Emergence of Aedes aegypti in Madeira island: origin, insecticide resistance and vector competence

Aedes aegypti é altamente competente para a transmissão aos humanos de arbovírus, como chikungunya, dengue e Zika. A recente expansão desta espécie para áreas de onde foi eliminada e o seu estabelecimento em novos territórios, combinada com um crescimento urbano intensivo e aumento do movimento global de pessoas e mercadorias, desencadearam o dramático aumento da incidência de arboviroses nos últimos 40 anos. A vulnerabilidade da Europa aos arbovírus está a aumentar em áreas onde as populações de mosquitos vetores estão presentes. Um exemplo notável é o recente surto de dengue na ilha da Madeira em 2012. Apesar das medidas de controlo vetorial implementadas, a espécie Ae. aegypti encontra-se em contínua expansão desde o momento da sua introdução em 2005. Neste contexto, foram analisadas populações de Ae. aegypti da ilha da Madeira com o objetivo de i) caracterizar a sua suscetibilidade aos inseticidas e os potenciais mecanismos de resistência presentes, ii) determinar a origem geográfica de Ae. aegypti da região e a sua estrutura genética com recurso a marcadores genéticos, tais como microssatélites e ADN mitocondrial, e iii) avaliar a competência da espécie presente na ilha para a transmissão dos vírus chikungunya, dengue e Zika. A espécie Aedes aegypti presente na Madeira foi considerada resistente a todos os inseticidas testados. Ensaios efetuados com sinergistas, que aumentaram significativamente as taxas de mortalidade, juntamente com os ensaios bioquímicos, que indicaram atividades enzimáticas aumentadas, sugerem a presença de resistência metabólica. A análise de microarrays revelou o aumento da expressão de genes associados à resistência aos inseticidas, principalmente proteínas cuticulares e citocromo oxidases P450. Destes, os genes mais expressos, Cyp9J32 e Cyp9J28, são conhecidos metabolizadores de piretróides. A genotipagem de mutações kdr revelou a presença da mutação V1016I com uma frequência moderada enquanto a mutação F1534C encontra-se fixa. As análises de genética populacional indicam pelo menos dois eventos de colonização de Ae. aegypti na Madeira, sendo a Venezuela o mais provável país de origem destas introduções. Estimativas de tamanho efetivo populacional são consistentes com a rápida expansão de Ae. aegypti na ilha, atingindo valores máximos em 2012, coincidente com o surto de dengue ocorrido neste ano. Mais ainda, os resultados sugerem que as medidas de controlo implementadas após o surto podem ter afetado o tamanho efetivo de Ae. aegypti no Funchal. Finalmente, os estudos de competência vetorial revelaram a elevada suscetibilidade para a transmissão dos vírus chikungunya e dengue e moderada suscetibilidade para a transmissão do vírus Zika. Em conjunto, os resultados obtidos corroboram o potencial risco para a disseminação de arbovírus na população local de Ae. aegypti. Assim, é necessário que a Madeira mantenha, atualize e teste os planos de contigência para estas arboviroses, de modo a garantir a devida preparação para futuras epidemias. Mais ainda, este estudo contribuiu para uma melhor compreensão do estado de resistência aos inseticidas e da estrutura genética de populações de Ae. aegypti na ilha, conhecimentos que poderão ser usados no delineamento e implementação de novas estratégias de controlo que previnam novos surtos arbovíricos transmitido por esta espécie.Aedes aegypti is highly competent to transmit arboviruses to humans, such as chikungunya, dengue and Zika. The recent expansion of this species into areas where it has been eliminated and its establishment in new territories, combined with intensive urban growth and increased global movement of people and goods, have triggered a dramatic increase in the incidence of arboviruses over the last 40 years. The vulnerability of Europe to arboviruses is increasing in areas where mosquito vector populations are present. A striking example is the recent dengue outbreak on Madeira Island in 2012. Despite the vector control measures implemented, Ae. aegypti has been in continuous expansion since its introduction in 2005. In this context, Ae. aegypti populations from Madeira Island were analysed with the objective of i) characterize their susceptibility to insecticides and potential resistance mechanisms present, ii) determine the geographical origin of Ae. aegypti in the region and its genetic structure using genetic markers such as microsatellites and mitochondrial DNA, and iii) evaluate the competence of the species present on the island for chikungunya, dengue and Zika viruses transmission. The Aedes aegypti of Madeira was considered resistant to all insecticides tested. Bioassays performed with synergists, which significantly increased mortality rates, along with biochemical assays, which indicated increased enzymatic activities, suggest the presence of metabolic resistance. Microarray analysis revealed increased expression of genes associated with insecticide resistance, mainly cuticle proteins and cytochrome P450 oxidases. Of these, the most expressed genes, Cyp9J32 and Cyp9J28, are known pyrethroid metabolizers. Genotyping of kdr mutations revealed the presence of the V1016I mutation at a moderate frequency while the F1534C mutation is fixed. Population genetics analyses suggest at least two colonization events of Ae. aegypti in Madeira, with Venezuela being the most likely origin of these introductions. Effective population size estimates are consistent with a rapid expansion of Ae. aegypti on the island, reaching maximum values in 2012, coinciding with the dengue outbreak in this year. Moreover, results suggest that the control measures implemented after the outbreak may have affected the Ae. aegypti effective size in Funchal. Finally, vector competence studies revealed high susceptibility for chikungunya and dengue viruses transmission and moderate susceptibility to Zika virus transmission. Altogether, the results obtained corroborate the potential risk for the dissemination of arboviruses in the local population of Ae. aegypti. Thus, it is necessary for Madeira to maintain, update and test contingency plans for these arboviruses in order to ensure proper preparation for future epidemics. Moreover, this study contributed to a better understanding of insecticide resistance status and the population genetic structure of Ae. aegypti populations on the island, knowledge that may be used in the design and implementation of new control strategies to prevent new outbreaks of arboviruses transmitted by this species

Access to the housing market in the Lisbon Metropolitan Area and the COVID-19 pandemic impact

UIDB/04647/2020 UIDP/04647/2020This study aims to analyze the access to housing in the Lisbon Metropolitan Area, particularly looking to the evolution of the average effort rate to households in two different moments: i) the trends until the end of 2019; ii) the first impacts of the COVID-19 pandemic on the housing market, over 2020.The main objective of this study is to evaluate the impact of the COVID-19 pandemic on the Portuguese housing market. In particular, we aim to: i) quantitatively evaluate how the pandemic has shaped access to housing in the mortgage and rental markets; ii) identify the new challenges that the housing market is facing. The quantitative analysis is based on the calculation of the average effort rate, for the mortgages and the rental market. The calculation of the average effort rate makes use of a model created by the authors, using statistic/real estate data from Statistics Portugal (Instituto Nacional de Estatística). The results already prepared show that the average effort rate growth explosively in the second half of the 2010s decade, making access to housing more difficult. More recently, the COVID-19 pandemic shifted the dynamics of the Portuguese housing market, due to the urban tourism drop, international real estate funds decreased investments, and the global economic decline. Thus, it is interesting to understand what was the first reaction of the Portuguese real estate market in a pandemic situation and how it can affect access to housing in the near future.publishersversionpublishe

Aedes (Stegomyia) aegypti (Diptera, Culicidae) da ilha da Madeira: origem geográfica e resistência aos insecticidas

Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762) é o principal vector da febre amarela e da dengue assim como um agente de incomodidade. Esta espécie invasora está actualmente presente na ilha da Madeira (Portugal). Foi detectada pela primeira vez em Outubro de 2005, mas a origem geográfica da população de mosquitos é desconhecida. Apesar das medidas de controlo vectorial implementadas na região, Ae. aegypti continua a expandir-se. Isto pode ser devido à presença de resistência aos insecticidas aplicados no controlo vectorial desta espécie. Assim, os objectivos deste estudo foram: (i) avaliar o nível de sensibilidade da população de Ae. aegypti aos insecticidas; (ii) caracterizar possíveis mecanismos de resistência envolvidos e; (iii) estabelecer a sua origem geográfica através do uso de marcadores de ADN mitocondrial (COI e ND4). De acordo com os resultados dos bioensaios da OMS, Ae. aegypti da ilha da Madeira apresenta alta susceptibilidade ao malatião, com taxas de mortalidade das fêmeas expostas de 99.0%. No entanto, a população mostrou um alto nível de resistência ao DDT e permetrina, com valores de mortalidade de 29.4% e 33.3%, respectivamente. Observou-se também uma marcada resistência à deltametrina, com uma taxa de mortalidade de 65.2%. Os ensaios de garrafa do CDC com alfa-cipermetrina e ciflutrina mostraram uma alta susceptibilidade de Ae. aegypti a estes insecticidas, com taxas de mortalidade de 100%. A sequenciação do gene do canal de sódio de Ae. aegypti, local alvo dos piretróides e DDT, revelou a presença de apenas uma mutação associada à resistência, V1016I (mutação kdr). A baixa frequência alélica (6%) desta mutação sugere que outros mecanismos podem estar presentes na resistência a estes insecticidas. Ambos os genes COI e ND4 apresentaram níveis baixos de variabilidade genética consistente com a recente introdução de Ae. aegypti na ilha. Observou-se dois haplótipos mitocondriais. A rede de haplótipos de ambos os genes sugere dois cenários para o estabelecimento de Ae. aegypti na região: i) ocorreram pelo menos duas introduções independentes correspondendo a cada haplótipo; ii) o estabelecimento de ambos os haplótipos ocorreu simultaneamente, no mesmo evento de colonização. Baseado na distribuição geográfica dos haplótipos e da mutação kdr observada na ilha, assim como a população humana migrante da Madeira, o Brasil e a Venezuela são os locais mais prováveis de origem da população de Ae. aegypti local. A frequência dos alelos kdr e análise filogeográfica suportam a hipótese de que a resistência a insecticidas detectada na população da ilha da Madeira já existia na população de Ae. aegypti que colonizou a região.Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762) is the primary vector of urban yellow fever and dengue viruses as well as a nuisance agent. This invasive species is currently present in Madeira Island (Portugal). It was first detected in October 2005 but the geographic origin of this mosquito population is unknown. Despite the vector control measures implemented in the region, Ae. aegypti, seems to be spreading. This may be due to the presence of resistance to insecticides. The aims of this study were: (i) to measure the susceptibility level of Ae. aegypti population to insecticides; (ii) to characterize possible resistance mechanisms involved and; (iii) to establish the geographical origin of Ae. aegypti present in Madeira Island through the use of mitochondrial DNA markers (COI and ND4).. According to WHO bioassay results, Ae. aegypti from Madeira island presents high susceptibility to malathion, with mortality rates of exposed females of 99.0%. However, the population showed a high resistance level to DDT and permethrin, with mortality values of 29.4% and 33.3%, respectively. There was also a marked resistance to deltamethrin, with a mortality rate of 65.2%. The CDC bottle assays with alpha-cypermethrin and cyfluthrin showed a high susceptibility of Ae. aegypti to these insecticides, with mortality rates of 100%. Sequencing of the DDT/pyrethoid insecticide target site at the voltage-gated sodium channel gene of Ae. aegypti identified the presence of only one resistance-associated mutation, V1016I (kdr-mutation). This mutation showed a reduced allele frequency (6%), which suggests the presence of other insecticide resistance mechanisms rather than kdr. Both COI and ND4 presented low levels of nucleotidic variability, consistent with a recent introduction of Ae. aegypti in the island. Two mitochondrial haplotypes were found. The haplotype network of the COI and ND4 genes suggest two scenarios for the establishment of Ae. aegypti in the region: i) two independent introductions corresponding to each haplotype; ii) the establishment of both haplotypes simultaneously at the same colonization event. Based on the geographic distribution of the haplotypes and the kdr-mutation detected in the island, and the origin of the migrant human population of Madeira, Brazil and Venezuela are the most likely source-places of the local Ae. aegypti. The frequency of the kdr alleles and the phylogeographic analysis support the assumption that the resistance to insecticides detected in the population of Madeira Island already exist in the individuals that colonized the region

Impactos da pandemia na evolução do acesso à habitação na Área Metropolitana de Lisboa

O presente artigo tem como objectivo analisar a evolução do acesso à habitação na Área Metropolitana de Lisboa (AML), observando-se em particular os eventuais impactos da pandemia COVID-19 no mercado imobiliário. O estudo assenta numa avaliação espácio-quantitativa, pelo cálculo do Índice de Acesso à Habitação (IAH), que procura estimar de forma exploratória o encargo no acesso à habitação na compra e no arrendamento de casa, em determinada unidade administrativa e em determinado momento. Em particular, pretende-se: i) avaliar quantitativamente como a pandemia moldou o acesso à habitação nos concelhos da AML; ii) identificar os novos desafios que o mercado imobiliário enfrenta. Os resultados sugerem que o acesso à habitação foi continuamente condicionado entre 2016 e 2019; contudo, desde 2020, é possível verificar que as dinâmicas imobiliárias pré-existentes foram subtilmente alteradas, com a desaceleração imobiliária de territórios centrais e o crescimento mais acelerado do valor dos territórios metropolitanos periféricos. O final do trabalho analisa de forma holística os impactos iniciais da COVID-19 no mercado de habitação e reflecte sobre as repercussões dessas alterações no acesso à habitação na AML.publicad

Tendências recentes de segregação habitacional na Área Metropolitana de Lisboa

Este texto incide sobre a influência que os mercados residenciais e as suas dinâmicas mais recentes têm nas tendências de coesão ou de segregação socioespacial no sistema metropolitano de Lisboa. O texto desenvolve-se em quatro partes. A primeira parte apresenta de forma sucinta alguns elementos definidores da evolução urbanística de Lisboa nesta vertiginosa década de 2010, onde se conjugaram os efeitos da crise económica europeia com as mutações socioeconómicas e tecnológicas globais. Na segunda parte expõem-se as componentes que têm marcado a evolução mais recente dos mercados imobiliário e habitacional em Portugal e na metrópole de Lisboa. Na terceira descrevem-se como tais mutações nos mercados habitacionais têm pressionado, de forma crescente, as capacidades financeiras das famílias – análise desenvolvida sobretudo em função de uma visão evolutiva das taxas de esforço médias das famílias na aquisição, bem como no arrendamento habitacional nos diversos territórios da Área Metropolitana de Lisboa (AML) e para o período 2016-2018. Perante as pressões e a considerável escassez – ou desfasamento, por outras prioridades de política económica – nas respostas políticas, na parte final do texto reflecte-se sobre as novas contestações sociais e urbanas, em evidente crescendo e decorrentes sobretudo destas pressões habitacionais. O foco recai sobre as possíveis razões dos desfasamentos políticos e das respectivas dificuldades de consolidar a coesão territorial, ou mesmo a justiça espacial, como elementos relevantes para a formação de políticas urbanas, desde logo na essencial dimensão da habitação, para a metrópole de Lisboa

Aedes albopictus arrives in Lisbon: an emerging public health threat

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Cálculo do galgamento em estruturas de defesa aderente. O caso da Vagueira.

O objeto de estudo desta dissertação é o cálculo do galgamento de uma estrutura de defesa longitudinal aderente situada na praia da Vagueira, em Aveiro. Trata-se de uma zona com graves problemas de erosão, onde, em condições de agitação marítima adversas, a segu-rança de pessoas e bens na sua retaguarda é posta em causa. A estrutura em estudo tem a particularidade de se encontrar numa zona de baixa pro-fundidade, ficando por vezes totalmente emersa. Tendo em conta as suas características foram utilizadas as seguintes fórmulas para estimar o caudal de galgamento: • Eurotop (2018)- Main Value Approach; • Eurotop (2018)- Design Approach; • Goda (2009); • Goda (2009) modificado por Altomare et al. (2020); • Van Gent et al. (2016); • Van Gent et al. (2016) modificado por Altomare et al. (2020); • Mase et al. (2013), com hb/Hm0 segundo Kirby e Mase; • Mase et al. (2013), com hb=Hm0/0,6. Para o cálculo do galgamento foram utilizados dados de agitação marítima registados de 6 em 6 horas, entre 1979 e 2018, o que corresponde a um total de 58.076 casos. A maioria das fórmulas utilizadas necessita do perfil do fundo do mar para estimar o caudal de galgamento. No caso em estudo, existe uma barra e uma fossa no perfil transversal do fundo do mar, localizadas em frente à estrutura, característica esta que tem influência no comportamento da onda. No entanto, na aplicação das fórmulas é necessário que o perfil seja sempre crescente. Por esse motivo foram criados quatro perfis diferentes, sempre crescentes, adaptados do perfil original. Ao aplicar estes perfis em todas as fórmulas utilizadas, verificou-se que a existência da barra origina caudais de galgamento superiores. Por esse motivo, deve ser tida em conta em fins de projeto e dimensionamento, uma vez que a sua inexistência pode influenciar a estimativas de galgamento inferiores às reais. Em relação às fórmulas utilizadas, as duas abordagens de Goda foram as que origina-ram resultados menos consensuais, visto que estimaram caudais de galgamento muito supe-riores às das outras fórmulas utilizadas e não espectáveis na zona em estudo. As restantes obtiveram resultados dentro da mesma gama de valores, embora quando comparadas entre si, seja evidente alguma divergência nos resultados obtidos. Por fim, verificou-se que os caudais máximos de galgamento são provocados por uma condição de agitação média com altura de onda significativa de 4,46m, um período de pico de 17,8s, direção de 284º e um nível do mar de 3,55m, o que associa os maiores caudais de galga-mento à verificação, em simultâneo, de condições de agitação muito energéticas e níveis de mar correspondentes a preia mar.The object of study of this dissertation is the calculation of the mean overtopping dis-charge of a seawall located at Vagueira beach, in Aveiro. This is an area with serious erosion problems, where, in adverse maritime conditions, the safety of people and goods in its rear is compromised. The structure under study has the particularity of being in a very shallow area, some-times being completely out of water. Considering its characteristics, the following formulas were used to estimate the overtopping flow: • Eurotop (2018)- Main Value Approach; • Eurotop (2018)- Design Approach; • Goda (2009); • Goda (2009) modified by Altomare et al. (2020); • Van Gent et al. (2016); • Van Gent et al. (2016) modified by Altomare et al. (2020); • Mase et al. (2013), with hb/Hm0 according to Kirby and Mase; • Mase et al. (2013), with hb=Hm0/0,6. To calculate the mean overtopping discharge, sea agitation data recorded every 6 hours between 1979 and 2018 were used, corresponding to a total of 58,076 cases. Most of the formulas used need the seabed profile to estimate the overtopping. In the case under study, there is a bar and a pit in the transverse seabed profile, located in front of the structure, a characteristic that has an influence on the wave behaviour. However, in the formula application, it is necessary that the profile is always increasing. For this reason four different profiles were created, always increasing, adapted from the original profile. By ap-plying these profiles in all the formulas used, it was found that the existence of the bar in-creases the mean overtopping discharge over the structure. For this reason, for design and dimensioning purposes, the bar should be taken into account, since its inexistence can lead to overtopping estimates lower than the real ones. Regarding the formulas used, Goda's two approaches were the ones that gave rise to less consensual results, as they estimated much higher overtopping flows, not expected in that zone. The others obtained results within the same range of values, although when compared, some divergence in the results obtained is evident. Finally, it was found that the maximum mean overtopping discharge occurred for a wave condition with significant wave height of 4.46m, peak period of 17.8s, average direction of 284º and an sea level of 3 .55m. In other words, the highest mean overtopping discharge is associated to, simultaneously occurrence of strong energetic wave and a high sea level

Modelação e simulação de um sistema robótico multicorpo interconectado

A utilização de sistemas robóticos para os mais variados objetivos tem sido cada vez desejada pela sociedade, pelo seu potencial económico e pela possibilidade de executar tarefas complicadas ou impossíveis para operadores e utilizadores humanos. Seguindo esta tendência, é desejável uma maior flexibilidade no desenvolvimento de soluções deste tipo de sistema, podendo obter assim sistemas que possam ter características desejáveis como modularidade, tanto no sentido da sua utilização como da sua configuração, reconfiguração e distributividade. Uma das classes de sistemas robóticos que possui estas características é a classe dos sistemas robóticos multicorpo interconectados. Estes sistemas podem-se resumir a um conjunto de robôs interconectados fisicamente, influenciando assim os movimentos de uns dos outros. Esta característica pode então ser aproveitada para obter sistemas com certas características que robôs isoladamente poderiam não possuir, bem como reforçar certas características que se queira que o sistema em questão possua. Nesta dissertação pretende-se modelação e simular um sistema deste tipo. O sistema consiste em vários AUV (Autonomous Underwater Vehicles), cada um com um sistema de VB (Variable Buoyancy), interconectados entre si com membranas, com configurações variáveis e um único jato de água com uma direção fixa. Como um sistema de VB apenas permite uma variação de movimento em profundidade e o jato de água uma mesma variação, mas numa direção ortogonal, as membranas permitirão o movimento do sistema noutras direções. Após a sistematização do tipo de modelação e a sua subsequente simulação, será então possível avaliar a utilização deste tipo de sistemas realizar os mesmos, estando a sua base matemática estabelecida

a systematic review

The release of modified mosquitoes to suppress/replace vectors constitutes a promising tool for vector control and disease prevention. Evidence regarding these innovative modification techniques is scarce and disperse. This work conducted a systematic review, gathering and analysing research articles from PubMed and Biblioteca Virtual em Saúde databases whose results report efficacy and non-target effects of using modified insects for disease prevention, until 2016. More than 1500 publications were screened and 349 were analysed. Only 12/3.4% articles reported field-based evidence and 41/11.7% covered modification strategies’ post-release efficacy. Variability in the effective results (90/25.7%) questioned its reproducibility in different settings. We also found publications reporting reversal outcomes 38/10.9%, (e.g. post-release increase of vector population). Ecological effects were also reported, such as horizontal transfer events (54/15.5%), and worsening pathogenesis induced by natural wolbachia (10/2.9%). Present work revealed promising outcomes of modifying strategies. However, it also revealed a need for field-based evidence mainly regarding epidemiologic and long-term impact. It pointed out some eventual irreversible and important effects that must not be ignored when considering open-field releases, and that may constitute constraints to generate the missing field evidence. Present work constitutes a baseline of knowledge, offering also a methodological approach that may facilitate future updates.publishersversionpublishe