Development and validation of a clinical score to estimate progression to severe or critical state in Covid-19 pneumonia hospitalized patients

The prognosis of a patient with Covid-19 pneumonia is uncertain. Our objective was to establish a predictive model of disease progression to facilitate early decision-making. A retrospective study was performed of patients admitted with Covid-19 pneumonia, classified as severe (admission to the intensive care unit, mechanic invasive ventilation, or death) or non-severe. A predictive model based on clinical, analytical, and radiological parameters was built. The probability of progression to severe disease was estimated by logistic regression analysis. Calibration and discrimination (receiver operating characteristics curves and AUC) were assessed to determine model performance. During the study period 1,152 patients presented with Covid-19 infection, of whom 229 (19.9%) were admitted for pneumonia. During hospitalization, 51 (22.3%) progressed to severe disease, of whom 26 required ICU care (11.4); 17 (7.4%) underwent invasive mechanical ventilation, and 32 (14%) died of any cause. Five predictors determined within 24 hours of admission were identified: Diabetes, Age, Lymphocyte count, SaO2, and pH (DALSH score). The prediction model showed a good clinical performance, including discrimination (AUC 0.87 CI 0.81, 0.92) and calibration (Brier score = 0.11). In total, 0%, 12%, and 50% of patients with severity risk scores ≤5%, 6-25%, and >25% exhibited disease progression, respectively. A simple risk score based on five factors predicts disease progression and facilitates early decision-making according to prognosis.Carlos III Health Institute, Spain, Ministry of Economy and Competitiveness (SPAIN) and the European Regional Development Fund (FEDER)Instituto de Salud Carlos II

Desarrollo de herramientas genómicas para la gestión del cultivo de peces nativos

En Sudamérica la mayor parte de la producción por acuicultura se ha basado en especies introducidas, aunque en los últimos años se ha avanzado en la generación de tecnología de cultivo para especies autóctonas. Entre estas se encuentra el pacú Piaractus mesopotamicus, una de las más importantes cultivadas en Sudamérica. El pacú es una especie migratoria, omnívora distribuida en la Cuenca del Plata cuyas poblaciones se han reducido en las últimas décadas por la sobrepesca y la modificación de su ambiente. En Brasil y Argentina su cultivo se realiza en zonas de clima subtropical templado (15-30°C). La acuicultura de pacú se basa en líneas no mejoradas, limitándose a la utilización de híbridos entre especies, y reproductores provenientes de la naturaleza, sin registro. El conocimiento de la diversidad genética de poblaciones silvestres y de cultivo es esencial para el gerenciamiento de las poblaciones y la fundación y mantenimiento de los planteles de reproductores Por otro lado, conocer los límites de tolerancia de temperatura resulta fundamental para el desarrollo de acuicultura y ampliar la extensión del cultivo hacia zonas menos cálidas. En esta tesis evaluamos la diversidad genética y estructura de poblaciones silvestres y de cultivo en Argentina y Brasil, como así también los parámetros de tolerancia a frío para el entendimiento de los factores genéticos y fisiológicos involucrados en esta respuesta. En cuanto al estudio de diversidad y estructura genética, se observaron niveles bajos y similares de diversidad genética entre los centros de cultivo y los sitios silvestres. La población silvestre evidenció una diferenciación genética baja, aunque significativa, presentando los sitios de muestreo W3 y W7 los valores más altos de diferenciación. Los resultados de los análisis de AMOVA y STRUCTURE sugieren que la población silvestre de pacú estaría representada por una única unidad panmíctica. En cuanto a la población de cultivo, el Fst global sugiere una estructura genética moderada y significativa. Se observaron valores de Ne bajos, presencia de cuellos de botella recientes, y en promedio, el 48% de los individuos en los centros de cultivo estaban emparentados. También se descartó la presencia de híbridos de pacú. Basado en los resultados obtenidos, recomendamos considerar seriamente las prácticas de manejo de reproductores para reducir los niveles de endogamia, e implementar prácticas que impliquen el uso de Ne mayores, apareamiento de a par, y registros y etiquetado de los individuos. Por otro lado, se evaluaron parámetros de respuesta y tolerancia a frío en una población de pacú mediante un sistema RAS con control térmico. Se estimó las temperaturas de cese de consumo de alimento (TCCA), temperatura de pérdida de equilibrio (LET) y la tolerancia a frío (CDH), dando el puntapié inicial hacia el entendimiento de las características genéticas y fisiológicas de la tolerancia a frío. Se establecieron sistemas de recirculación en acuicultura (RAS) para simular periodos de hibernación en laboratorio. Se observó un valor de LET de 8,6°C y de TCCA de 16,7°C no se observó correlación entre CDH y el peso. Los valores de CDH no presentaron una distribución normal, identificándose tres grupos de tolerancia: alta, media y baja. CDH no sería un carácter cuantitativo y por lo tanto no sería plausible de ser ingresado en programas de mejoramiento. Considerando los resultados obtenidos recomendamos suspender la alimentación a la temperatura cercana de 18°C y tomar medidas de manejo al llegar a los 10°C sin importar el tamaño de los ejemplares. Por otro lado, estudios con poblaciones mayores y de genética más diversa deberán realizarse para determinar si la tolerancia a bajas temperaturas es un parámetro factible de incorporarse a programas de mejoramiento genético.Fil: Del Pazo, Felipe. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática; Argentina

First DNA barcode reference library for the identification of South American freshwater fish from the lower Paraná River

Valid fish species identification is essential for biodiversity conservation and fisheries management. Here, we provide a sequence reference library based on mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I for a valid identification of 79 freshwater fish species from the Lower Paraná River. Neighbour-joining analysis based on K2P genetic distances formed non-overlapping clusters for almost all species with a 99% bootstrap support each. Identification was successful for 97.8% of species as the minimum genetic distance to the nearest neighbour exceeded the maximum intraspecific distance in all these cases. A barcoding gap of 2.5% was apparent for the whole data set with the exception of four cases. Within species distances ranged from 0.00% to 7.59%, while interspecific distances varied between 4.06% and 19.98%, without considering Odontesthes species with a minimum genetic distance of 0%. Sequence library validation was performed by applying BOLDs BIN analysis tool, Poisson Tree Processes model and Automatic Barcode Gap Discovery, along with a reliable taxonomic assignment by experts. Exhaustive revision of vouchers was performed when a conflicting assignment was detected after sequence analysis and BIN discordance evaluation. Thus, the sequence library presented here can be confidently used as a benchmark for identification of half of the fish species recorded for the Lower Paraná River.Para citar este articulo: Díaz J, Villanova GV, Brancolini F, del Pazo F, Posner VM, Grimberg A, et al. (2016) First DNA Barcode Reference Library for the Identification of South American Freshwater Fish from the Lower Paraná River. PLoS ONE 11(7): e0157419. doi:10.1371/journal.pone.0157419Fil: Díaz, Juan. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET); Argentina.Fil: Villanova, Gabriela Vanina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología; Argentina.Fil: Villanova, Gabriela Vanina. Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática (LMBA - UNR - Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación productiva de Santa Fe); Argentina.Fil: Brancolini, Florencia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Instituto de Limnología “Dr. Raúl A. Ringuelet” (ILPLA - CONICET); Argentina.Fil: Del Pazo, Felipe. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología; Argentina.Fil: Posner, Victoria María. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología; Argentina.Fil: Grimberg, Alexis. Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática (LMBA - UNR - Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación productiva de Santa Fe); Argentina.Fil: Arranz, Silvia Eda. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET); Argentina.Fil: Arranz, Silvia Eda. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología; Argentina.Fil: Arranz, Silvia Eda. Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática (LMBA - UNR - Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación productiva de Santa Fe); Argentina

Assessing genetic diversity for a pre-breeding program in Piaractus mesopotamicus by SNPs and SSRs

The pacu (Piaractus mesopotamicus) is a Neotropical fish with remarkable productive performance for aquaculture. Knowledge of genetic resources in Neotropical fish is essential for their applications in breeding programs. The aim of this study was to characterize the genetic diversity of seven farmed populations of pacu which will constitute the basis for a broodstock foundation for coming breeding programs in Brazil. Analysis of one wild population (Paraná River) was used as a reference to compare genetic parameters in the farmed populations. The analyses were performed using 32 single-nucleotide polymorphisms (SNP) and 8 simple sequence repeat (SSR) markers. No significant differences in genetic diversity between populations estimated through the number of alleles and allelic richness, observed heterozygosity, expected heterozygosity, and minimum allele frequency were detected (p > 0.05). Low genetic diversity was observed in all farmed stocks and the wild population. Moreover, we detected low genetic structure when comparing farmed and wild populations for SNPs (FST = 0.07; K = 3) and SSRs (FST = 0.08; K = 2). Analysis of molecular variance (AMOVA) demonstrated that genetic variation was mostly within populations. Kinship analysis showed that most fish farms included related individuals at a proportion of at least 25%. Our results suggest that the basal broodstock for pacu breeding programs should be founded with individuals from different fish farms for higher genetic diversity and to avoid inbreeding risks.Para citar este articulo: Mastrochirico-Filho, V.A.; del Pazo, F.; Hata, M.E.; Villanova, G.V.; Foresti, F.; Vera, M.; Martínez, P.; Porto-Foresti, F.; Hashimoto, D.T. Assessing Genetic Diversity for a Pre-Breeding Program in Piaractus mesopotamicus by SNPs and SSRs. Genes 2019, 10, 668. https://doi.org/10.3390/genes10090668Fil: Mastrochirico-Filho, Vito Antonio. São Paulo State University (Unesp). Unesp's Aquaculture Center (Caunesp); Brazil.Fil: Del Pazo, Felipe. Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática (LMBA - UNR - Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación productiva de Santa Fe); Argentina.Fil: Del Pazo, Felipe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Hata, Milene Elissa. São Paulo State University (Unesp). Unesp's Aquaculture Center (Caunesp); Brazil.Fil: Villanova, Gabriela Vanina. Universidad Nacional de Rosario, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática (LMBA - UNR - Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación productiva de Santa Fe); Argentina.Fil: Villanova, Gabriela Vanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Foresti, Fausto. São Paulo State University (Unesp). Institute of Biosciences; Brazil.Fil: Vera, Manuel. Universidad de Santiago de Compostela (USC). Facultad de Veterinaria. España.Fil: Vera, Manuel. Universidad de Santiago de Compostela (USC). Instituto de Acuicultura; España.Fil: Martínez, Paulino. Universidad de Santiago de Compostela (USC). Facultad de Veterinaria. España.Fil: Martínez, Paulino. Universidad de Santiago de Compostela (USC). Instituto de Acuicultura; España.Fil: Porto-Foresti, Fábio. São Paulo State University (Unesp). School of Sciences; Brazil.Fil: Hashimoto, Diogo Teruo. São Paulo State University (Unesp). Unesp's Aquaculture Center (Caunesp); Brazil

K2P- NJ trees of species with high conspecific genetic divergence.

<p>On the left, K2P- NJ trees calculated with specimens of this project. On the right, K2P-NJ trees calculated with all the South American published sequences of each genus. Specimens of this project are shown in bold and clusters indicated with A and B. BIN numbers are shown in brackets. Pictures represent morphology of typical specimens for each branch. Specimen number on collapsed branches is shown in brackets. Bootstrap values >50 for 1000 replicates are shown at each branch. Specimens of <i>Brycon orbignyanus</i> with high genetic divergence that were re-classified as <i>B</i>. <i>cf</i>. <i>hilarii</i> are highlighted with "*". LPR: Lower Paraná River, UPR: Upper Paraná River, AMAZ: Amazonas River, SR: Salado River and SFR: Sao Francisco River.</p

Scatterplot showing the overlap of the max intraspecific distances vs. the interspecific (Nearest Neighbour) distances.

<p>Specimens of <i>Brycon orbignyanus</i> with high genetic divergence that were re-classified as <i>B</i>. <i>cf</i>. <i>hilarii</i> are highlighted with "*".</p

Box plots of K2P distances at different taxonomic levels.

<p>(A) within-species variation; (A’) within-species variation excluding the four species with high genetic divergence (<i>H</i>. <i>malabaricus</i>, <i>B</i>. <i>orbignyanus</i>, <i>P</i>. <i>motoro</i> and <i>Megalonema argentinum</i>); (B) variation at genus level; (B’) variation at genus level excluding genus with low genetic divergence (<i>Odontesthes</i>), (C) variation at Family level. The box comprise 25–75th percentiles of the data set. Whiskers show the lowest and highest values. Points represent outliers. Grey bar indicates ‘barcoding gap’ between intra and interspecific distances.</p

Sample sites map.

<p>Map of the Lower Parana River Basin showing the 50 sampling points at sites 1 and 2.</p

Minimum and maximum genetic distances of Genus with more than one species.

<p>Minimum and maximum genetic distances of Genus with more than one species.</p

The K2P/ML tree of 308 COI sequences for 79 morphologically identified freshwater fish species from Lower Paraná River in Argentina.

<p>NJ tree was divided into two parts from top to bottom in order from left to right. Bootstrap values >90 for 1000 replicates are shown at each branch. The number of specimens analyzed for each species is shown between brackets. Solid triangles represent clusters of multiple specimens, with height proportional to specimen number and the horizontal width proportional to the genetic variation within each cluster. In gray are shown branches of species with high intraspecific genetic divergence and species with overlapping clusters. Columns next to the tree represent presence of recognition for each clustering method while boxes highlights the differences among methods. Specimens of <i>Brycon orbignyanus</i> with high genetic divergence that were re-classified as <i>B</i>. <i>cf</i>. <i>hilarii</i> are highlighted with "*".</p