Radiation risks : a way to inform patient : 3.10

Purpose: Diagnostic radiology involving ionizing radiation often leads to crucial information but also involves risk. Estimated cancer risks associated with CT range between 1 in 1000 to 1 in 10 000, depending on age and exposure settings. The aim of this contribution is to provide radiologists a way to inform a patient about these risks on a collective and individual base. Materials and methods: After a brief review of the effects of ionizing radiations, conversion from dose indicators into effective dose will be presented for radiography, fluoroscopy and CT. The Diagnostic Reference Level (DRL) concept will be then introduced to enable the reader to compare the level of exposure of various examinations. Finally, the limit of effective dose will be explained and risk projections after various radiological procedures for adults and children will be presented. Results: From an individual standpoint the benefit of a well justified and optimized CT examination clearly outweigh its risk of inducing a fatal cancer. The uncertainties associated with the effective dose concept should be kept in mind in order to avoid cancer risk projections after an examination on an individual basis. Conclusion: Risk factors or effective dose are not the simplest tools to communicate when dealing with radiological risks. Thus, a set of categories should be preferred as proposed in the ICRP (International Commission on Radiation Protection) report 99.

Coevolution of restriction factors and retroviruses

Les virus exploitent la machinerie cellulaire de l'hôte pour se répliquer. Ils doivent s'adapter pour infecter la cellule hôte de manière optimale tout en échappant à la vigilance du système de défense de l'hôte. Ainsi l'hôte et les virus se livrent à de constantes batailles évolutives. Mon travail de thèse a porté sur l'étude des signatures évolutives de facteurs de l'hôte agissant comme des 'facteurs de restriction' en bloquant la réplication rétrovirale chez les primates. Plus spécifiquement, mon travail a visé à utiliser des données évolutives pour renseigner les analyses fonctionnelles et la biologie. Nous avons étudié le facteur anti-VIH-1 nommé TRIM5a (i) chez les prosimiens pour mieux comprendre son rôle dans le contrôle d'un lentivirus endogène, (ii) dans son activité contre d'autres anciennes infections représentées par des rétrovirus endogènes humains et (iii) en tant que protéine capable de générer des mutants de la capside. Premièrement nous nous sommes intéressés à TRIM5a chez deux espèces de lémuriens dont Microcebus murinus qui porte le lentivirus endogène PSIV dans son génome depuis plusieurs millions d'années,. Nous avons observé que TRIM5a chez M. murinus a un spectre d'activité antivirale réduit à l'opposé de TRIM5a chez le Lemur catta - non porteur du PSIV endogène - qui bloque une large variété de rétrovirus dont le PSIV. De ce fait TRIM5a aurait pu contribuer à protéger certaines espèces de lémuriens vis-à-vis d'anciennes infections par le PSIV. A l'inverse du PSIV, des virus dérivés des rétrovirus endogènes humains HERV-K and HERV-H se sont révélés largement résistants à l'inhibition par TRIM5a. Ces données illustrent une absence de protection par TRIM5a face à d'autres anciennes infections rétrovirales. Puis, pour évaluer l'impact de la protéine TRIM5a humaine sur le VIH-1, nous avons testé l'effet de mutations des résidues sous sélection positive dans la capside du VIH-1 sur l'inhibition par TRIM5a. Nos résultats montrent que TRIM5a ne jouerait pas un rôle significatif dans l'évolution de la capside du VIH-1. Enfin notre travail a porté sur le facteur anti-VIH-1 SAMHD1 récemment découvert, que nous avons séquencé chez 25 espèces de primates. L'analyse évolutive des sites sous sélection positive et des expériences fonctionnelles ont permis d'identifier le domaine de SAMHD1 interagissant avec la protéine lentivirale Vpx. De même que d'autres protéines virales contrecarrent les facteurs de restriction en les menant à la dégradation, nous avons observé que Vpx induit la dégradation de SAMHD1 de manière spécifique à l'espèce. Ces découvertes contribuent à comprendre comment les facteurs de restriction et les virus co-évoluent pour se neutraliser l'un l'autre. - Viruses hijack the host cellular machinery to replicate. They adapt to infect optimally host cells while escaping host defense systems. Viruses and the host coevolve in an evolutionary struggle. My thesis work has been devoted to study the evolutionary signatures of host factors acting as restriction factors that block retroviral replication in primates. Specifically, my work aimed at using evolutionary data to inform functional analyses and biology. We studied the anti-HIV-1 factor TRIM5a (i) in prosimians to better understand its possible role in the control of an endogenous lentivirus, (ii) in its activity against other ancient infections - as represented by HERVs, and (iii) as a protein capable of generating escape mutants in the viral capsid. First, my work focused on two lemur species, one of which was the gray mouse lemur that carries the endogenous lentivirus PSIV integrated in its genome for several million years. TRIM5a from gray mouse lemur exhibited a limited antiviral spectrum as opposed to TRIM5a from ring-tailed lemur - not a host of PSIV - that is able to block diverse retroviruses notably PSIV. These results support the possible contribution of TRIM5a in protecting lemur species from ancient infection by PSIV. In contrast, chimeric viruses derived from two human endogenous retroviruses were broadly resistant to TRIM5a-mediated restriction, suggesting TRIM5a lack of activity against other types of ancient infections. To evaluate the recent impact of human TRIM5a on HIV-1 evolution, we tested whether variants at positively selected sites in the HIV-1 capsid affected the ability of human TRIM5a alleles to restrict HIV-1. Our results indicate that TRIM5a does not play a significant role in the evolution of HIV1 capsid. At last, our work concentrated on the newly discovered anti-HIV-1 restriction factor SAMHD1. We determined its coding sequence in a panel of 25 species of primates. Evolutionary analyses of positively selected sites in SAMHD1 domains and functional assays identified the domain of SAMHD1 interacting with the lentiviral protein Vpx. Similar to other viral countermeasures targeting cellular restriction factors, Vpx was responsible of the degradation of SAMHD1 orthologs in a species-specific manner. These findings contributed to understanding how restriction factors and viruses evolve to counteract each other.

Top Three Pharmacogenomics and Personalized Medicine Applications at the Nexus of Renal Pathophysiology and Cardiovascular Medicine.

Pharmacogenomics is a field with origins in the study of monogenic variations in drug metabolism in the 1950s. Perhaps because of these historical underpinnings, there has been an intensive investigation of 'hepatic pharmacogenes' such as CYP450s and liver drug metabolism using pharmacogenomics approaches over the past five decades. Surprisingly, kidney pathophysiology, attendant diseases and treatment outcomes have been vastly under-studied and under-theorized despite their central importance in maintenance of health, susceptibility to disease and rational personalized therapeutics. Indeed, chronic kidney disease (CKD) represents an increasing public health burden worldwide, both in developed and developing countries. Patients with CKD suffer from high cardiovascular morbidity and mortality, which is mainly attributable to cardiovascular events before reaching end-stage renal disease. In this paper, we focus our analyses on renal function before end-stage renal disease, as seen through the lens of pharmacogenomics and human genomic variation. We herein synthesize the recent evidence linking selected Very Important Pharmacogenes (VIP) to renal function, blood pressure and salt-sensitivity in humans, and ways in which these insights might inform rational personalized therapeutics. Notably, we highlight and present the rationale for three applications that we consider as important and actionable therapeutic and preventive focus areas in renal pharmacogenomics: 1) ACE inhibitors, as a confirmed application, 2) VDR agonists, as a promising application, and 3) moderate dietary salt intake, as a suggested novel application. Additionally, we emphasize the putative contributions of gene-environment interactions, discuss the implications of these findings to treat and prevent hypertension and CKD. Finally, we conclude with a strategic agenda and vision required to accelerate advances in this under-studied field of renal pharmacogenomics with vast significance for global public health.

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Primary ciliary dyskinesia (PCD) is an autosomal recessive disease with an incidence estimated between 1:2,000 and 1:40,000. Ciliated epithelia line the airways, nasal and sinus cavities, Eustachian tube and fallopian tubes. Congenital abnormalities of ciliary structure and function impair mucociliary clearance. As a consequence, patients present with chronic sinopulmonary infections, recurrent glue ear and female subfertility. Similarities in the ultrastructure of respiratory cilia, nodal cilia and sperm result in patients with PCD also presenting with male infertility, abnormalities of left-right asymmetry (most commonly situs inversus totalis) and congenital heart disease. Early diagnosis is essential to ensure specialist management of the respiratory and otological complications of PCD. Diagnostic tests focus on analysis of ciliary function and electron microscopy structure. Analysis is technically difficult and labour intensive. It requires expertise for interpretation, restricting diagnosis to specialist centres. Management is currently based on the consensus of experts, and there is a pressing need for randomised clinical trials to inform treatment.

Extent of non-publication in cohorts of studies approved by research ethics committees or included in trial registries

BACKGROUND: The synthesis of published research in systematic reviews is essential when providing evidence to inform clinical and health policy decision-making. However, the validity of systematic reviews is threatened if journal publications represent a biased selection of all studies that have been conducted (dissemination bias). To investigate the extent of dissemination bias we conducted a systematic review that determined the proportion of studies published as peer-reviewed journal articles and investigated factors associated with full publication in cohorts of studies (i) approved by research ethics committees (RECs) or (ii) included in trial registries. METHODS AND FINDINGS: Four bibliographic databases were searched for methodological research projects (MRPs) without limitations for publication year, language or study location. The searches were supplemented by handsearching the references of included MRPs. We estimated the proportion of studies published using prediction intervals (PI) and a random effects meta-analysis. Pooled odds ratios (OR) were used to express associations between study characteristics and journal publication. Seventeen MRPs (23 publications) evaluated cohorts of studies approved by RECs; the proportion of published studies had a PI between 22% and 72% and the weighted pooled proportion when combining estimates would be 46.2% (95% CI 40.2%-52.4%, I2 = 94.4%). Twenty-two MRPs (22 publications) evaluated cohorts of studies included in trial registries; the PI of the proportion published ranged from 13% to 90% and the weighted pooled proportion would be 54.2% (95% CI 42.0%-65.9%, I2 = 98.9%). REC-approved studies with statistically significant results (compared with those without statistically significant results) were more likely to be published (pooled OR 2.8; 95% CI 2.2-3.5). Phase-III trials were also more likely to be published than phase II trials (pooled OR 2.0; 95% CI 1.6-2.5). The probability of publication within two years after study completion ranged from 7% to 30%. CONCLUSIONS: A substantial part of the studies approved by RECs or included in trial registries remains unpublished. Due to the large heterogeneity a prediction of the publication probability for a future study is very uncertain. Non-publication of research is not a random process, e.g., it is associated with the direction of study findings. Our findings suggest that the dissemination of research findings is biased.

Increased clozapine plasma concentrations and side effects induced by smoking cessation in 2 CYP1A2 genotyped patients.

Clozapine, an atypical antipsychotic, depends mainly on cytochrome P4501A2 (CYP1A2) for its metabolic clearance. CYP1A2 is inducible by smoking, and lower plasma concentrations of clozapine are measured in smokers than in nonsmokers. Case reports have been published on the effects of discontinuing smoking in patients receiving clozapine, which might lead to elevated plasma concentrations and severe side effects. We present 2 cases on the consequences of smoking cessation in patients receiving this drug. In the first patient, smoking cessation resulted, within 2 weeks, in severe sedation and fatigue, with an approximately 3-fold increase of plasma clozapine concentrations. In the second patient, a very high plasma concentration of clozapine (3004 ng/mL) was measured 6 days following a 16-day stay in a general hospital, during which smoking was prohibited. In the latter patient, the replacement of omeprazole, a strong CYP1A2 inducer, by pantoprazole, a weaker CYP1A2 inducer, could have contributed, in addition to smoking cessation, to the observed strong increase of plasma clozapine concentrations. Genotyping of the 2 patients revealed that they were carriers of the AA genotype for the -164C>A polymorphism (CYP1A2*1F) in intron 1 of CYP1A2 gene, which has previously been shown to confer a high inducibility of CYP1A2 by smoking. Thus, at the initiation of clozapine treatment, smoking patients should be informed that, if they decide to stop smoking, they are encouraged to do so but must inform their prescriber beforehand. Also, because of the increased use of no-smoking policies in many hospitals, studies examining the consequences of such policies on the pharmacokinetics/pharmacodynamics of drugs metabolized by CYP1A2, taking into account different CYP1A2 genotypes, are needed.

Prenatal diagnosis of facial clefts : evaluation of a specialised counseling

Résumé: Questions étudiées / principes: Le diagnostic prénatal des fentes faciales et palatines a soulevé maintes questions concernant la meilleure manière d'informer les parents et d'offrir une aide appropriée durant les semaines de grossesse restant, afin de faire de la naissance une expérience positive. Le conseil prénatal diffère selon la personne qui en est responsable et ses connaissances concernant les aspects pratiques des soins ainsi que l'impact de cette malformation sur la qualité de vie de l'enfant. Le but de cette étude est d'évaluer nos techniques actuelles et de les modifier de façon appropriée. Méthodes: 29 couples ayant bénéficié d'un diagnostic prénatal ont été priés de répondre rétrospectivement à un questionnaire. L'histoire obstétrique personnelle ainsi que l'histoire familiale, le déroulement des évènements, la qualité de l'information fournie et leurs impressions à la naissance ont été considérées. Résultats: Les parents utilisent de multiples sources d'information: l'obstétricien, le conseil du chirurgien pédiatrique au sein de I « équipe fente », les groupes de soutien de parents et Internet. 93% des parents se sont sentis bien préparés à la naissance de leur enfant, autant psychologiquement que concernant les aspects pratiques des soins. 54% ont été soulagés de voir leur enfant moins affecté qu'ils ne l'imaginaient. Finalement, 96% considèrent que le diagnostic prénatal est un bénéfice. Conclusion: Une information de base devrait être apportée rapidement après l'ultrason confirmant le diagnostic, suivie de discussions techniques progressivement plus détaillées durant le temps de grossesse restant. Summary: Questions under study / principles: Prenatal diagnosis of cleft lip and palate has raised many questions concerning the best way to inform the parents and offer appropriate support during the remaining pregnancy to help prepare a positive birth experience. Prenatal counseling differs according to whose is responsible and that person's knowledge of practical aspects of care and the impact of the malformation on the child's quality of life. The aim of the study was to evaluate our current techniques and modify them when appropriate. Methods: 29 couples having experienced prenatal diagnosis were asked to respond retrospectively to a questionnaire. Personal obstetric and family history, timing and quality of information provided and their impressions at birth were considered. Results: The parents used several sources of information: the obstetrician, the counsel by the cleft team surgeon, the parents support groups and Internet. 93% of the parents felt well prepared for the birth of their child psychologically and concerning practical aspects of care. 54% felt relieved that their child was less affected than imagined. 96% considered prenatal diagnosis a benefit. Conclusion: Basic information should be provided soon after ultrasound confirmation, followed by progressively more detailed technical discussions over the remaining pregnancy.

Estimation of the radiation risks in diagnostic procedures to populations and patients

Since 1895, when X-rays were discovered, ionizing radiation became part of our life. Its use in medicine has brought significant health benefits to the population globally. The benefit of any diagnostic procedure is to reduce the uncertainty about the patient's health. However, there are potential detrimental effects of radiation exposure. Therefore, radiation protection authorities have become strict regarding the control of radiation risks.¦There are various situations where the radiation risk needs to be evaluated. International authority bodies point to the increasing number of radiologic procedures and recommend population surveys. These surveys provide valuable data to public health authorities which helps them to prioritize and focus on patient groups in the population that are most highly exposed. On the other hand, physicians need to be aware of radiation risks from diagnostic procedures in order to justify and optimize the procedure and inform the patient.¦The aim of this work was to examine the different aspects of radiation protection and investigate a new method to estimate patient radiation risks.¦The first part of this work concerned radiation risk assessment from the regulatory authority point of view. To do so, a population dose survey was performed to evaluate the annual population exposure. This survey determined the contribution of different imaging modalities to the total collective dose as well as the annual effective dose per caput. It was revealed that although interventional procedures are not so frequent, they significantly contribute to the collective dose. Among the main results of this work, it was shown that interventional cardiological procedures are dose-intensive and therefore more attention should be paid to optimize the exposure.¦The second part of the project was related to the patient and physician oriented risk assessment. In this part, interventional cardiology procedures were studied by means of Monte Carlo simulations. The organ radiation doses as well as effective doses were estimated. Cancer incidence risks for different organs were calculated for different sex and age-at-exposure using the lifetime attributable risks provided by the Biological Effects of Ionizing Radiations Report VII. Advantages and disadvantages of the latter results were examined as an alternative method to estimate radiation risks. The results show that this method is the most accurate, currently available, to estimate radiation risks. The conclusions of this work may guide future studies in the field of radiation protection in medicine.¦-¦Depuis la découverte des rayons X en 1895, ce type de rayonnement a joué un rôle important dans de nombreux domaines. Son utilisation en médecine a bénéficié à la population mondiale puisque l'avantage d'un examen diagnostique est de réduire les incertitudes sur l'état de santé du patient. Cependant, leur utilisation peut conduire à l'apparition de cancers radio-induits. Par conséquent, les autorités sanitaires sont strictes quant au contrôle du risque radiologique.¦Le risque lié aux radiations doit être estimé dans différentes situations pratiques, dont l'utilisation médicale des rayons X. Les autorités internationales de radioprotection indiquent que le nombre d'examens et de procédures radiologiques augmente et elles recommandent des enquêtes visant à déterminer les doses de radiation délivrées à la population. Ces enquêtes assurent que les groupes de patients les plus à risque soient prioritaires. D'un autre côté, les médecins ont également besoin de connaître le risque lié aux radiations afin de justifier et optimiser les procédures et informer les patients.¦Le présent travail a pour objectif d'examiner les différents aspects de la radioprotection et de proposer une manière efficace pour estimer le risque radiologique au patient.¦Premièrement, le risque a été évalué du point de vue des autorités sanitaires. Une enquête nationale a été réalisée pour déterminer la contribution des différentes modalités radiologiques et des divers types d'examens à la dose efficace collective due à l'application médicale des rayons X. Bien que les procédures interventionnelles soient rares, elles contribuent de façon significative à la dose délivrée à la population. Parmi les principaux résultats de ce travail, il a été montré que les procédures de cardiologie interventionnelle délivrent des doses élevées et devraient donc être optimisées en priorité.¦La seconde approche concerne l'évaluation du risque du point de vue du patient et du médecin. Dans cette partie, des procédures interventionnelles cardiaques ont été étudiées au moyen de simulations Monte Carlo. La dose délivrée aux organes ainsi que la dose efficace ont été estimées. Les risques de développer des cancers dans plusieurs organes ont été calculés en fonction du sexe et de l'âge en utilisant la méthode établie dans Biological Effects of Ionizing Radiations Report VII. Les avantages et inconvénients de cette nouvelle technique ont été examinés et comparés à ceux de la dose efficace. Les résultats ont montré que cette méthode est la plus précise actuellement disponible pour estimer le risque lié aux radiations. Les conclusions de ce travail pourront guider de futures études dans le domaine de la radioprotection en médicine.

Species distribution models for conservation-oriented studies in Switzerland : filling data and tools gaps

SUMMARYSpecies distribution models (SDMs) represent nowadays an essential tool in the research fields of ecology and conservation biology. By combining observations of species occurrence or abundance with information on the environmental characteristic of the observation sites, they can provide information on the ecology of species, predict their distributions across the landscape or extrapolate them to other spatial or time frames. The advent of SDMs, supported by geographic information systems (GIS), new developments in statistical models and constantly increasing computational capacities, has revolutionized the way ecologists can comprehend species distributions in their environment. SDMs have brought the tool that allows describing species realized niches across a multivariate environmental space and predict their spatial distribution. Predictions, in the form of probabilistic maps showing the potential distribution of the species, are an irreplaceable mean to inform every single unit of a territory about its biodiversity potential. SDMs and the corresponding spatial predictions can be used to plan conservation actions for particular species, to design field surveys, to assess the risks related to the spread of invasive species, to select reserve locations and design reserve networks, and ultimately, to forecast distributional changes according to scenarios of climate and/or land use change.By assessing the effect of several factors on model performance and on the accuracy of spatial predictions, this thesis aims at improving techniques and data available for distribution modelling and at providing the best possible information to conservation managers to support their decisions and action plans for the conservation of biodiversity in Switzerland and beyond. Several monitoring programs have been put in place from the national to the global scale, and different sources of data now exist and start to be available to researchers who want to model species distribution. However, because of the lack of means, data are often not gathered at an appropriate resolution, are sampled only over limited areas, are not spatially explicit or do not provide a sound biological information. A typical example of this is data on 'habitat' (sensu biota). Even though this is essential information for an effective conservation planning, it often has to be approximated from land use, the closest available information. Moreover, data are often not sampled according to an established sampling design, which can lead to biased samples and consequently to spurious modelling results. Understanding the sources of variability linked to the different phases of the modelling process and their importance is crucial in order to evaluate the final distribution maps that are to be used for conservation purposes.The research presented in this thesis was essentially conducted within the framework of the Landspot Project, a project supported by the Swiss National Science Foundation. The main goal of the project was to assess the possible contribution of pre-modelled 'habitat' units to model the distribution of animal species, in particular butterfly species, across Switzerland. While pursuing this goal, different aspects of data quality, sampling design and modelling process were addressed and improved, and implications for conservation discussed. The main 'habitat' units considered in this thesis are grassland and forest communities of natural and anthropogenic origin as defined in the typology of habitats for Switzerland. These communities are mainly defined at the phytosociological level of the alliance. For the time being, no comprehensive map of such communities is available at the national scale and at fine resolution. As a first step, it was therefore necessary to create distribution models and maps for these communities across Switzerland and thus to gather and collect the necessary data. In order to reach this first objective, several new developments were necessary such as the definition of expert models, the classification of the Swiss territory in environmental domains, the design of an environmentally stratified sampling of the target vegetation units across Switzerland, the development of a database integrating a decision-support system assisting in the classification of the relevés, and the downscaling of the land use/cover data from 100 m to 25 m resolution.The main contributions of this thesis to the discipline of species distribution modelling (SDM) are assembled in four main scientific papers. In the first, published in Journal of Riogeography different issues related to the modelling process itself are investigated. First is assessed the effect of five different stepwise selection methods on model performance, stability and parsimony, using data of the forest inventory of State of Vaud. In the same paper are also assessed: the effect of weighting absences to ensure a prevalence of 0.5 prior to model calibration; the effect of limiting absences beyond the environmental envelope defined by presences; four different methods for incorporating spatial autocorrelation; and finally, the effect of integrating predictor interactions. Results allowed to specifically enhance the GRASP tool (Generalized Regression Analysis and Spatial Predictions) that now incorporates new selection methods and the possibility of dealing with interactions among predictors as well as spatial autocorrelation. The contribution of different sources of remotely sensed information to species distribution models was also assessed. The second paper (to be submitted) explores the combined effects of sample size and data post-stratification on the accuracy of models using data on grassland distribution across Switzerland collected within the framework of the Landspot project and supplemented with other important vegetation databases. For the stratification of the data, different spatial frameworks were compared. In particular, environmental stratification by Swiss Environmental Domains was compared to geographical stratification either by biogeographic regions or political states (cantons). The third paper (to be submitted) assesses the contribution of pre- modelled vegetation communities to the modelling of fauna. It is a two-steps approach that combines the disciplines of community ecology and spatial ecology and integrates their corresponding concepts of habitat. First are modelled vegetation communities per se and then these 'habitat' units are used in order to model animal species habitat. A case study is presented with grassland communities and butterfly species. Different ways of integrating vegetation information in the models of butterfly distribution were also evaluated. Finally, a glimpse to climate change is given in the fourth paper, recently published in Ecological Modelling. This paper proposes a conceptual framework for analysing range shifts, namely a catalogue of the possible patterns of change in the distribution of a species along elevational or other environmental gradients and an improved quantitative methodology to identify and objectively describe these patterns. The methodology was developed using data from the Swiss national common breeding bird survey and the article presents results concerning the observed shifts in the elevational distribution of breeding birds in Switzerland.The overall objective of this thesis is to improve species distribution models as potential inputs for different conservation tools (e.g. red lists, ecological networks, risk assessment of the spread of invasive species, vulnerability assessment in the context of climate change). While no conservation issues or tools are directly tested in this thesis, the importance of the proposed improvements made in species distribution modelling is discussed in the context of the selection of reserve networks.RESUMELes modèles de distribution d'espèces (SDMs) représentent aujourd'hui un outil essentiel dans les domaines de recherche de l'écologie et de la biologie de la conservation. En combinant les observations de la présence des espèces ou de leur abondance avec des informations sur les caractéristiques environnementales des sites d'observation, ces modèles peuvent fournir des informations sur l'écologie des espèces, prédire leur distribution à travers le paysage ou l'extrapoler dans l'espace et le temps. Le déploiement des SDMs, soutenu par les systèmes d'information géographique (SIG), les nouveaux développements dans les modèles statistiques, ainsi que la constante augmentation des capacités de calcul, a révolutionné la façon dont les écologistes peuvent comprendre la distribution des espèces dans leur environnement. Les SDMs ont apporté l'outil qui permet de décrire la niche réalisée des espèces dans un espace environnemental multivarié et prédire leur distribution spatiale. Les prédictions, sous forme de carte probabilistes montrant la distribution potentielle de l'espèce, sont un moyen irremplaçable d'informer chaque unité du territoire de sa biodiversité potentielle. Les SDMs et les prédictions spatiales correspondantes peuvent être utilisés pour planifier des mesures de conservation pour des espèces particulières, pour concevoir des plans d'échantillonnage, pour évaluer les risques liés à la propagation d'espèces envahissantes, pour choisir l'emplacement de réserves et les mettre en réseau, et finalement, pour prévoir les changements de répartition en fonction de scénarios de changement climatique et/ou d'utilisation du sol. En évaluant l'effet de plusieurs facteurs sur la performance des modèles et sur la précision des prédictions spatiales, cette thèse vise à améliorer les techniques et les données disponibles pour la modélisation de la distribution des espèces et à fournir la meilleure information possible aux gestionnaires pour appuyer leurs décisions et leurs plans d'action pour la conservation de la biodiversité en Suisse et au-delà. Plusieurs programmes de surveillance ont été mis en place de l'échelle nationale à l'échelle globale, et différentes sources de données sont désormais disponibles pour les chercheurs qui veulent modéliser la distribution des espèces. Toutefois, en raison du manque de moyens, les données sont souvent collectées à une résolution inappropriée, sont échantillonnées sur des zones limitées, ne sont pas spatialement explicites ou ne fournissent pas une information écologique suffisante. Un exemple typique est fourni par les données sur 'l'habitat' (sensu biota). Même s'il s'agit d'une information essentielle pour des mesures de conservation efficaces, elle est souvent approximée par l'utilisation du sol, l'information qui s'en approche le plus. En outre, les données ne sont souvent pas échantillonnées selon un plan d'échantillonnage établi, ce qui biaise les échantillons et par conséquent les résultats de la modélisation. Comprendre les sources de variabilité liées aux différentes phases du processus de modélisation s'avère crucial afin d'évaluer l'utilisation des cartes de distribution prédites à des fins de conservation.La recherche présentée dans cette thèse a été essentiellement menée dans le cadre du projet Landspot, un projet soutenu par le Fond National Suisse pour la Recherche. L'objectif principal de ce projet était d'évaluer la contribution d'unités 'd'habitat' pré-modélisées pour modéliser la répartition des espèces animales, notamment de papillons, à travers la Suisse. Tout en poursuivant cet objectif, différents aspects touchant à la qualité des données, au plan d'échantillonnage et au processus de modélisation sont abordés et améliorés, et leurs implications pour la conservation des espèces discutées. Les principaux 'habitats' considérés dans cette thèse sont des communautés de prairie et de forêt d'origine naturelle et anthropique telles que définies dans la typologie des habitats de Suisse. Ces communautés sont principalement définies au niveau phytosociologique de l'alliance. Pour l'instant aucune carte de la distribution de ces communautés n'est disponible à l'échelle nationale et à résolution fine. Dans un premier temps, il a donc été nécessaire de créer des modèles de distribution de ces communautés à travers la Suisse et par conséquent de recueillir les données nécessaires. Afin d'atteindre ce premier objectif, plusieurs nouveaux développements ont été nécessaires, tels que la définition de modèles experts, la classification du territoire suisse en domaines environnementaux, la conception d'un échantillonnage environnementalement stratifié des unités de végétation cibles dans toute la Suisse, la création d'une base de données intégrant un système d'aide à la décision pour la classification des relevés, et le « downscaling » des données de couverture du sol de 100 m à 25 m de résolution. Les principales contributions de cette thèse à la discipline de la modélisation de la distribution d'espèces (SDM) sont rassemblées dans quatre articles scientifiques. Dans le premier article, publié dans le Journal of Biogeography, différentes questions liées au processus de modélisation sont étudiées en utilisant les données de l'inventaire forestier de l'Etat de Vaud. Tout d'abord sont évalués les effets de cinq méthodes de sélection pas-à-pas sur la performance, la stabilité et la parcimonie des modèles. Dans le même article sont également évalués: l'effet de la pondération des absences afin d'assurer une prévalence de 0.5 lors de la calibration du modèle; l'effet de limiter les absences au-delà de l'enveloppe définie par les présences; quatre méthodes différentes pour l'intégration de l'autocorrélation spatiale; et enfin, l'effet de l'intégration d'interactions entre facteurs. Les résultats présentés dans cet article ont permis d'améliorer l'outil GRASP qui intègre désonnais de nouvelles méthodes de sélection et la possibilité de traiter les interactions entre variables explicatives, ainsi que l'autocorrélation spatiale. La contribution de différentes sources de données issues de la télédétection a également été évaluée. Le deuxième article (en voie de soumission) explore les effets combinés de la taille de l'échantillon et de la post-stratification sur le la précision des modèles. Les données utilisées ici sont celles concernant la répartition des prairies de Suisse recueillies dans le cadre du projet Landspot et complétées par d'autres sources. Pour la stratification des données, différents cadres spatiaux ont été comparés. En particulier, la stratification environnementale par les domaines environnementaux de Suisse a été comparée à la stratification géographique par les régions biogéographiques ou par les cantons. Le troisième article (en voie de soumission) évalue la contribution de communautés végétales pré-modélisées à la modélisation de la faune. C'est une approche en deux étapes qui combine les disciplines de l'écologie des communautés et de l'écologie spatiale en intégrant leurs concepts de 'habitat' respectifs. Les communautés végétales sont modélisées d'abord, puis ces unités de 'habitat' sont utilisées pour modéliser les espèces animales. Une étude de cas est présentée avec des communautés prairiales et des espèces de papillons. Différentes façons d'intégrer l'information sur la végétation dans les modèles de répartition des papillons sont évaluées. Enfin, un clin d'oeil aux changements climatiques dans le dernier article, publié dans Ecological Modelling. Cet article propose un cadre conceptuel pour l'analyse des changements dans la distribution des espèces qui comprend notamment un catalogue des différentes formes possibles de changement le long d'un gradient d'élévation ou autre gradient environnemental, et une méthode quantitative améliorée pour identifier et décrire ces déplacements. Cette méthodologie a été développée en utilisant des données issues du monitoring des oiseaux nicheurs répandus et l'article présente les résultats concernant les déplacements observés dans la distribution altitudinale des oiseaux nicheurs en Suisse.L'objectif général de cette thèse est d'améliorer les modèles de distribution des espèces en tant que source d'information possible pour les différents outils de conservation (par exemple, listes rouges, réseaux écologiques, évaluation des risques de propagation d'espèces envahissantes, évaluation de la vulnérabilité des espèces dans le contexte de changement climatique). Bien que ces questions de conservation ne soient pas directement testées dans cette thèse, l'importance des améliorations proposées pour la modélisation de la distribution des espèces est discutée à la fin de ce travail dans le contexte de la sélection de réseaux de réserves.

Dietary supplements utilization: an explanatory survey among Swiss consumers

Dietary supplement (DS) use increased rapidly over the last years. However evidence of benefits of many DS for healthy users are scarce and may not equate known risks of overdose, drug interaction and recently discovered negative long-term effects. Therefore this study aimed to investigate perceptions and motivations of DS users in Lausanne, Switzerland. Method A convenience sample was recruited at the entrance of local sales points. Data were collected in on-site semi-structured interviews to assess dietary supplementation habits. Results The 119 participants provided information on 147 users. Among 273 declared products, the majority were mixed products, containing minerals and vitamins (78), mineral products (69), and herbal products (28). 55% of DS users took more than one product simultaneously. Seventy five percent of participants indicated that DS use presents no risk or nearly no risk and about half (49%) of participants did not inform their physician about their consumption. Male participants reported to share this information with their physicians significantly less frequently than female participants (p = 0.008). About half of participants looked for information on potential risks of DS, men significantly more often than women (p=0.001). Discussion According to other studies in the US, our study shows that, in Lausanne (Switzerland), DS are commonly used as mixed products. Risk perception seems generally low among DS users. Implications Physicians should be trained to evaluate patientsʼ health behaviour and needs in order to provide good evidence based information or propose alternatives to DS use.

L'information en droit médical : étude de droit suisse

Introduction : S'il est des questions qui plongent les juristes et les médecins dans l'embarras, celle de l'information à délivrer au patient, composante de la théorie du consentement éclairé, occupe une place de choix. Depuis plusieurs années, les exigences relatives aux droits des patients, notamment le droit à l'information médicale, ont évolué parallèlement aux progrès vertigineux de la médecine et de la science. Il y a trente ans, ce principe était pratiquement inconnu de notre ordre juridique. En 1979, le Tribunal fédéral se pose formellement la question des limites du devoir d'information incombant au médecin. Soulignons qu'en 1940 déjà, les juges fédéraux avaient abordé l'existence d'un devoir d'information du thérapeute tout en niant son existence dans le cas d'espèce au motif que le patient n'aurait pas renoncé à l'intervention s'il avait été correctement informé du risque normal et minime que celle-ci comportait. Depuis lors, ce principe a été consacré par l'ensemble des législations sanitaires cantonales. La médecine humaine étant de la compétence des cantons, il a fallu attendre 1992 pour voir la création d'une norme constitutionnelle attribuant la première compétence à la Confédération dans le domaine du génie génétique et de la procréation médicalement assistée. La Confédération a ensuite reçu des compétences législatives en matière de médecine de transplantation. Enfin, un futur article 118a Cst permettant à la Confédération de légiférer dans le domaine de la recherche sur l'homme sera prochainement soumis aux votes du peuple et des cantons. Ces nouvelles lois fédérales concrétisent les principes généraux en matière d'information dégagés par le Tribunal fédéral au fil de sa jurisprudence et lui octroient une place importante s'agissant de domaines pointus où l'individu n'est que profane. Ces trente dernières années ont été marquées par un accroissement important des droits des patients corollairement lié à un affaiblissement du pouvoir des médecins. A ce jour, le point d'équilibre ne semble pas être atteint, la tendance étant de pratiquer de la médecine dite défensive, promouvant le consentement éclairé au rôle de protection juridique du thérapeute, oubliant sa fonction première de garantie du libre choix du patient. GUILLOD, dans une thèse faisant autorité en Suisse, ayant pour thème : le consentement éclairé du patient, Autodétermination ou paternalisme ? s'était déjà penché en 1986 sur la problématique de l'information. A cette période, la jurisprudence en la matière était peu importante, le droit fédéral était pratiquement inexistant et le droit cantonal commençait à émerger. Nous avons dès lors décidé de consacrer notre travail de doctorat au devoir d'information du médecin, eu égard au nombre considérable de décisions rendues en la matière et à l'évolution de la législation tant fédérale que cantonale. Pratiquement, cette étude se subdivise en trois parties. La première permettra d'analyser les différents fondements juridiques du devoir d'information. Nous nous proposons de commencer par un aperçu de la théorie des droits de la personnalité avant de l'appliquer au devoir d'information. Puis, nous examinerons le devoir d'information dans les autres domaines du droit, tels que le droit pénal, le droit des contrats, le droit public ou le droit international. De plus, vu l'importance des normes déontologiques dans ce domaine, celles-ci feront l'objet d'une analyse spécifique. Dans une deuxième partie, il s'agira de dessiner les contours de l'information médicale. Nous commencerons par déterminer les parties à cette information avant de déterminer l'étendue et le contenu du devoir incombant au médecin. Puis, nous aborderons successivement la question des modalités de l'information et la problématique du fardeau de la preuve. Ensuite, les limitations et les cas particuliers seront examinés. La suite du travail portera sur l'exigence d'un consentement libre et éclairé en sa qualité de corollaire à l'information. Enfin, nous terminerons par un examen du droit d'accès au dossier médical. La troisième partie consacre spécifiquement le devoir d'information dans les nouvelles lois fédérales médicales (LPMA, LRCS, LAGH, LTO, LSter, LPTh, AP LRH). Dans ce dernier volet, nous nous proposons de commencer par un examen des compétences de la Confédération en médecine humaine, puis nous analyserons ces différentes lois, essentiellement sous trois aspects : leur champ d'application, l'information et le consentement du patient.

Physical activity in 22 African countries: results from the World Health Organization STEPwise approach to chronic disease risk factor surveillance.

BACKGROUND: Baseline physical activity data are needed to effectively plan programs and policies to prevent noncommunicable diseases, but for many African countries these data are lacking. PURPOSE: To describe and compare levels and patterns of physical activity among adults across 22 African countries. METHODS: Data from 57,038 individuals from 22 countries (11 national and 11 subnational samples) that participated in the STEPwise approach to chronic disease risk factor surveillance (2003-2009) were analyzed in 2010. The validated Global Physical Activity Questionnaire (GPAQ) was used to assess days and duration of physical activity at work, for transport, and during leisure time in a typical week. RESULTS: Overall, 83.8% of men and 75.7% of women met WHO physical activity recommendations (at least 150 minutes of moderate activity per week or equivalent). Country prevalence ranged from 46.8% (Mali) to 96.0% (Mozambique). Physical activity, both at work and for transport, including walking, had large contributions to overall physical activity, while physical activity during leisure time was rare in the analyzed countries. CONCLUSIONS: Physical activity levels varied greatly across African countries and population subgroups. Leisure time activity was consistently low. These data will be useful to inform policymakers and to guide interventions to promote physical activity.

Factors associated with favorable drinking outcome 12 months after hospitalization in a prospective cohort study of inpatients with unhealthy alcohol use.

BACKGROUND: Prevalence of unhealthy alcohol use among medical inpatients is high. OBJECTIVE: To characterize the course and outcomes of unhealthy alcohol use, and factors associated with these outcomes. DESIGN: Prospective cohort study. PARTICIPANTS: A total of 287 medical inpatients with unhealthy alcohol use. MAIN MEASURES: At baseline and 12 months later, consumption and alcohol-related consequences were assessed. The outcome of interest was a favorable drinking outcome at 12 months (abstinence or drinking "moderate" amounts without consequences). The independent variables evaluated included demographics, physical/sexual abuse, drug use, depressive symptoms, alcohol dependence, commitment to change (Taking Action), spending time with heavy-drinking friends and receipt of alcohol treatment (after hospitalization). Adjusted regression models were used to evaluate factors associated with a favorable outcome. KEY RESULTS: Thirty-three percent had a favorable drinking outcome 1 year later. Not spending time with heavy-drinking friends [adjusted odds ratio (AOR) 2.14, 95% CI: 1.14-4.00] and receipt of alcohol treatment [AOR (95% CI): 2.16(1.20-3.87)] were associated with a favorable outcome. Compared to the first quartile (lowest level) of Taking Action, subjects in the second, third and highest quartiles had higher odds of a favorable outcome [AOR (95% CI): 3.65 (1.47, 9.02), 3.39 (1.38, 8.31) and 6.76 (2.74, 16.67)]. CONCLUSIONS: Although most medical inpatients with unhealthy alcohol use continue drinking at-risk amounts and/or have alcohol-related consequences, one third are abstinent or drink "moderate" amounts without consequences 1 year later. Not spending time with heavy-drinking friends, receipt of alcohol treatment and commitment to change are associated with this favorable outcome. This can inform efforts to address unhealthy alcohol use among patients who often do not seek specialty treatment.

Enterobiasis and strongyloidiasis and associated co-infections and morbidity markers in infants, preschool- and school-aged children from rural coastal Tanzania: a cross-sectional study.

Background. There is a paucity of data pertaining to the epidemiology and public health impact of Enterobius vermicularis and Strongyloides stercoralis infections. We aimed to determine the extent of enterobiasis, strongyloidiasis, and other helminth infections and their association with asymptomatic Plasmodium parasitaemia, anaemia, nutritional status, and blood cell counts in infants, preschool-aged (PSAC), and school-aged children (SAC) from rural coastal Tanzania.MethodsA total of 1,033 children were included in a cross-sectional study implemented in the Bagamoyo district in 2011/2012. Faecal samples were examined for intestinal helminth infections using a broad set of quality controlled methods. Finger-prick blood samples were subjected to filariasis and Plasmodium parasitaemia testing and full blood cell count examination. Weight, length/height, and/or mid-upper arm circumference were measured and the nutritional status determined in accordance with age.Results E. vermicularis infections were found in 4.2% of infants, 16.7%, of PSAC, and 26.3% of SAC. S. stercoralis infections were detected in 5.8%, 7.5%, and 7.1% of infants, PSAC, and SAC, respectively. Multivariable regression analyses revealed higher odds of enterobiasis in children of all age-groups with a reported anthelminthic treatment history over the past six months (odds ratio (OR): 2.15; 95% confidence interval (CI): 1.22 - 3.79) and in SAC with a higher temperature (OR: 2.21; CI: 1.13 - 4.33). Strongyloidiasis was associated with eosinophilia (OR: 2.04; CI: 1.20-3.48) and with Trichuris trichiura infections (OR: 4.13; CI: 1.04-16.52) in children of all age-groups, and with asymptomatic Plasmodium parasitaemia (OR: 13.03; CI: 1.34 - 127.23) in infants. None of the investigated helminthiases impacted significantly on the nutritional status and anaemia, but moderate asymptomatic Plasmodium parasitaemia was a strong predictor for anaemia in children aged older than two years (OR: 2.69; 95% CI: 1.23 ¿ 5.86).Conclusions E. vermicularis and S. stercoralis infections were moderately prevalent in children from rural coastal Tanzania. Our data can contribute to inform yet missing global burden of disease and prevalence estimates for strongyloidiasis and enterobiasis. The association between S stercoralis and asymptomatic Plasmodium parasitaemia found here warrants further comprehensive investigations.

Konsensusempfehlungen zur Beurteilung der medizinischen Mindestanforderungen für Fahreignung bei kognitiver Beeinträchtigung [Consensus recommendations for the assessment of fitness to drive in cognitively impaired patients].

Memory Clinics provide evidence based diagnosis and treatment of dementia. Whenever a diagnosis of dementia is made, it is important to inform the patients about the possible impact of dementia on driving. Patients and their next of kin require competent advice whenever this difficult question is addressed and the mobility desire and the risks related to driving need to be carefully weight up. The time of diagnosis does not necessarily equate to the time when a person with dementia becomes an unsafe driver. The cause and severity of dementia, comorbidities and the current medication need to be carefully taken into account for this decision. On behalf of the association of the Swiss Memory Clinics, a group of experts has developed recommendations to assess fitness to drive in cognitively impaired older adults.