age (W205). We assessed fit using two hierarchical reaction norm models: a two-step (HRNM2s) and a one-step (HRNM1s). Model fit was estimated using the Deviance Information Criterion, Deviance Based on Bayes Factors and Deviance based on Conditional Predictive Ordinate. The environmental descriptors were created to group individuals into common production environments based on year, season, herd and sex. Results: The best fit was obtained for the hierarchical reaction norm model with one-step (HRNM1s). Direct heritability estimates for this model ranged from 0.17 to 0.67 and the maternal heritability from 0.02 to 0.11 with increasing environmental gradient. Lower correlations among the sire classifications were obtained in comparison with HRNM1s in environments with low and high management, confirming the presence of genotype x environment interactions. Conclusion: We recommend a wider application of genetic evaluation in buffalo aimed at identifying optimal genotypes within specific environments.

Resumen Antecedentes: La cría de búfalos ha aumentado significativamente en Brasil en los últimos años. Sin embargo, se han realizado escasas evaluaciones genéticas. Objetivo: Evaluar las interacciones genotipo x ambiente en búfalos de agua Mediterráneos criados en Brasil, para peso a los 205 días de edad, utilizando modelos de reacción mediante regresión aleatoria. Métodos: Los datos de búfalos nacidos entre 1990 y 2014 se obtuvieron de cinco granjas situadas en el Norte (1), Nordeste (1), Sur (2) y del Sureste (1) de Brasil. Todas estas haciendas participan en el Programa Brasileño de Mejoramiento de Búfalos. Nuestra base de datos inicial consistió de 5.280 observaciones a los 205 días de edad (P205). Evaluamos el ajuste utilizando dos modelos de norma de reacción jerárquica: de dos pasos (HRNM2s) y un paso (HRNM1s). El ajuste del modelo se estimó usando el Criterio de información de la desviación, desviación basado en los factores de bayes y desviación basado en la ordenación predictiva condicional. Los descriptores ambientales fueron creados para agrupar individuos en ambientes de producción comunes basados en año, estación, rebaño y sexo. Resultados: El mejor ajuste se obtuvo para el modelo de norma de reacción jerárquica con un paso (HRNM1s). Las estimaciones de heredabilidad directa para este modelo variaron de 0,17 a 0,67 y la heredabilidad materna de 0,02 a 0,11 con gradiente ambiental creciente. Las correlaciones más bajas entre las clasificaciones de los reproductores se obtuvieron en comparación con las HRNM1s, en ambientes con bajo y alto manejo, confirmando la presencia de interacciones genotipo x ambiente. Conclusiones: Recomendamos la aplicación amplia de la evaluación genética en búfalos para identificar genotipos óptimos en ambientes específicos.

Resumo Antecedentes: A criação de búfalos aumentou significativamente no Brasil nos últimos anos. No entanto, eles raramente foram objeto de avaliações genéticas. Objetivo: Avaliar as interações genótipo x ambiente em búfalo Mediterrâneo criados no Brasil, para peso aos 205 dias de idade, utilizando modelos de reação por meio de regressão aleatória. Métodos: Os dados para búfalos de água do Mediterrâneo nascidos entre 1990 e 2014 foram coletados de cinco fazendas localizadas nas regiões Norte (1), Nordeste (1), Sul (2) e Sudeste (1) do Brasil. Todas essas fazendas participam do Programa Brasileiro de Melhoramento dos Búfalos. Nosso banco de dados inicial consistiu de 5.280 observações aos 205 dias de idade (P205). Nós avaliamos o ajuste usando dois modelos de norma de reação hierárquica: um de dois passos (HRNM2s) e um passo (HRNM1s). O ajuste do modelo foi estimado usando o Critério de informações do desvio, desvio baseado nos fatores de bayes e desvio baseado na ordenação preditiva condicional. Os descritores ambientais foram criados para agrupar indivíduos em ambientes de produção comuns baseados em ano, estação, rebanho e sexo. Resultados: O melhor ajuste foi obtido para o modelo de norma de reação hierárquica com um passo (HRNM1s). As estimativas de herdabilidade direta para este modelo variaram de 0,17 a 0,67 e a herdabilidade materna de 0,02 a 0,11 com gradiente ambiental crescente. As correlações mais baixas entre as classificações dos reprodutores foram obtidas em comparação com as HRNM1s, em ambientes com baixo e alto manejo, confirmando a presença de interações genótipo x ambiente. Conclusões: Recomendamos a aplicação mais ampla da avaliação genética em búfalos visando identificar genótipos ótimos em ambientes específicos.

Genetic parameters for ultrasound-evaluated carcass and body traits in Anglo-Nubian goats / Parámetros genéticos para las características de la canal y del cuerpo evaluadas por ultrasonido en cabras Anglo-Nubianas / Parâmetros genéticos para características da carcaça avaliadas por ultrassom e corporais em caprinos Anglo-Nubianos

Abstract Background: Meat goat breeding programs should prioritize the identification and selection of genetically superior animals for traits related to meat quality and carcass yield in order to increase the value of the final product. Objective: To estimate (co)variance components and genetic parameters for ultrasound-measured carcass traits, body size and body weight in Anglo- Nubian breed goats raised in the Mid-North region of Brazil. Methods: (Co)variance components and genetic parameters were estimated using the single and two-trait animal model analyses via Bayesian inference for loin eye dimensions (area, length, and depth), sternal fat thickness, rump height, chest circumference and depth, leg perimeter, and body weight. Results: Heritability estimates were higher when two-trait analyses were used. This finding implies that it is possible to recover part of the additive genetic variance included in the residual variance due to the correlation between traits. Genetic correlations between carcass and body size traits showed different magnitudes. On the other hand, genetic correlations between the traits related to muscularity showed high magnitudes. Conclusions: Body weight was not a good indicator of muscularity; therefore, it is not recommended as a criterion for indirect selection to improve carcass traits of Anglo-Nubian goats. Leg perimeter and chest circumference may be important to construct selection indexes in meat goat breeding programs.

Resumen Antecedentes: los programas de mejoramiento de caprinos de carne deben priorizar la identificación y selección de animales genéticamente superiores para características relacionadas con la calidad de la carne y rendimiento de la canal, con el fin de agregar valor al producto final. Objetivo: estimar los componentes de (co)varianza y parámetros genéticos para características de canal obtenidas por ultrasonografía, características de tamaño y peso corporal en caprinos de la raza Anglonubiana, criados en la región medio-norte de Brasil. Métodos: los componentes de (co)varianza y parámetros genéticos fueron estimados mediante un modelo animal usando análisis uni y bi-carácter vía metodología Bayesiana para las dimensiones del ojo de lomo (área, profundidad y longitud), grosor de la grasa esternal, altura de la grupa, circunferencia y profundidad torácica, perímetro de la pierna y peso corporal. Resultados: las estimativas de heredabilidad obtenidas a partir del análisis bi-carácteristico fueron mayores que las obtenidas a partir del análisis uni-carácteristico. Este supuesto implica que es posible recuperar parte de la variancia genética aditiva incluida en la variancia residual, debido a la correlación entre las características. Las correlaciones genéticas entre las características de canal y las medidas corporales presentaron diferentes magnitudes. Por otro lado, las correlaciones genéticas entre las características relacionadas con musculatura presentaron alta magnitud. Conclusiones: el peso corporal no fue un buen indicador de musculatura; por eso no es recomendado como criterio de selección indirecta para mejorar la canal de caprinos Anglonubianos. El perímetro de la pierna y la circunferencia del pecho pueden ser importantes para la construcción de índices de selección en programas de mejoramiento de carne caprina.

Resumo Antecedentes: programas de melhoramento de caprinos de corte devem priorizar a identificação e seleção de animais geneticamente superiores para características relacionadas à qualidade da carne e rendimento de carcaça, para aumentar o valor ao produto final. Objetivo: estimar componentes de (co)variância e parâmetros genéticos para características de carcaça obtidas por ultrassonografia, características de tamanho e peso corporal em caprinos da raça Anglo-Nubiana criados na região Meio-Norte do Brasil. Métodos: os componentes de (co)variância e parâmetros genéticos foram estimados usando análises uni e bicaracterísticas de um modelo animal via metodologia Bayesiana para área, profundidade e comprimento de olho de lombo, espessura da gordura esternal, altura da garupa, circunferência e profundidade torácica, perímetro da perna e peso corporal. Resultados: as estimativas de herdabilidade obtidas a partir das análises bicaracterísticas foram maiores que as obtidas a partir das análises unicaracterísticas. Esse resultado implica que é possível recuperar parte da variância genética aditiva incluída na variância residual devido à correlação entre as características. As correlações genéticas entre as características de carcaça e as medidas corporais apresentaram magnitudes variáveis. Por outro lado, as correlações genéticas entre as características relacionadas à musculosidade apresentaram altas magnitudes. Conclusões: o peso corporal não se mostrou um bom indicador de muscularidade, de modo que não é recomendado como critério de seleção indireta para melhorar a carcaça de caprinos Anglo-Nubiano. O perímetro de perna e a circunferência torácica podem ser importantes para a construção de índices de seleção em programas de melhoramento de carne caprina.

Como o desmatamento influencia a ocorrência de leishmaniose visceral? Uma abordagem contrafactual / How deforestation influence tha occurrence of Visceral Leishmaniasis? A counterfactual approach

A leishmaniose visceral (LV) é uma doença sistêmica de transmissão vetorial. No Brasil, ela é causada pelo protozoário Leishmania infantum e é transmitida por flebotomíneos do gênero Lutzomyia, tendo os cães como a principal fonte de infecção em áreas urbanas. Historicamente a LV era conhecida como uma doença endêmica rural, porém desde a década de 1980, ela atingiu proporções endêmicas e epidêmicas em grandes cidades brasileiras. Desde então vários fatores são considerados como norteadores da expansão da LV, como variáveis socioeconômicas, climáticas e ambientais. Mais especificamente sobre o efeito do desmatamento e perturbações antrópicas no ambiente, a maioria do que se encontra na literatura tem natureza qualitativa ou utiliza de abordagens reducionistas, sem considerar a complexidade da dinâmica de uma doença infecciosa de transmissão vetorial e de caráter zoonóticos. Na presente dissertação, investigamos o efeito do desmatamento na ocorrência de Lutzomyia longipalpis (Lu. longipalpis), leishmaniose visceral canina (LVC) e leishmaniose visceral humana (LVH), tomando como exemplo o estado de São Paulo. Para isso, utilizamos uma abordagem contrafactual para estimar os efeitos (geral, direto e indireto) do desmatamento na ocorrência do Lu. longipalpis/LVC/LVH. Isso foi feito em dois passos, primeiro estimamos os parâmetros por meio de um algoritmo de Metropolis-Hastings duplo e, por fim, estimamos os efeitos causais através de um amostrador de Gibbs, por meio do pacote autognet no R.Vimos que municípios desmatados apresentam 2.63, 2.07 e 3.18 maiores chances de apresentar o vetor, LVC e LVH, respectivamente quando comparados com os municípios que não apresentaram desmatamento. Foi observada também uma forte influência da presença do vetor, LVC e LVH dos municípios vizinhos na ocorrência dos mesmos em municípios previamente livres dos desfechos (6.67, 4.26 e 4.27). Já sob mudanças hipotéticas de prevalência do desmatamento de 50% para 0% no estado, são esperadas quedas na prevalência do vetor, LVC e LVH de 11%, 6.67% e 29.87% respectivamente. O desmatamento influi na ocorrência do vetor, doença em cães e humanos por duas principais vias, (i) alterando o funcionamento do ecossistema e estrutura da comunidade, permitindo a reprodução e colonização do vetor; e (ii) promovendo uma aproximação entre todos os componentes do ciclo da LV. De tal modo, para correto controle da LV e doenças infecciosas como um todo, é imprescindível um desenvolvimento ecologicamente correto com soluções viáveis para as compensações entre a agricultura, urbanização e conservação. urbanização e conservação.

Visceral leishmaniasis (VL) is a systemic vector-borne disease. In Brazil, it caused by the protozoan Leishmania infantum and is transmitted by sandflies of the genus Lutzomyia, with dogs as the principal source of infection in urban areas. Historically, VL was known as a rural endemic disease, since the 80's it has become endemic and epidemic in large Brazilian cities. Since then, many factors were hypothesised as driving VL expansion, as socioeconomic, climatic and environmental variables. More specifically, concerning deforestation and human-made actions in the environment, most studies tend to be qualitative in nature or use traditional reductionist approaches, ignoring the complexities that are inherent of vector-borne zoonotic infectious diseases. The present study aimed to investigate the effect of deforestation in the occurrence of Lutzomyia longipalpis, canine visceral leishmaniasis (CVL), and human visceral leishmaniasis (HVL), taking as a motivating example the São Paulo state (Brazil). To this end, we chose a counterfactual approach to estimate the effects (overall, direct and indirect) of deforestation in the occurrence of vector/CVL/HVL. We did it in two steps; first, we estimated the parameters through a double Metropolis-Hastings algorithm and, finally, we estimated the causal effects through a Gibbs sampler, using the autognet package in R. We observe that deforested cities show 2.63, 2.07, and 3.18 higher odds of vector/CVL/HVL occurrence, respectively, when compared to non-deforested municipalities. We also see a significant influence of vector, CVL, and HVL presence in the neighbours in its appearance in previous naive cities, 6.67, 4.26, 4,27 respectively. Lastly, under hypothetical changes in deforestation's prevalence from 50% to 0% in the whole state, is expected a decrease in its prevalence of the vector, LVC and LVH of 11%, 6.67% and 29.87% respectively. Deforestation in the occurrence of infectious diseases and, more specifically, VL importance, is two-folded: (i) changing's the ecosystem equilibrium and community structure, allowing its vector to reproduce and colonise; (ii) promoting a close contact through the VL cycle components. In such a way, for correct control of VL and infectious disease as a whole, it is essential an eco-friendly development with viable solutions for trade-offs between agriculture, urbanization and conservation.

Colletotrichum fructicola, a Member of Colletotrichum gloeosporioides sensu lato, is the Causal Agent of Anthracnose and Soft Rot in Avocado Fruits cv. “Hass”

The filamentous Ascomycota Colletotrichum gloeosporioides sensu lato is a fungus that has been reported worldwide as a causal agent of anthracnose disease in avocado and other crops. In Mexico, this species affects fruits from an early stage of development in the orchard until the post-harvest stage. Although fungicides are continuously applied to control Colletotrichum species, pericarp cankers and soft rot mesocarp in fruits are still frequently observed. Considering the lack of a precise description of the causative agent, the aim of the current study was to determine the pathogens involved in this symptomatology. Twenty-four isolates were consistently obtained from the pericarp of avocado fruits cv. “Hass” collected in the central avocado-producing area of Mexico. Morphological features such as colony growth, conidia size, and mycelial appressorium were assessed. Bayesian multilocus phylogenetic analyses were performed using amplified sequences of the internal transcribed spacer region of the nuclear ribosomal DNA; actin, chitin synthase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase partial genes; and APn2-Mat1-2 intergenic spacer and mating type Mat1-2 partial gene from the nine selected isolates. In addition, fruits were inoculated with a conidial suspension and reproducible symptoms confirmed the presence of Colletotrichum fructicola in this area. This pathogenic species can now be added to those previously reported in the country, such as C. acutatum, C. boninense, C. godetiae, C. gloeosporioides, and C. karstii. Disease management programs to reduce the incidence of anthracnose should include C. fructicola to determine its response to fungicides that are routinely applied, considering that the appearance of new species is affecting the commercial quality of the fruits and shifting the original population structure.

A comparison of breast cancer survival among young, middle-aged, and elderly patients in southern Iran using Cox and empirical Bayesian additive hazard models / 한국역학회지

OBJECTIVES: A survival analysis of breast cancer patients in southern Iran according to age has yet to be conducted. This study aimed to quantify the factors contributing to a poor prognosis, using Cox and empirical Bayesian additive hazard (EBAH) models, among young (20-39 years), middle-aged (40-64 years), and elderly (≥ 65 years) women.METHODS: Data from 1,574 breast cancer patients diagnosed from 2002 to 2012 in the cancer registry of Fars Province (southern Iran) were stratified into 3 age groups. The Kaplan-Meier method was used to estimate the overall survival rates. Cox and EBAH models were applied to each age category, and the Akaike information criterion was used to assess the goodness-of-fit of the 2 hazard models.RESULTS: As of December 2012, 212 women (13.5%) in our study population had died, of whom 43 were young (15.3%), 134 middle-aged (11.8%), and 35 elderly (22.3%). The 5-year survival probability by age category was 0.83 (standard error [SE], 0.03), 0.88 (SE, 0.01), and 0.75 (SE, 0.04), respectively.CONCLUSIONS: The Nottingham Prognostic Index was the most effective prognostic factor. The model based on Bayesian methodology performed better with various sample sizes than the Cox model, which is the most widely used method of survival analysis.

A comparison of breast cancer survival among young, middle-aged, and elderly patients in southern Iran using Cox and empirical Bayesian additive hazard models / 한국역학회지

OBJECTIVES: A survival analysis of breast cancer patients in southern Iran according to age has yet to be conducted. This study aimed to quantify the factors contributing to a poor prognosis, using Cox and empirical Bayesian additive hazard (EBAH) models, among young (20-39 years), middle-aged (40-64 years), and elderly (≥ 65 years) women. METHODS: Data from 1,574 breast cancer patients diagnosed from 2002 to 2012 in the cancer registry of Fars Province (southern Iran) were stratified into 3 age groups. The Kaplan-Meier method was used to estimate the overall survival rates. Cox and EBAH models were applied to each age category, and the Akaike information criterion was used to assess the goodness-of-fit of the 2 hazard models. RESULTS: As of December 2012, 212 women (13.5%) in our study population had died, of whom 43 were young (15.3%), 134 middle-aged (11.8%), and 35 elderly (22.3%). The 5-year survival probability by age category was 0.83 (standard error [SE], 0.03), 0.88 (SE, 0.01), and 0.75 (SE, 0.04), respectively. CONCLUSIONS: The Nottingham Prognostic Index was the most effective prognostic factor. The model based on Bayesian methodology performed better with various sample sizes than the Cox model, which is the most widely used method of survival analysis.

Genetic parameters in female reproductive traits of Nile tilapia (Oreochromis niloticus)

ABSTRACT Genetic parameters for reproductive traits in female Nile tilapia were estimated in this study using Bayesian inference method. The data set presented information from 451 Nile tilapia females that were evaluated at two different places in Maringá - Paraná - Brazil (hapas of 1 and 10 m³) and at one location in Alfenas - Minas Gerais - Brazil. A spawning examination was conducted once a week from October 2012 to March 2013 for a total of 23 weeks of evaluation. Single-trait analyses for spawning success, multiple spawning, spawning frequency, and volume of eggs/female were performed by using the software MTGSAM Threshold. The heritability estimates were 0.14, 0.16, 0.53, and 0.08 for spawning success, multiple spawning, spawning frequency and volume of eggs/female, respectively, indicating it is possible to achieve a substantial genetic gain using these reproductive traits as selection criteria.

Incidencia de cáncer infantil en una ciudad colombiana / Incidence of Pediatric Cancer in a Colombian City / Incidência de cancro infantil em uma cidade colombiana

Introducción: el cáncer infantil es poco frecuente y solo representa entre el 0,5% y el 3% de las neoplasias malignas en el mundo. El objetivo de este estudio fue describir el comportamiento del número de casos de cáncer infantil en las comunas de Santiago de Cali entre el periodo 2009 al 2013. Materiales y métodos: se presentan los mapas con la distribución de las tasas de incidencia estandarizadas por edad para cada comuna y se propone una metodología estadística alternativa para obtener probabilidades predictivas de observar cantidades iguales o mayores de casos de cáncer infantil en un periodo igual al del estudio, utilizando técnicas propias de la Estadística Bayesiana. Resultados: en el periodo bajo estudio se observaron 350 casos de cáncer infantil en la ciudad (37% de leucemias), lo que corresponde a una incidencia estandarizada media de 121 casos nuevos por millón de individuos con edades menores de 15 años. Conclusión: las tasas de incidencia de cáncer infantil observadas para la ciudad fueron menores a muchas de las reportadas en la literatura, sin embargo, debe considerarse el hecho de que todos los estudios no comparten las mismas condiciones para la recolección de los datos en términos de tiempo y la definición de población infantil.

Introduction: Pediatric cancer is a rare disease and only represents between 0.5% and 3% of malignant neoplasms in the world. The main goal of this study was to describe the behavior of incidence of pediatric cancer in the administrative units of the urban area of Santiago de Cali in the period 2009 to 2013. Materials and methods: Maps with the distribution of standardized incidence rates by age for each administrative unit are presented. We propose a methodology to obtain the predictive statistical probabilities of observing equal or greater amounts of pediatric cancer cases in a time period equal to the study, using Bayesian statistical techniques. Results: During the period of study, were observed 350 cases of pediatric cancer in the city (37% of leukemia), corresponding to standardized incidence of new 121 cases per million of individuals aged under 15 years. Conclusion: Incidence rates of pediatric cancer observed for the city were lower than many of those reported in the literature, however, should be considered the fact that all studies do not share the same conditions for data collection in terms of periods time and the definition of child population.

Introdução: O cancro infantil é pouco frequente e só representa entre o 0,5% e o 3% das neoplasias malignas no mundo. O objetivo deste estudo foi descobrir o comportamento de número de casos de cancro infantil nas comunas de Santiago de Cali entre o período 2009 ao 2013. Materiais e métodos: apresentam-se os mapas com a distribuição das taxas de incidência estandardizadas por idade para cada comuna e se propõe uma metodologia estatística alternativa para obter probabilidades preditivas de observar quantidades iguais ou maiores de casos de cancro infantil em um período de tempo igual ao do estudo, utilizando técnicas próprias da Estatística Bayesiana. Resultados: no período sob estudo se observaram 350 casos de cancro infantil na cidade (37% de leucemias), o que corresponde a uma incidência estandardizada média de 121 casos novos por milhão de indivíduos com idades menores de 15 anos. Conclusão: as taxas de incidência de cancro infantil observadas para a cidade foram menores a muitas das reportadas na literatura, no entanto, deve considerar-se o fato de que todos os estudos não partilham as mesmas condições para a recoleção dos dados em termos dos períodos de tempo e a definição de população infantil.

Parâmetros e ganhos genéticos em características de crescimento de bovinos Tabapuã da Bahia / Parameters and gains in genetic characteristics of Bahia Tabapuã bovine Growth

Compararam-se dois modelos (com ou sem o efeito materno) na estimativa de parâmetros genéticos por meio do fator de Bayes (FB) e do critério de informação da deviance (DIC). Adicionalmente, avaliaram-se as tendências genéticas, maternas e fenotípicas em características de crescimento de bovinos da raça Tabapuã do estado da Bahia. O modelo que incluiu o efeito materno proporcionou menores valores de FB (167629,2; 117341,2 e 124804,8) e DIC (174550,0; 120242,7 e 128037,2) para pesos aos 205 (P205), 365 (P365) e 550 (P550) dias de idade, respectivamente. As estimativas médias, a posteriori, das herdabilidades diretas e maternas foram 0,33; 0,43 e 0,44 e 0,15; 0,14 e 0,16 para as três características, respectivamente. As tendências genéticas para o efeito direto foram de 0,4415 e 0,3613kg/ano para P205 e P365 e representam incrementos de apenas 0,25 e 0,15% nas médias das características ao ano. As tendências genéticas maternas para as três características demonstraram perdas e indicam ausência de seleção de matrizes para boa habilidade materna. Apesar de existir variabilidade genética suficiente para justificar ganhos genéticos via seleção, estes e os ganhos fenotípicos foram pequenos, sugerindo necessidade de melhorias genéticas e ambientais.(AU)

We compared two models (with or without maternal effect) in the estimation of genetic parameters through Bayes Factor (BF) and the Deviance Information Criterion (DIC). Additionally, we evaluated the genetic, maternal and phenotypic trends in Tabapuã bovine growth characteristics in the state of Bahia. The model that included the maternal effect provided smaller BF values (167,629.2; 117,341.2 and 124,804.8) and DIC (174,550.0; 120,242.7 and 128,037.2) for weights at 205 (W205), 365 (W365) and 550 (W550) days of age, respectively. The average estimates, a posteriori, the direct and maternal heritability (0.33, 0.43 and 0.44) and (0.15, 0.14 and 0.16) for the three characteristics, respectively. Genetic trends for direct effect were 0.4415 and 0.3613kg/year for W205 and W365 and presented increases of 0.25 and 0.15% in the average characteristics of the year. The phenotypic trend for W205 was 0.7039kg/year. Maternal genetic trends for the three characteristics showed losses and indicate absence of selection matrices for good maternal ability. Despite the magnitude of the estimated direct and maternal heritability, they indicate genetic gain opportunities, genetic and phenotypic trends indicated few direct gains and no gains for maternal ability.(AU)

Selectivity curves of the capture of mangrove crab (Ucides cordatus) on the northern coast of Brazil using bayesian inference / Curvas de seletividade da captura do caranguejo-uçá (Ucides cordatus) na costa norte do Brasil usando a inferência bayesiana

Abstract Fishing selectivity of the mangrove crab Ucides cordatus in the north coast of Brazil can be defined as the fisherman's ability to capture and select individuals from a certain size or sex (or a combination of these factors) which suggests an empirical selectivity. Considering this hypothesis, we calculated the selectivity curves for males and females crabs using the logit function of the logistic model in the formulation. The Bayesian inference consisted of obtaining the posterior distribution by applying the Markov chain Monte Carlo (MCMC) method to software R using the OpenBUGS, BRugs, and R2WinBUGS libraries. The estimated results of width average carapace selection for males and females compared with previous studies reporting the average width of the carapace of sexual maturity allow us to confirm the hypothesis that most mature individuals do not suffer from fishing pressure; thus, ensuring their sustainability.

Resumo A seletividade na pesca do caranguejo-uçá, na costa norte do Brasil, pode ser definida como a habilidade do pescador em capturar e selecionar indivíduos a partir de certo tamanho ou determinado sexo (ou pela combinação destes fatores) o que sugere uma seletividade empírica. Considerando esta hipótese foram calculadas as curvas de seletividade para caranguejos machos e fêmeas utilizando-se a função logit na formulação do modelo logístico. A inferência Bayesiana consistiu em obter a distribuição posterior com aplicação do método Monte Carlo com Cadeias de Markov - MCMC no software R com o uso do OpenBUGS e auxílio das bibliotecas BRugs e R2WinBUGS. Os resultados estimados de largura da carapaça média de seleção para machos e fêmeas comparados com estudos anteriores que relatam a largura da carapaça média de primeira maturação sexual permitem confirmar a hipótese de que grande parte dos indivíduos maduros não sofre a pressão da pesca o que garante sua sustentabilidade.

Associação genética entre ocorrência de mastite clínica e produção de leite em vacas Holandesas / Genetic association between clinical mastitis occurrence and milk yield in Holstein cows

RESUMO:O objetivo deste trabalho foi estimar os parâmetros genéticos e fenotípicos para ocorrência da mastite clínica (MC) e para a produção de leite acumulada até 305 dias (PR305) e estudar as associações genéticas entre elas, usando informações de 11.738 lactações de 5.084 vacas de um rebanho da raça Holandesa, paridas entre 1995 a 2010. Os componentes de covariância foram obtidos por abordagem Bayesiana, sob modelo animal. As estimativas de herdabilidade para a PR305 e para a MC foram de 0,16 (0,02) e 0,11 (0,02), respectivamente, e as repetibilidades foram 0,34 (0,012) e 0,21 (0,02), para PR305 e MC, respectivamente. A correlação genética entre a PR305 e a MC foi negativa e de baixa magnitude (-0,21±0,13). As estimativas de herdabilidade para PR305 e MC indicam que estas características são influenciadas por fatores ambientais, entretanto há suficiente variabilidade genética para obtenção de ganhos através da seleção.

ABSTRACT:The objective of this study was to estimate genetic and phenotypic parameters for the occurrence of clinical mastitis (MC) and milk production during lactation (PR305) and study the genetic associations between them, using information from 11,738 lactations of 5,084 Holstein herd cows, that calved from 1995 to 2010. The covariance components were estimated by Bayesian inference using the animal model. Heritability estimates for the PR305 and the MC were 0.16 (0.02) and 0.11 (0.02), respectively and repeatability were 0.34 (0.012) for PR305 and 0.21 (0.02) for MC. The genetic correlation between the PR305 and the MC was negative and of low magnitude (-0.21±0.13). Heritability estimates for PR305 and MC indicate that these characteristics are influenced by environmental factors, however there is enough genetic variability to obtain gains through selection.

Parâmetros genéticos para características produtivas e biométricas em abelha Melipona quadrifasciata anthidioides LEPELETIER / Genetic parameters for production and biometrics traits in honey bee Melipona quadrifasciata anthidioides LEPELETIER

Os objetivos deste trabalho foram estimar componentes de variância genética aditiva, fenotípica e residual e a herdabilidade para características relacionadas com a produção de mel e com a estrutura do ninho de abelhas Melipona quadrifasciata anthidioides. Sessenta colônias de diferentes regiões da Bahia foram transladadas para caixas padronizadas modelo INPA e divididas, originando as gerações parentais G1 e G2. Foram medidas as características: estimativa da produção de mel; número, largura, volume e altura dos potes de mel; número, altura e diâmetro dos potes de pólen; peso; número, largura e diâmetro dos discos de cria e estimativa da população da colônia. As medidas foram corrigidas para o efeito fixo de mês de mensuração. Os componentes de variância e herdabilidade foram estimados por meio do método de semelhança entre parentes, utilizando-se abordagem Bayesiana. As médias e os desvios padrão variaram de 2,01±0,70cm para diâmetro de potes de pólen a 2.333,0±384,1kg para o peso das caixas. Houve indicação de convergência para todas as cadeias obtidas. As estimativas de variância genética aditiva variaram de 0,02cm para as características largura dos potes de mel a 38.587,72kg para o peso. Para as estimativas de variâncias fenotípicas, os valores variaram de 0,05 para a altura dos potes de pólen a 95.136,43kg para o peso; e para as variâncias residuais, os valores encontrados variaram de 0,02 para a variável largura dos potes de mel a 56.548,71kg para o peso. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,35 a 0,53. Os resultados demonstraram que as características avaliadas possuem variação genética aditiva que garante boa resposta à seleção.

The aim of this study was to estimate components of genetic variance, phenotypic and residual and heritability for traits related to the production of honey and the nest structure of bee Melipona quadrifasciata anthidioides. Sixty colonies from different regions of Bahia were transferred to standard INPA model boxes and divided, creating the parental generations G1 and G2. The following characteristics were measured: estimated production of honey, number, width, height and volume of the honey pots, number, height and diameter of pollen storage pots, weight, number, length and diameter of the brood combs and estimate the population of the colony. The measurements were corrected for the fixed effects of month of measurement. The variance components and heritability were estimated by the method of similarity between relatives using the Bayesian approach. The mean and standard deviations ranged from 2.01±0.70cm diameter pots for pollen to 2333.0±384.1kg to the weight of the boxes. There was indication of convergence for all the chains obtained. Estimates of the additive genetic variance ranged from 0.02cm to the width characteristics of honey pots to 38587.72kg for weight. For the estimates of phenotypic variance the values ranged from 0.05 for the height of the pollen pots to 95136.43kg for weight; and the residual variance the values varied from 0.02 for the variable width of the honey pots to 56548.71kg for weight. The results showed that the characteristics assessed have additive genetic variation that ensures good response to selection.

Inferencia bayesiana e investigación en salud: un caso de aplicación en diagnóstico clínico / Bayesian inference and health research studies: an application case in clinical diagnosis

Introducción: Los métodos propios de la inferencia estadística bayesiana son una alternativa bastante útil y confiable para realizar los análisis de datos recogidos dentro de los proyectos de investigación en las diferentes áreas de la salud. Una de las aplicaciones más comunes se da en los estudios de validación de pruebas para diagnóstico clínico, en los que el uso del teorema de Bayes para la obtención de los valores predictivos de la prueba en evaluación es el procedimiento natural. Materiales y métodos: Se desarrolló un procedimiento para estimar la sensibilidad y la especificidad de la colangioresonancia magnética como prueba tamiz para clasificar individuos con coledocolitiasis.El análisis de datos incluyó obtener los indicadores de desempeño de la colangioresonancia utilizando metodología bayesiana tanto en el caso discreto como en el caso continuo. Resultados: Tanto para la sensibilidad como para especificidad, las estimaciones bayesianas presentaron un mayor grado de precisión frente a las estimaciones obtenidas mediante el método clásico de máxima verosimilitud. Conclusión: los métodos bayesianos son bastante útiles en situaciones como la tratada en este artículo en la que los tamaños de muestra para obtener las estimaciones pueden considerarse muy “pequeños” lo cual hace que las estimaciones usando métodos no bayesianos no sean tan confiables debido a su poca precisión.

Introduction: the bayesian methods are a helpful and reliable alternative to analyze the data obtained in research Projects within the health sciences. One of the most common applications is given in the clinical diagnostic tests validation studies, in which the use of Bayes’ theorem to obtain predictive values of the test under evaluation is the natural choise. Material y methods: A method to estimate the sensitivity and specificity of magnetic resonance cholangiography as a screening test to classify individuals with choledocholithiasis was developed. The estimation process was developed using the Bayesian methodology. Results: The Bayesian estimates of the sensitivity and specificity had a greater degree of accuracy compared to the estimates obtained by the classical method of maximum likelihood. Conclusion: Bayesian methods are quite useful in situations such as discussed in this article that the sample sizes for the estimates can be considered very “small”. In those situations the results obtained using non Bayesian methods may be more inaccurate and unreliable.

Variabilidade genética do peso ao nascer e seleção para crescimento em bubalinos do Estado do Pará, Brasil / Genetic variability of birth weight and selection for growth of water buffaloes from State of Pará, Brazil

Birth weight is a performance parameter of great zootechnical importance for both meat and dairy production, as well as for breeding animals, mainly due to its relation to survival rate at weaning, and the weight of animals throughout their developmental and growth phases. Therefore, the objective of this work was to establish heritability estimates, as well as phenotypic and genetic trends of birth weight of water buffaloes from State of Pará, Brazil. Descriptive statistics were calculated and the Shapiro-Wilk Normality test was performed with a Statistical Analysis System package. Heritability estimates were established by Bayesian inference. BW was 36.6 kg in average. The statistical model considered sex, year of birth and breed composition of the animals as fixed effects, and animal, maternal and residual as random effects. Direct heritability was platykurtic (flattened) and with higher asymmetry, presenting a bimodal distribution with the first mode close to 0.10, and the second mode close to 0.30; the maternal heritability was trimodal, with peaks very close to 0.15, and another, less evident, close to 0.20. The direct genetic trend of birth weight was negative (-0.03kg year-1) and maternal genetic trend was close to zero (0.001kg ano-1), even though the phenotypic trend had been positive (0.156 kg year-1). There is genetic variability to be addressed in a breeding program, however, very little was done as far as selection for growth of water buffaloes in the State of Pará.

O peso ao nascer constitui característica produtiva de elevada importância zootécnica, devido à sua relação com a taxa de sobrevivência à desmama e com os pesos nas demais fases de desenvolvimento do animal, quer seja para a produção de carne, leite ou em animais que se destinam à reprodução. O objetivo deste trabalho foi obter estimativas de herdabilidade e tendências fenotípicas e genéticas do peso ao nascer, em bubalinos do Estado do Pará, Brasil. Foram calculadas as estatísticas descritivas e realizado o teste de Normalidade de Shapiro-Wilk por meio do pacote estatístico Statistical Analisys System. As estimativas de herdabilidade foram obtidas por inferência Bayesiana. O peso ao nascer apresentou média de 36,6 kg. O modelo de análise considerou como fixos os efeitos de sexo, ano de nascimento e composição racial do animal e como efeitos aleatórios animal, efeito materno e residual. A distribuição da herdabilidade direta apresentou-se platicúrtica (achatada) e com maior assimetria, tendo uma distribuição bimodal com a primeira moda próxima a 0,10 e a segunda próxima a 0,30; a materna apresentou-se trimodal, com picos bem próximos a 0,15 e outro menos evidente próximo a 0,20. A tendência genética direta do peso ao nascer mostrou-se negativa (-0,03kg ano-1) e a tendência genética materna próxima à zero (0,001 kg ano-1), ainda que a tendência fenotípica tenha sido positiva (0,156kg ano-1). Existe variabilidade genética possível de ser trabalhada em um programa de melhoramento, no entanto, pouco foi feito quanto à seleção para crescimento em búfalos no Estado do Pará.

Aspectos ambientais e genéticos da prolificidade em caprinos utilizando modelos bayesianos de limiar e linear / Environmental and genetic aspects of litter size in goats using linear and threshold bayesian models

Foram estimados os componentes de variância e os parâmetros genéticos da característica prolificidade, utilizando-se inferência bayesiana sob modelo animal linear e de limiar. A prolificidade de cabras mestiças foi estudada com informações referentes ao período de oito anos consecutivos. As análises foram realizadas com cadeias de 500.000 ciclos. Considerou-se burn-in dos 15.000 valores iniciais, sendo tomados valores a cada 250 ciclos, para se obter a distribuição a posteriori com 1.940 amostras. Os efeitos do mês de cobrição e da ordem de parto e o efeito linear do peso à cobrição foram significativos. As herdabilidades foram de 0,03 e 0,18 para o modelo linear e o modelo de limiar, respectivamente. O uso do modelo de limiar mostrou-se adequado, produzindo estimativas superiores acerca dos parâmetros estimados.

Variance components and genetic parameters of the litter size trait, using Bayesian inference under linear and threshold animal model were estimated. The litter size of crossbred goats was studied with information regarding a period of eight consecutive years. Analyses were performed with 500,000 cycle chains. The burn-in of the 15,000 baseline values was considered and these were taken every 250 cycles to obtain a posteriori distribution with 1,940 effective samples. Statistical analyses showed that the effects of coverage month, delivery order and linear effect of weight on coverage were significant. The heritabilities were 0.03 and 0.18 for linear and threshold models respectively. The threshold model proved to be suitable, producing higher estimates regarding the estimated parameters.

Phylogeography of Hypostomus strigaticeps (Siluriformes: Loricariidae) inferred by mitochondrial DNA reveals its distribution in the upper Paraná River basin

In this study, phylogenetic and phylogeographic analyses of populations identified as Hypostomus strigaticeps from the upper Paraná River basin were conducted in order to test whether these different populations comprises cryptic species or structured populations and to assess their genetic variability. The sequences of the mitochondrial DNA ATP sintetase (subunits 6/8) of 27 specimens from 10 populations (one from Mogi-Guaçu River, five from Paranapanema River, three from Tietê River and one from Peixe River) were analyzed. The phylogeographic analysis showed the existence of eight haplotypes (A-H), and despite the ancestral haplotype includes only individuals from the Tietê River basin, the distribution of H. strigaticeps was not restricted to this basin. Haplotypes A, B and F were the most frequent. Haplotypes D, E, F, G, and H were present in the sub-basin of Paranapanema, two (A and B) were present in the sub-basin of the Tietê River, one (C) was exclusively distributed in the sub-basin of the Peixe River, and one (B) was also present in the sub-basin of the Grande River. The phylogenetic analysis showed that the populations of H. strigaticeps indeed form a monophyletic unit comprising two lineages: TG, with representatives from the Tietê, Mogi-Guaçu and Peixe Rivers; and PP, with specimens from the Paranapanema River. The observed degree of genetic divergence within the TG and PP lineages was 0.1% and 0.2%, respectively, whereas the genetic divergence between the two lineages themselves was approximately 1%. The results of the phylogenetic analysis do not support the hypothesis of existence of crypt species and the phylogeographic analysis confirm the presence of H. strigaticeps in other sub-basins of the upper Paraná River: Grande, Peixe, and Paranapanema sub-basins.

Neste estudo, foram conduzidas análises filogenéticas e filogeográficas de populações identificadas como Hypostomus strigaticeps na bacia do alto rio Paraná a fim de testar se essas populações compreendem espécies crípticas ou populações estruturadas e avaliar a variabilidade genética das mesmas. Foram analisadas sequências do DNA mitocondrial ATP sintetase (subunidades 6/8) de 27 espécimes de 10 populações (uma do rio Mogi-Guaçu, cinco do rio Paranapanema, três do rio Tietê e uma do rio do Peixe). A análise filogeográfica mostrou a existência de oito haplótipos (A-H), e apesar do haplótipo ancestral incluir apenas indivíduos da bacia do rio Tietê, a distribuição de H. strigaticeps não se restringe a esta bacia. Os haplótipos A, B e F foram os mais frequentes. D, E, F, G e H estão presentes na sub-bacia do rio Paranapanema, dois (A e B) estão presentes na sub-bacia do rio Tietê, um (C) está exclusivamente distribuído na sub-bacia do rio do Peixe, e um (B) também está presente na sub-bacia do rio Grande. A análise filogenética mostrou que as populações de H. strigaticeps realmente formam uma unidade monofilética que compreende duas linhagens: TG, com representantes do rio Tietê, rio Mogi-Guaçu e rio do Peixe, e PP, com espécimes do rio Paranapanema. O grau de divergência genética observada nas linhagens de TG e PP foram de 0,1% e 0,2%, respectivamente, enquanto que a divergência genética entre as duas linhagens foi de aproximadamente 1%. Os resultados da análise filogenética não suportam a hipótese da existência de espécies crípticas e a análise filogeográfica confirma a presença de H. strigaticeps em outras sub-bacias do alto rio Paraná: sub-bacias do rio Grande, rio do Peixe e rio Paranapanema.