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Tota Lake Pollution and Biological Models for Genotoxicity Studies

Abstract

Tota Lake is a water source of great importance at a regional and national level given its environmental and economic value, the latter represented by agricultural, livestock and fish farming activities. These activities have contributed to the contamination observed at present, being an environmental problem in constant rise, where the health, the development of the communities and the ecological processes have been affected. In fact, Lake Tota has been classified as one of the most threatened ecosystems on the planet by the global network of wetlands. Despite the environmental problems posed by the contamination of the Lake, there are very few studies that investigate the genetic damage generated by exposure to the toxic agents present in this basin. In this regard, an optimal biological model for genotoxicity studies is the zebrafish, given its high genetic homology with humans, as well as its capacity for regeneration, adaptation and immune response to high concentrations of chemical compounds such as pesticides. This review focuses on recent reports on Tota Lake contamination and the use of biological models for genotoxicity studies.

Keywords

Biological model, Contamination, Cytotoxic damage, Genotoxic damage, Lake Tota, Zebra fish

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References

[1] República de Colombia - Departamento Nacional de Planeación - CONPES 3801, “Conpes 3801 - Manejo Ambiental Integral de la Cuenca Hidrográfica del Lago de Tota”. Bogotá, 2014 [En línea] Disponible: https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/Conpes/Económicos/3801.pdf

[2] C. Montañez, “Caracterización y mapeo participativo de servicios ecosistémicos en paisajes socio-ecológicos de producción.”. Pontificia Universidad Javeriana, 2018.

[3] CorpoBoyacá, “Plan de ordenación y manejo de la cuenca del lago de Tota”. Boyacá, 2017. [En línea] Disponible: https://www.corpoboyaca.gov.co/cms/wp-content/uploads/2015/11/diagnostivo-problematica-ambiental-lago-tota.pdf

[4] P. Chaparro et al., “Mortalidad debida a intoxicación por plaguicidas en Colombia entre 1998 y 2011,” Rev. Biomédica, vol. 35, no. 1, pp. 2–37, 2015, [En línea]. Disponible: https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/Lists/BibliotecaDigital/RIDE/IA/INS/mortalidad-debida-intoxicacion-plagucidas-colombia-1998-2011.pdf

[5] S. Díaz et al., “Niveles de colinesterasa en cultivadores de papa expuestos ocupacionalmente a plaguicidas, Totoró, Cauca,” Rev. Univ. Ind. Santander. Salud, vol. 49, no. 1, pp. 85–92, Mar. 2017, doi: 10.18273/revsal.v49n1-2017008.

[6] IDEAM, “Informe batimetría lago de tota,” Bogotá, 2014. [En línea]. Disponible: http://www.ideam.gov.co/documents/14691/16003/Batimetria+Lago+de+Tota/6d14d1a2-a91b-4a20-86e3-58cb4242a616.

[7] A. Y. V. Cardozo et al., “Holocene paleolimnological reconstruction of a high altitude Colombian tropical lake,” Rev. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., vol. 415, pp. 127–136, Dec. 2014, doi: 10.1016/j.palaeo.2014.03.013

[8] A. Espinosa, “El agua, un reto para la salud pública La calidad del agua y las oportunidades para la vigilancia en Salud Ambiental,” Universidad Nacional de Colombia, 2018.

[9] WAVES and Corpoboyacá, “Contabilidad Ambiental y Económica para el Agua: Caso Piloto para la Cuenca del Lago de Tota,” Boyacá, 2016. [En línea]. Disponible: http://www.corpoboyaca.gov.co/cms/wp-content/uploads/2016/05/Informe-cuenta-del-agua-Lago-Tota-.pdf.

[10] J. Vela, “Plan de Ordenación y Manejo de la Cuenca del Lago de Tota, Corpoboyacá-Pontificia Universidad Javeriana” Boyacá, 2005. [En línea]. Disponible: https://www.corpoboyaca.gov.co/cms/wp-content/uploads/2015/11/diagnostivo-sistemas-productivos-lago-tota.pdf.

[11] EVA, “Agricultura y desarrollo rural,” Gobierno de Colombia, 2018. https://www.datos.gov.co/Agricultura-y-Desarrollo-Rural/Evaluaciones-Agropecuarias-Municipales-EVA/2pnw-mmge/data (accessed May 04, 2020).

[12] C. González, “Impactos de la variabilidad climática y actividades humanas en la dinámica hidrológica del Lago de Tota,” Universidad de Antioquia, 2016.

[13] ICA, “Censo pecuario Nacional,” Gobierno de Colombia, 2017. https://www.ica.gov.co/areas/pecuaria/servicios/epidemiologia-veterinaria/censos-2016/censo-2017.aspx (accessed May 04, 2020).

[14] EVA, “Piscicultura - Alevinaje Boyacá,” Gobierno de Colombia, 2018. https://www.datos.gov.co/Agricultura-y-Desarrollo-Rural/Pisc-cultura-Alevinaje-DEPARTAMENTO-DE-BOYAC-/fqjc-4zb2/data (accessed May 04, 2020).

[15] B. Ávila et al., “Diseño de un sistema tecnificado para el aumento de la productividad piscícola en la finca ‘La laguna’ en el municipio de San Pablo de Borbur, Boyacá,” Universidad de Cundinamarca, 2019.

[16] E. Cristancho et al., “Contaminación de la principal fuente hídrica de Boyacá - Impacto tecnológico agropecuario,” Duitama, 2018. [En línea]. Disponible: https://www.researchgate.net/publication/325881152_CONTAMINACION_DE_LA_PRINCIPAL_FUENTE_HIDRICA_DE_BOYACA_LAGO_DE_TOTA_2015-2018_IMPACTO_TECNOLOGICO_AGROPECUARIO_CONTAMINACION_DE_LA_PRINCIPAL_FUENTE_HIDRICA_DE_BOYACA_LAGO_DE_TOTA_2015-2018_IMPACTO_TEC.

[17] A. González et al., “Filtros verdes: agua limpia par a colombia,” Bogotá, 2016. [En línea]. Disponible: https://media-ashoka.oiengine.com/attachments/fa959aa9-002f-4cf0-8c99-8b0dc99a0c08.pdf

[18] N. Aranguren et al., “Sources of nutrients behind recent eutrophication of Lago de Tota, a high mountain Andean lake,” Rev. Aquat. Sci., vol. 80, no. 4, pp. 39, Oct. 2018, doi: 10.1007/s00027-018-0588-x.

[19] J. Abella et al., “Contribución de un afluente tributario a la eutrofización del lago de Tota (Boyacá, Colombia,” Rev. Col. Qui., vol. 41, no. 2, pp. 243-262, Jul. 2012, [En línea]. Disponible: http://www.scielo.org.co/pdf/rcq/v41n2/v41n2a6.pdf

[20] W. Pérez et al., “Identification of the main active ingredients of agrochemicals used around the Lake of Tota, Colombia,” Rev. Cien. Agri., vol. 13, no. 1, pp. 91-106, Dic. 2016, [En línea]. Disponible: https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ciencia_agricultura/article/view/4809/3875

[21] I. Gonçalves et al., “Toxicity testing of pesticides in zebrafish—a systematic review on chemicals and associated toxicological endpoints,” Rev. Env. Sci. Pollut. Res., vol. 27, no. 10, pp. 10185-10204, Feb. 2020, doi: 10.1007/s11356-020-07902-5

[22] L. Carhuancho et al., “Gestión ambiental de residuos avícolas mediante digestión anaerobia para la producción de fertilizantes orgánicos líquidos,” Rev. Ancient. Univ. Centro Perú., vol. 76, no. 1, pp. 125-132, Jul. 2014, doi: doi.org/10.21704/ac.v76i1.773

[23] ICA, “Manejo de la gallinaza y su utilización como abono en la agricultura,” Gobierno de Colombia, 2008. https://repository.agrosavia.co/bitstream/handle/20.500.12324/34918/66569.pdf?sequence=1&isAllowed=y (accessed May 04, 2020).

[24] Gobernación de Boyacá, “Ordenamiento territorial departamental de Boyacá Dimensión funcional: Servicios públicos e infraestructura,” Boyacá, 2018. [En línea]. Disponible:https://www.dapboyaca.gov.co/wp-content/uploads/2018/09/DIMENSION-FUNCIONAL_SERVICIOS_INFRAESTRUCTURA.pdf

[25] Gobernación de Boyacá, “Mapa de riesgo de la calidad del agua para el consumo humano de la Laguna de Tota, fuente abastecedora del casco urbano de los municipios de Firavitoba y Cuítiva,” Boyacá, 2012. [En línea]. Disponible: https://www.boyaca.gov.co/secretariasalud/wp-content/uploads/sites/67/2014/07/images_Documentos_Salud_Publica_Ano_2014_AGUA_CONSUMO_HUMANO_MAPA_RIESGO_MAPA-DE-RIESGO-DE-LA-LAGUNA-DE-
TOTA.pdf

[26] J. Valderrama, “Cambios institucionales para preservar la cantidad y la calidad del agua en la cuenca del Lago de Tota,” Pontificia Universidad Javeriana, 2013.

[27] J. Lizarazo et al., “Sistemas de plantas de tratamiento de aguas residuales en Colombia,” Universidad Nacional de Colombia, 2013.

[28] N. Torres et al., “Estimación de los desperdicios generados por la producción de trucha arcoíris en el lago de Tota, Colombia,” Rev. Corpoica. CienTecnol. Agropecuaria., vol. 18, no. 2, pp. 247-255, En. 2017, doi: doi.org/10.21930/rcta.vol18_num2_art:631

[29] R. Primack et al., “¿Qué es la biología de la conservación?”, en Fundamentos de conservación biológica: Perspectivas Latinoamericanas”, Rev. F. de C. Económica. 1 ed. México. 2001, pp. 35–58.

[30] I. Meléndez et al., “Actividad genotóxica de aguas antes y después de clorar en la planta de potabilización empopamplona”, Rev. Bistua, vol. 13 no. 2, Mar. 2015, [En línea]. Disponible: http://revistas.unipamplona.edu.co/ojs_viceinves/index.php/BISTUA/article/view/1795/764

[31] L. Ortegón et al., Efectos genotóxicos de los contaminantes ambientales, en peces de importancia comercial del río Magdalena, en el departamento del Tolima. Rev. Tumbaga. vol. 1, no. 9. pp. 21-53. Jul. 2014. [En línea] Disponible: http://revistas.ut.edu.co/index.php/tumbaga/article/view/645/502

[32] M. Peñaloza et al., Genotoxicidad del Cloruro de Mercurio en dos especies ícticas Prochilodus magdalenae y Oreochromis sp. Rev. Actual. Biol. vol. 25 no. 79, pp. 105-111, Jun. 2003. [En línea] Disponible: https://revistas.udea.edu.co/index.php/actbio/article/view/329490/20785928

[33] A. Rodríguez et al., Bioacumulación por metales metales pesados en el capitán de la sabana (Eremophilus mutisii) habitante de la cuenca alta del río Bogotá. Rev. Electrónica de Ingeniería en Producción Acuícola. vol. 3 no. 3, pp. 101-115, 2007. [En línea] Disponible: https://revistas.udenar.edu.co/index.php/reipa/article/view/1629

[34] E. Lans et al., Estudio de la contaminación por pesticidas organoclorados en aguas de la ciénaga grande del valle bajo del río Sinú. Rev. RTA. vol. 13, no. 1, pp. 49-56. Ene. 2008. [En línea] Disponible: https://revistas.unicordoba.edu.co/index.php/temasagrarios/article/view/664/780

[35] W. Soler et al., Baja genotoxicidad de extracto orgánico de agua de mar de Coveñas (Sucre, Colombia). Rev. Vitae. vol. 15, no. 1, pp. 96-102. Ene. 2008. [En línea] Disponible: http://www.scielo.org.co/pdf/vitae/v15n1/v15n1a12.pdf

[36] F. Tobón et al., Genotoxicidad del agua contaminada por plaguicidas en un área de Antioquia, Rev. MVZ Córdoba. vol. 16, no. 2, pp. 2605-2615. Ene. 2011. [En línea] Disponible: https://www.researchgate.net/publication/262444014_Genotoxicidad_del_agua_contaminada_por_plaguicidas_en_un_area_de_Antioquia

[37] E. Lans et al., Compuestos organoclorados residuales en dos especies ícticas de la Ciénaga Grande del Bajo Sinú, Córdoba, Colombia. Rev. MVZ Córdoba. vol. 16, no. 1, pp. 2402-2409. Jul. 2011. [En línea] Disponible: http://www.scielo.org.co/pdf/mvz/v16n1/v16n1a16.pdf

[38] G. Madrid et al., Genotoxicidad de metales pesados (Hg, Zn, Cu, Pb y Cd) asociado a explotaciones mineras en pobladores de la cuenca del río San Jorge del Departamento de Córdoba, Colombia. Rev. Asoc. Col. Cienc. vol. 23, pp: 103-111. Mar. 2011. [En línea] Disponible: https://quimicos.minambiente.gov.co/images/Mercurio/genotoxicidad_metales_pesados.pdf

[39] A. Salcedo et al., Exposición a plaguicidas en los habitantes de la ribera del río Bogotá (Suesca) y en el pez Capitán. Rev. Cienc. Salud. vol. 10, pp: 29-41. Sep. 2012. [En línea] Disponible: https://revistas.urosario.edu.co/index.php/revsalud/article/viewFile/2026/1782

[40] A. Vivas et al., Evaluación de la mutagenicidad causada por metales pesados presentes en agua del río Cauca en la ciudad de Cali, Colombia. Rev. Colomb. Quim. vol. 42, no. 2. pp. 18-24. Jul. 2014. doi: 10.15446/rev.colomb.quim.v43n2.53119

[41] A. Quijano et al., Potencial mutagénico y genotóxico de aguas residuales de la curtiembre tasajero en la ciudad de Cúcuta, Norte de Santander, Colombia. Rev. Act & Div. Cien. vol. 18, no. 1, pp. 13-20. Jun. 2015. [En línea] Disponible: http://www.scielo.org.co/pdf/rudca/v18n1/v18n1a03.pdf

[42] G. Quintero et al., Efecto genotóxico del agua residual de la curtiembre San Faustino - Norte de Santander - Colombia. Rev. Col. de Tec. de Avanzada. vol. 2, no. 32, pp. 8-16. Jun. 2018. [En línea] Disponible: http://revistas.unipamplona.edu.co/ojs_viceinves/index.php/RCTA/article/view/3021/1662

[43] D. Chaparro et al., “Un Camino al desarrollo territorial: la especialización en la producción de cebolla de Rama Allium fistulosum en el municipio de Aquitania – Boyacá,” Rev. Latinoam. Adm., vol. 8, no. 14, pp. 69-181, May. 2012. [En línea]. Disponible: https://www.researchgate.net/publication/305109696_Un_Camino_al_Desarrollo_Territorial_la_especializacion_en_la_produccion_de_Cebolla_de_Rama_Allium_Fistulosum_en_el_municipio_de_Aquitania_-_Boyaca

[44] A. Barrera et al., “Contaminación en el Lago de Tota, Colombia: toxicidad aguda en Daphnia magna (Cladocera: Daphniidae) e Hydra attenuata (Hydroida: Hydridae),” Rev. Bio. Trop., vol. 67, no. 1, pp. 11-23, Mar. 2019, doi: 10.15517/rbt.v67i1.33573

[45] A. Bermúdez et al., “Evaluación del uso y la concentración de Malathion en la cebolla junca en la vereda Quebradas, municipio de Aquitania, y sus posibles efectos adversos sobre la salud,” Universidad Santo Tomás, 2015

[46] A. Pico et al., “Estudio de riesgos químicos inherentes al proceso de cultivo y cosecha de cebolla larga en la vereda Hato viejo del municipio de Aquitania,” Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2016.

[47] A. Mojica et al., “Evaluación del movimiento de plaguicidas hacia la cuenca del Lago de Tota, Colombia,” Rev. Colomb. Quim., vol. 42, no. 2, pp. 29-38, Jul. 2013, doi: 10.15446/rev.colomb.quim

[48] T. Katagi., “Behavior of pesticides in water-sediments systems”, Rev. Environ. Contam. Toxicol., vo1. 187, 133-251, Feb. 2006, doi: 10.1007/0-387-32885-8_4

[49] L. Rojas et al., “Pesticide Flow Analysis in the Tota Lake Watershed in the Boyacá Region in Colombia”, en Earth, Geology and Geography abstracts, The atenas institute for education and research. Grecia. 2015, pp. 48-49, 2015.

[50] M. Martínez et al., “Modelación matemática del transporte de oxadixyl en suelos de cultivo de cebolla”, Rev. Ambient. Água, vol. 10, no. 2, pp. 227-237, Feb. 2015, [En línea]. Disponible:https://www.scielo.br/pdf/ambiagua/v10n2/1980-993X-ambiagua-10-02-00327.pdf

[51] IRET, “Manual de plaguicidas de centroamérica” [online]. Costa Rica: Universidad Nacional de Costa Rica, 2020. Disponible en: http://www.plaguicidasdecentroamerica.una.ac.cr/

[52] B. McCluskey et al., “Zebrafish Taxonomy and Phylogeny or Taxonomy and Phylogeny: Biology, Husbandry, Diseases, and Research Applications,” en The Zebrafish in Biomedical Research, American College of Laboratory Animal Medicine Series, Elsevier. London. 2020. pp. 15-24. doi: doi.org/10.1016/B978-0-12-812431-4.00002-6

[53] A. Quelle et al., “Estudio experimental de las conexiones tectales y cerebrales en el pez cebra Danio rerio,” Universidad de la Coruña, 2014.

[54] M. Martín., “Empleo del pez cebra (Danio rerio) como modelo de estudios de neoplasia,” Universidad de Santiago de Compostela, 2019.

[55] M. Fernández, “Aplicación de nuevas herramientas biotecnológicas en la línea germinal del pez cebra (Danio rerio),” Universidad de León, 2013.

[56] M. Mimeault et al., “Emergence of zebrafish models in oncology for validating novel anticancer drug targets and nanomaterials,” Rev. Drug. Discov. Today., vol. 18, no. 3-4, pp. 128-140, Feb. 2013, doi: 10.1016 / j.drudis.2012.08.002

[57] K. Bambino et al., “Zebrafish in Toxicology and Environmental Health,” Rev. Curr. Top. Dev. Biol., vol. 124, no. 2, pp. 331-367, Dic. 2017, doi: doi.org/10.1016/bs.ctdb.2016.10.007

[58] S. Solis. “Alteraciones en el desarrollo embrionario del pez cebra por exposición a muestras del río Atoyac y descargas industriales”. Universidad Nacional Autónoma de México, 2013

[59] A. Armengol, “El pez cebra como modelo de investigación biomédica,” Instituto de Oncología Vall d’ Hebron, 2017.

[60] S. Zhao et al., “A fresh look at zebrafish from the perspective of cancer research,” Rev. Exp. Clin. Cancer Res., vol. 34, no. 80, pp. 2-9, Ago. 2015, doi: 10.1186/s13046-015-0196-8

[61] R. Vargas., “Pez cebra (Danio rerio) y anestesia. Un modelo animal alternativo para realizar investigación biomédica básica,” Rev. Anest. en México, vol. 29, no. 1, p. 86-96, 2017, [En línea]. Disponible: http://www.scielo.org.mx/pdf/am/v29s1/2448-8771-am-29-00086.pdf

[62] B. García et al., “Efecto del neonicotinoide-tiametoxam en el desarrollo embrionario del pez cebra Danio rerio”, Rev. Toxicol. vol 35, pp. 22 – 27, 2018. [En línea] Disponible: ev.aetox.es/wp/wp-content/uploads/2018/06/Revista-de-Toxicologia-35.1-26-31.pdf

[63] E. Santidrián, “Toxicidad de nanotransportadores basados en ácido hialurónico en embriones de pez cebra”, Universidad de Coruña, 2014.

[64] J. Spitsbergen et al., “The State of the Art of the Zebrafish Model for Toxicology and Toxicologic Pathology Research—Advantages and Current Limitations,” Rev. Toxicologic Pathology., vol. 31, pp. 62-87, Ene. 2003, doi: doi.org/10.1080/01926230390174959

[65] L. Rocco et al., “Genotoxicity in Zebrafish (Danio rerio) Exposed to two Pharmacological Products from an Impacted Italian River.,” Rev. Environment Analityc. Toxicol., vol. 1, no. 2, pp. 1-7, Ago. 2015, doi: doi.org/10.4172/2161-0525.1000103

[66] M. Tye et al., “Dietary contaminants and their effects on Zebrafish Embryos.,” Rev. Toxics., vol. 7, no. 3, pp. 46, Ago. 2019, doi: doi.org/10.3390/toxics7030046

[67] M. Pandey et al., “Evaluation of cytotoxicity and genotoxicity of insecticide carbaryl to flounder gill cells and its teratogenicity to zebrafish embryos.,” Rev. Ocean University of China., vol. 14, no. 2, pp. 362-274, Feb. 2015, doi: doi.org/10.1007/s11802-015-2433-3.

[68] S. Cambier et al., “Cadmium-induced genotoxicity in zebrafish at environmentally relevant doses.,” Rev. Ecotoxicology and Environmental Safety., vol. 73, no. 3, pp. 312-219, Mar. 2010, doi: doi.org/10.1016/j.ecoenv.2009.10.012

[69] O. Báez et al., “Bioacumulación y daños genotóxicos en pez cebra (Danio rerio) por Arsénico en aguas de Zimapán, Hidalgo (México) ensayos en corto plazo.,” Rev. AquaTIC., vol. 21, p. 62-70,. 2004, [En línea]. Disponible: http://www.revistaaquatic.com/ojs/index.php/aquatic/article/view/238/226

[70] C. Álvarez, “Efectos teratogénicos del Nitrato de Plomo en el desarrollo embrionario del pez cebra Danio rerio ,” Pontificia Universidad Javeriana, 2011.

[71] L. de Brito Rodrigues et al., “Ecotoxicological assessment of glyphosate-based herbicides: Effects on different organisms.,” Rev. Env. Toxicology and Chemistry., vol. 36, no. 7, pp. 1755-1763, Ago. 2017, doi: doi.org/10.1002/etc.3580

[72] F. Watson et al., “Organophosphate pesticides induce morphological abnormalities and decrease locomotor activity and heart rate in Danio rerio and Xenopus laevis.,” Rev. Env. Toxicology and Chemistry, vol. 33, no. 6, pp. 1337-1345, Feb. 2014, doi: doi.org/10.1002/etc.2559

[73] J. Sun et al., “Genotoxicity and cytotoxicity reduction of the polluted urban river after ecological restoration: a field-scale study of Jialu River in northern China.,” Rev. Env. Science and Pollution Research., vol. 24, no. 7, pp. 6715-6723, Ene. 2017, doi: doi.org/10.1007/s11356-016-8352-z

[74] Q. Li et al., “Embryotoxicity and genotoxicity evaluation of sediments from Yangtze River estuary using zebrafish (Danio rerio) embryos..,” Rev. Environmental Science and Pollution Research., vol. 23, no. 5, pp. 4908-4918, Nov. 2016, doi: doi.org/10.1007/s11356-015-5737-3

[75] A. D’Costa et al., “Induction of DNA damage in the peripheral blood of zebrafish (Danio rerio) by an agricultural organophosphate pesticide, monocrotophos,” Rev. International Aquatic Research., vol. 10, no. 3, pp. 243-251, Ago. 2018, doi: doi.org/10.1007/s40071-018-0201-x

[76] W. Schmidt et al., “Mixture toxicity of water contaminants-effect analysis using the zebrafish embryo assay (Danio rerio),” Rev. Chemosphere, vol. 152, pp. 503–512, Jun. 2016, doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.03.006.

[77] W. Corredor et al., “Using genotoxic and haematological biomarkers as an evidence of environmental contamination in the Ocoa River native fish, Villavicencio—Meta, Colombia,” Springerplus, vol. 5, no. 1, pp. 351, Dic. 2016, doi: 10.1186/s40064-016-1753-0.

[78] M. Raj et al., “Effect of polluted water on Danio rerio (Zebrafish) as a vertebrate model: A case study of Ibalur Lake, Bangalore, India”, Rev. South Asian J. Exp Biol, vol. 5, no. 2, pp. 48-54, Ene. 2015.

[79] O. Arellano et al., “Use of the Zebrafish Embryo Toxicity Test for Risk Assessment Purpose: Case Study”, Rev. Fisheriessciences, vol 9, no. 4, pp. 52-62, Sep. 2015.

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