The diploma thesis titled Barriers of Development in Ethiopia: Structural Conditions and Strategies for Adaptation is focused on analysis of environmental risk factors and their impact on economic development of Ethiopia. It further evaluates the effectiveness of concrete adaptation measures on both official policy level and community level. The thesis departs from refined version of Jared Diamond's five point framework for analysis of collapse of complex societies. Contemporary scholarly discourse of rapid population growth, deforestation & land degradation and climate variability is formalized into causal schemes and supported by current statistical data. The thesis concludes that adopted measures have had only limited effect on elimination of the respective risk factors. Thus, Ethiopia remains a long-term recipient of foreign humanitarian assistance, without which it would fall into state of economic collapse. To overcome this situation Ethiopia needs to transform its subsistence agricultural production system.

Thesis (MSCMedSc)--Stellenbosch University, 2012. / Includes bibliography / ENGLISH ABSTRACT: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the most prevalent chronic liver disease in the world. The disease spectrum of NAFLD extends from steatosis (types 1,2) to non-alcoholic steatohepatitis (NASH) with inflammation (types 3,4). The aims of the study were 1) to analytically validate high-throughput real time polymerase chain reaction (RT-PCR) assays for three selected single nucleotide polymorphisms (SNPs), FTO rs9939609 (intron 1 T>A), TNF-α rs1800629 (-308 G>A) and PPARγ rs1801282 (Pro12Ala, 34 C>G), and 2) to perform genotype-phenotype association studies in relation to biochemical abnormalities, disease severity and age of onset. A total of 119 patients with fatty liver identified on ultrasound, including 88 histologically confirmed NAFLD patients, and 166 control individuals were genotyped for the three selected SNPs. RT-PCR validated against direct sequencing as the gold standard was used for detection of genetic variation. All three SNPs were in Hardy Weinberg equilibrium in the study population, except for a deviation in genotype distribution detected for PPARγ rs1801282 in the NAFLD patient subgroup (p<0.001). After adjustment for age and gender, the risk-associated FTO rs9939609 A-allele was detected at a significantly higher frequency in the Caucasian compared with Coloured patients (p=0.005). The opposite was detected for the risk-associated TNF-α rs1800629 A-allele, which occurred at a significantly higher frequency in the Coloured compared with Caucasian NAFLD patients (p=0.034). The onset of fatty liver disease symptoms was on average 5 years younger in the presence of each risk-associated TNF-α rs1800629 A-allele (p=0.028). When considered in the context of an inferred genotype risk score ranging from 0-6, disease onset occurred on average 3 years earlier (p=0.008) in the presence of each risk-associated FTO A-allele, TNF-α A-allele or PPARγ C-allele. After adjustment for age, gender and race, no differences in genotype distribution or allele frequencies were observed between histologically confirmed NAFLD (types 1,2) and NASH (types 3,4) patients, while the minor allele frequency for the TNF-α rs1800629 was significantly higher in the total NAFLD (types 1-4) (p=0.047) as well as NASH subgroup (NAFLD types 3,4) (p=0.030) compared with obese patients without a histologically confirmed NAFLD diagnosis. A significant correlation was furthermore observed between the number of TNF-α rs1800629 A-alleles and increasing CRP levels (p=0.029), with a favourable reduced effect in the presence of low- to moderate alcohol intake. The average waist circumference of physically active NAFLD patients was 12% lower than in physically inactive patients (p=0.004). In view of the results presented in this study, the inclusion of the selected SNPs, and in particular the pro-inflammatory TNF-α rs1800629 polymorphism, may be considered as part of a comprehensive cardiovascular risk evaluation of NAFLD patients. Ultimately, early detection of patients with fatty liver disease symptoms and effective intervention based on the underlying disease mechanism may prevent progression from NAFLD to NASH, shown to be an independent risk factor for cardiovascular diseases. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Nie-alkoholiese lewervervetting (NALV) is die mees algemene kroniese lewersiekte in die wêreld. Die siektespektrum van NALV strek van steatose (vervette lewer tipes 1,2) tot steatohepatitis met inflammasie (NASH tipes 3,4). Die doel van die studie was 1) om analities die hoë omset polimerase kettingreaksie (RT-PKR) metode te valideer vir die geselekteerde enkel nukleotied polimorfismes (ENPs) FTO rs9939609 (intron 1 T>A), TNF-α rs1800629 (-308 G>A) en PPARγ rs1801282 (Pro12Ala, 34 C>G), en 2) om genotipe-fenotipe assosiasie studies uit te voer ten opsigte van relevante biochemiese abnormaliteite, graad van die siekte en aanvangsouderdom. ’n Totaal van 119 pasiënte met vervette lewers is geïdentifiseer met behulp van ultraklank, insluited 88 histologies-bevestigde NALV pasiënte, en 166 kontrole individue. Hierdie pasiënte is gegenotipeer vir die 3 geselekteerde ENP’s. RT-PKR gevalideer met direkte DNA volgorde bepaling as die goue standaard, is gebruik vir opsporing van genetiese variasie. Al die ENP’s was in Hardy Weinberg ekwilibrium in die studie populasie, behalwe vir ’n afwyking in genotipe verspreiding waargeneem vir PPARγ in die NALV subgroep (p<0.001). Nadat aanpassings gemaak is vir ouderdom en geslag, is die risiko-geassosieerde FTO rs9939609 A-alleel waargeneem teen ’n betekenisvol hoër frekwensie in die Kaukasiese pasiënte in vergelyking met Kleurling pasiënte (p=0.005). Die teenoorgestelde is waargeneem vir die risiko-geassosieerde TNF-α rs1800629 A-alleel wat voorgekom het teen ’n betekenisvol hoër frekwensie in die Kleurling NALV pasiënte, in vergelyking met Kaukasiese NALV pasiënte (p=0.034). Die aanvang van NALV was gemiddeld 5 jaar vroeër in die teenwoordigheid van elke risiko-geassosieerde TNF-α rs1800629 A-alleel (p=0.028). Met inagneming van ’n genotipe risiko telling tussen 0–6, het aanvang van siekte gemiddeld 3 jaar vroeër voorgekom (p=0.008) in die teenwoordigheid van elke toenemende risiko-geassosieerde FTO A-alleel, TNF-α A-alleel en PPARγ C-alleel. Nadat aanpassings gemaak is vir ouderdom, geslag en ras, is geen verskille waargeneem in genotipe verspreiding of alleel frekwensies tussen histologies bevestigde NALV (tipes 1,2) en NASH (tipes 3,4) pasiënte nie, terwyl die minor alleel telling vir die TNF-α rs1800629 betekenisvol hoër was in die totale NALV (tipes 1–4) (p=0.047) asook die NASH subgroep (NALV tipes 3,4) (p=0.03) in vergelyking met vetsugtige pasiënte sonder ’n histologies bevestigde diagnose. ‘n Statisties beteknisvolle korrelasie is verder waargeneem tussen die aantal TNF-α rs1800629 A-allele en toenemende CRP vlakke (p=0.029), met n gunstige verlaagde effek in die teenwoordigheid van lae alcohol gebruik. Die gemiddelde middellyf-omtrek van fisies aktiewe NALV pasiënte was 12% minder as fisies onaktiewe pasiente (p=0.004). Na aanleiding van die resultate van hierdie studie behoort insluiting van geselekteerde ENP’s, en in besonder die pro-inflammatoriese TNF-α rs1800629 polimorfisme, as deel van ’n omvattende kardiovaskulere risiko evaluasie oorweeg te word. Aan die einde van die dag mag vroeë identifikasie van NALV pasiente en effektieve intervensie gebasseer op die onderliggende siekte meganisme, vordering tot NASH verhoed wat getoon is om ’n onafhanklike risiko faktor vir kardiovaskulêre siekte te wees. / Stellenbosch University. Faculty of Medicine and Health Sciences. Dept. of Pathology

Les arboviroses représentent un fardeau sanitaire considérable et croissant à l’échelle mondiale. La complexité des facteurs biotiques et abiotiques qui interviennent dans la transmission de ces arbovirus pose un défi de taille aux scientifiques qui tentent de comprendre, de modéliser ou d’anticiper leur transmission ainsi qu’aux intervenants de santé publique qui ont la responsabilité de surveiller, d’évaluer et gérer le risque que posent les arbovirus pour la santé des populations. Cette étude visait à estimer et caractériser le risque d’exposition à plusieurs arbovirus suspectés d’être actifs et émergents au Québec mais dont la distribution avait peu ou n’avait pas été étudiée au Québec : le virus du Nil occidental (VNO), le virus de l’encéphalite équine de l’est (VEEE) et deux virus du sérogroupe de la Californie (VSGC), le virus de Jamestown Canyon (VJC) et le virus du lièvre d’Amérique (VLA). Basée notamment sur l’hypothèse selon laquelle les animaux d’espèces différentes qui partagent un environnement commun partagent également un risque environnemental commun, cette étude visait également à évaluer si les populations d’animaux de compagnie pouvaient aider à estimer et caractériser le risque d’infection arbovirale chez l’humain. L’échantillonnage sérologique de populations humaines, canines et équines du sud-ouest du Québec a permis d’évaluer et de comparer la séroprévalence aux arbovirus étudiés chez chacune de ces trois espèces. Les estimations de séroprévalence ont révélé un niveau d’activité arbovirale significative pour chacun des arbovirus. Des différences ont été remarquées quant au pourcentage de sujets séropositifs chez chacune des espèces. Les facteurs environnementaux ayant une influence sur le risque d’infection par le VEEE ont été modélisés à partir de données sérologiques et cliniques chez les chevaux. Les milieux humides boisés ont été identifiés comme les principaux environnements à risque pour le VEEE au Québec alors que les zones agricoles ont été identifiées comme des environnements protecteurs. Les facteurs environnementaux ayant un impact sur le risque d’infection par le VNO ont été modélisés à partir des données sérologiques chez le chien et des données cliniques agrégées chez l’humain. Cette modélisation a suggéré un risque singulièrement plus élevé en zone agricole chez le chien et un risque plus faible en zone forestière chez l’humain, des facteurs rarement identifiés dans la littérature Nord-Américaine. Les facteurs environnementaux et individuels ayant un impact sur le risque d’infection par les VSGC chez l’humain et le chien ont par la suite été modélisés à partir des données sérologiques chez ces deux espèces. D’après nos modèles, le risque d’infection par ces virus serait supérieur en zone forestière et le degré d’exposition aux piqures de moustiques serait un facteur déterminant du risque d’infection chez les deux espèces. Cette étude a permis de bonifier de façon substantielle le portrait de l’activité arbovirale au Québec. Elle a permis de caractériser la distribution du risque et a fourni des données probantes pouvant soutenir la recherche ainsi que la planification des interventions en santé publique. La méthodologie utilisée dans le cadre de cette étude supporte la pertinence de l’approche « One Health » pour l’étude des maladies vectorielles émergentes. / Arboviral infections represent a considerable and growing health burden globally. The complexity of biotic and abiotic factors involved in the transmission of these arboviruses pose a challenge to scientists trying to understand, model or anticipate arboviral transmission as well as to public health authorities who have the responsibility to monitor, assess and manage the public health risk posed by arboviruses. This study aimed at estimating and characterizing the risk of exposure to several arboviruses suspected of being active and emerging in Québec but whose distribution had not been studied thoroughly in Québec: West Nile virus (WNV), eastern equine encephalitis virus (EEEV) and two viruses of the California serogroup (CSG), Jamestown Canyon virus (JCV) and Snowshoe hare virus (SHV). Based on the assumption that animals of different species sharing a common environment also share similar environmental risk, this study also aimed to assess whether some populations of domestic animals could help to estimate and characterize the risk of arboviral infection in humans. Serological sampling of human, canine and equine populations from southwestern Québec was used to evaluate and compare the seroprevalence to the selected arboviruses in each of these three species. Seroprevalence estimates showed a significant level of arboviral activity for all arboviruses. Differences were noted in the percentage of seropositive individuals in each species. Environmental factors that influence the risk of infection by EEEV were modeled based on serological and clinical data in horses. Wooded wetlands were identified as the main risk environments for EEEV in Québec while agricultural areas were identified as protective environments. Environmental factors affecting the risk of WNV infection were modeled based on serological data in dogs and aggregated clinical data in humans. These models suggested a higher risk in agricultural areas in dogs and a lower risk in forest areas in humans, two factors rarely identified in the North American literature. Environmental and individual factors affecting the risk of infection by CSGV in humans and dogs have subsequently been modeled based on serological data in these two species. According to our models, the risk of infection with these viruses would be higher in forested areas and the degree of exposure to mosquito bites would be a risk factor for infection in both species. This study substantially enhanced the comprehension of arboviral activity in Québec. It allowed for characterizing the distribution of risk and provided evidence that may support research and planning of public health interventions. The methodology used in this study supports the relevance of the "One Health" approach for the study of emerging vector-borne diseases.

Le cancer du sein est le plus fréquent des cancers de la femme. Son incidence n’est expliquée que partiellement par les facteurs de risque bien établis comme les facteurs reproductifs, hormonaux ou génétiques. Plusieurs éléments suggèrent l’existence de facteurs de risque environnementaux, tels que les polluants organochlorés persistants connus comme perturbateurs endocriniens. Les objectifs de ce travail sont : d’étudier les niveaux d’exposition, et leurs déterminants, au DDE (principal métabolite de l’insecticide DDT) et aux polychlorobiphényles (PCB) ; d’estimer par une modélisation pharmacocinétique à base physiologique (PBPK) les niveaux d’exposition au PCB-153 à la période péri-pubertaire qui constitue une fenêtre de susceptibilité accrue de la glande mammaire aux agents environnementaux ; d’étudier le rôle du DDE et du PCB-153 dans le risque de cancer du sein, à la fois à partir de prélèvements sanguins actuels et, pour le PCB-153, à partir de niveaux estimés à la période péri-pubertaire.Ce travail a été effectué à partir de l’étude CECILE, étude cas-témoins en population générale incluant 1055 témoins et 1080 cas de cancer du sein diagnostiqués de février 2005 à mars 2008 dans les départements d’Ille-et-Vilaine et de Côte d’Or chez lesquels un prélèvement sanguin a permis d’effectuer des dosages de p,p’-DDE et de PCB-153. La modélisation PBPK mise en place en coopération avec une équipe de toxicologues canadiens a permis de simuler des profils toxicocinétiques vie entière de PCB-153 et d’estimer les niveaux d’exposition au cours de la puberté. Cette modélisation est basée sur les niveaux mesurés au moment de l’enquête, les facteurs individuels de variation (poids, taille, grossesses, allaitement) connus d’après le questionnaire et la courbe de contamination environnementale au cours du temps.Les niveaux de contamination biologique observés sont plus faibles que ceux rapportés précédemment dans les populations occidentales. Nous montrons également que les principaux facteurs prédictifs des niveaux sériques de p,p’-DDE et de PCB-153 chez les femmes incluent l’âge, les habitudes alimentaires, le poids et ses variations au cours du temps, les grossesses et l’allaitement, et le lieu de résidence. Nous n’observons pas d’association entre les niveaux de p,p’-DDE et le risque de cancer du sein, mais une association inverse apparaît pour les cancers du sein de type négatifs pour les récepteurs hormonaux. Nous observons également une association inverse avec les niveaux de PCB-153 chez les femmes de 50 ans et plus. L’association inverse est renforcée lorsque les niveaux sont estimés pour la période péri-pubertaire à l’aide des modèles PBPK chez les femmes de la génération 1951-1960, correspondant à la cohorte de naissance des femmes de plus de 50 ans ayant connu les expositions aux PCB les plus élevées durant leur puberté.Plusieurs mécanismes biologiques pourraient expliquer l’association inverse observée entre le cancer du sein et l’exposition aux PCB. Ces résultats doivent être confirmés par des études tenant compte des fenêtres de susceptibilité de la glande mammaire et constituent une piste intéressante à approfondir. / Breast cancer is the most frequent cancer in women. Its incidence is only partially explained by well-established risk factors as reproductive, hormonal or genetic factors. It has been suggested that endocrine disrupting chemicals such as persistent organochlorine pollutants also play a role in breast cancer. The objectives of this study were: to assess exposure levels to DDE (main metabolite of DDT) and to polychlorobiphenyls (PCBs), and to explore their determinants; to estimate PCB-153 levels during the puberty using physiologically-based pharmacokinetic (PBPK) models, as this period of life constitutes a critical exposure window with increased susceptibility to carcinogens; to study the associations between breast cancer risk and separately DDE, PCB-153 measured at the time of diagnosis, and PCB-153 levels estimated during puberty.The analyses were based on data from the CECILE study, a population-based case-control study including 1055 controls and 1080 breast cancer cases who gave a blood specimen. The cases were diagnosed from February 2005 to March 2008 in two French administrative areas (Ille-et-Vilaine and Côte d’Or). p,p’-DDE and PCB-153 serum levels were measured. PBPK modeling allowed simulating PCB-153 lifetime toxicokinetic profiles and estimating exposure levels during puberty. These PBPK models were based on blood measurements at the time of recruitment in the study, on individual characteristics elicited from the questionnaire (weight, height, pregnancies, breastfeeding) and on the curve of environmental contamination by PCBs estimated since the 1930’s. The levels of biological contamination were lower than those previouly reported in Western populations in earlier periods. The main predictive factors of p,p’-DDE and PCB-153 serum levels included age; dietary habits; weight and its variations; pregnancies and breastfeeding; and residence area. We did not observed any association between p,p’-DDE levels and the risk of breast cancer, but an inverse association was observed for estrogen receptor-negative breast cancers. We also observed an inverse association of breast cancer with PCB-153 among women above 50 years. This inverse association was reinforced when considering PCB-153 levels estimated during peripubertal period from PBPK models, particularly among women born in 1951-1960, a birth cohort with peak exposure to PCB-153 during puberty. Biological mechanisms explaining the observed inverse association between breast cancer and PCB exposure are considered. These findings should be confirmed by further studies.