Assessment of early-stage optic nerve invasion in retinoblastoma using high-resolution 1.5 Tesla MRI with surface coils: a multicentre, prospective accuracy study with histopathological correlation.

OBJECTIVES: To assess the accuracy of high-resolution (HR) magnetic resonance imaging (MRI) in diagnosing early-stage optic nerve (ON) invasion in a retinoblastoma cohort. METHODS: This IRB-approved, prospective multicenter study included 95 patients (55 boys, 40 girls; mean age, 29 months). 1.5-T MRI was performed using surface coils before enucleation, including spin-echo unenhanced and contrast-enhanced (CE) T1-weighted sequences (slice thickness, 2 mm; pixel size <0.3 × 0.3 mm(2)). Images were read by five neuroradiologists blinded to histopathologic findings. ROC curves were constructed with AUC assessment using a bootstrap method. RESULTS: Histopathology identified 41 eyes without ON invasion and 25 with prelaminar, 18 with intralaminar and 12 with postlaminar invasion. All but one were postoperatively classified as stage I by the International Retinoblastoma Staging System. The accuracy of CE-T1 sequences in identifying ON invasion was limited (AUC = 0.64; 95 % CI, 0.55 - 0.72) and not confirmed for postlaminar invasion diagnosis (AUC = 0.64; 95 % CI, 0.47 - 0.82); high specificities (range, 0.64 - 1) and negative predictive values (range, 0.81 - 0.97) were confirmed. CONCLUSION: HR-MRI with surface coils is recommended to appropriately select retinoblastoma patients eligible for primary enucleation without the risk of IRSS stage II but cannot substitute for pathology in differentiating the first degrees of ON invasion. KEY POINTS: • HR-MRI excludes advanced optic nerve invasion with high negative predictive value. • HR-MRI accurately selects patients eligible for primary enucleation. • Diagnosis of early stages of optic nerve invasion still relies on pathology. • Several physiological MR patterns may mimic optic nerve invasion.

Some of the early events underlying Th2 cell maturation and susceptibility to Leishmania major infection in BALB/c mice.

The first experimental evidence for the development of polarized CD4+ Th1 and Th2 responses in vivo has been obtained using the murine model of infection with Leishmania major, an intracellular parasite of macrophages in their vertebrate host. Genetically determined resistance and susceptibility to infection with this parasite have been clearly demonstrated to result from the development of polarized Th1 and Th2 responses, respectively. Using this model system, the dominant role of cytokines in the induction of polarized CD4+ responses has been validated in vivo. The requisite role of IL-4 in mediating both Th2 differentiation and susceptibility to infection in BALB/c mice has directed interest towards the search for evidence of IL-4 production early after infection and identification of its cellular source. We have been able to demonstrate a burst of IL-4 production in susceptible BALB/c mice within the first day of infection with L. major and could establish that this rapidly produced IL-4 instructed Th2 lineage commitment of subsequently activated CD4+ T cells and stabilized this commitment by downregulating IL-12 Rbeta2 chain expression, resulting in susceptibility to infection. Strikingly, this early IL-4 response to infection resulted from the cognate recognition of a single epitope in a distinctive antigen, LACK, from this complex microorganism by a restricted population of CD4+ T cells that express Vbeta4-Valpha8 T cell receptors.

Retinal vessel oxygen saturation and its correlation with structural changes in retinitis pigmentosa.

PURPOSE: To study the influence of retinal structural changes on oxygen saturation in retinitis pigmentosa (RP) patients. METHODS: Oximetry measurements were performed on 21 eyes of 11 RP patients and compared to 24 eyes of 12 controls. Retinal oxygen saturation was measured in all major retinal arterioles (A-SO₂) and venules (V-SO₂) with an oximetry unit of the retinal vessel analyser (IMEDOS Systems UG, Jena, Germany). Oximetry data were compared with morphological changes measured by Cirrus optical coherence tomography (OCT) (Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA, macular thickness protocol). RESULTS: In RP patients, the retinal A-SO₂ and V-SO₂ levels were higher at 99.3% (p = 0.001, anova based on mixed-effects model) and 66.8% (p < 0.001), respectively, and the difference between the two (A-V SO₂) was lower at 32.5% (p < 0.001), when compared to the control group (92.4%; 54.0%; 38.4%, respectively). With the RP group, the A-V SO₂ correlated positively, not only with central macular thickness, but also with retinal thickness, in zones 2 and 3 (p = 0.006, p = 0.007, p = 0.014). CONCLUSION: These data indicate that oxygen metabolism was altered in RP patients. Based on our preliminary results, retinal vessel saturation correlated with structural alterations in RP. This method could be valuable in monitoring disease progression and evaluating a potential therapeutic response.

Sedimentation and electrophoretic migration of DNA knots and catenanes.

Various site-specific recombination enzymes produce different types of knots or catenanes while acting on circular DNA in vitro and in vivo. By analysing the types of knots or links produced, it is possible to reconstruct the order of events during the reaction and to deduce the molecular "architecture" of the complexes that different enzymes form with DNA. Until recently it was necessary to use laborious electron microscopy methods to identify the types of knots or catenanes that migrate in different bands on the agarose gels used to analyse the products of the reaction. We reported recently that electrophoretic migration of different knots and catenanes formed on the same size DNA molecules is simply related to the average crossing number of the ideal representations of the corresponding knots and catenanes. Here we explain this relation by demonstrating that the expected sedimentation coefficient of randomly fluctuating knotted or catenated DNA molecules in solution shows approximately linear correlation with the average crossing number of ideal configurations of the corresponding knots or catenanes.

Clinical growth rate of acoustic schwannomas: correlation with the growth fraction as defined by the monoclonal antibody ki-67.

The growth rate of acoustic tumors, although slow, varies widely. There may be a continuous spectrum or distinct groups of tumor growth rates. Clinical, audiologic, and conventional histologic tests have failed to shed any light on this problem. Modern immunohistochemical methods may stand a better chance. The Ki-67 monoclonal antibody stains proliferating cells and is used in this study to investigate the growth fraction of 13 skull base schwannomas. The acoustic tumors can be divided into two different growth groups, one with a rate five times the other. The literature is reviewed to see if this differentiation is borne out by the radiologic studies. Distinct growth rates have been reported: one very slow, taking 50 years to reach 1 cm in diameter, a second rate with a diameter increase of 0.2 cm/year, and a third rate five times the second, with a 1.0 cm increase in diameter per year. A fourth group growing at 2.5 cm/year is postulated, but these tumors cannot be followed for long radiologically, since symptoms demand surgical intervention. The clinical implications of these separate growth rates are discussed.

Association of ECG abnormalities and incident heart failure events

Background: With the aging of the population, the heart failure (HF) incidence and prevalence trends are expected to significantly worsen unless concentrated prevention efforts are undertaken. ECG abnormalities are common in the elderly but data are limited for their association with HF risk. Objective: To assess whether baseline ECG abnormalities or dynamic changes are associated with an increased risk of HF. Method: A prospective cohort study of 2915 participants aged 70 to 79 years without a preexisting HF followed for a median period of 11.4 (IQR 7.0-11.7) years from the Health Aging and Body Composition study. The Minnesota Code was used to define major and minor ECG abnormalities at baseline and at 4-year. Main outcome measure was adjudicated incident HF events. Using Cox models, the (1) the association between ECG abnormalities and incident HF and (2) incremental value of adding ECG to the Health ABC HF Risk Score, was assessed. Results: At baseline, 380 participants (13.0%) had minor and 620 (21.3%) had major ECG abnormalities. During follow-up, 485 (16.6%) participants developed incident HF. After adjusting for the eight clinical variables in the Health ABC HF Risk Score, the hazard ratio (HR) was 1.27 (95% confidence interval [CI] 0.96-1.68) for minor and 1.99 (CI 1.61-2.44) for major ECG abnormalities (P for trend <0.001) compared to no ECG abnormalities. The association did not change according to presence of baseline CHD. At 4-year, 263 participants developed new and 549 had persistent abnormalities and both were associated with increased HF risk (HR = 1.94, CI 1.38-2.72 for new and HR=2.35, CI 1.82-3.02 for persistent compared to no ECG abnormalities). Baseline ECG correctly reclassified 10.6% of overall participants across the categories of the Health ABC HF Risk Score. Conclusion: Among older adults, baseline ECG abnormalities and changes in them over time are common; both are associated with an increased risk of HF. Whether ECG should be incorporated in routine screening of older adults should be evaluated in randomized controlled trials.

18F-fluorodeoxyglucose PET/CT findings in pleural effusions of patients with known cancer. A cytopathological correlation.

Aim: Pleural effusion is common in cancer patients and to determine its malignant origin is of huge clinical significance. PET/CT with 18F-FDG is of diagnostic value in staging and follow-up, but its ability to differentiate between malignant and benign effusions is not precisely known. Patients, methods: We examined 50 PET/CT from 47 patients (29 men, 18 women, 60±16 years) with pleural effusion and known cancer (24 NSCLC, 7 lymphomas, 5 breasts, 4 GIST, 3 mesotheliomas, 2 head and neck, 2 malignant teratoma, 1 colorectal, 1 oesophageal, 1 melanoma) for FDG uptake in the effusions using SUVmax. This was correlated to cytopathology performed after a median of 21 days (interquartile range -3 to 23), which included pH, relative distribution (macrophages, neutrophils, eosinophils, basophils, lymphocytes, plasmocytes), and absolute cell count. Results: Malignant cells were found in 17 effusions (34%) (6 NSCLC, 5 lymphomas, 2 breasts, 2 mesotheliomas, 2 malignant teratomas). SUV in malignant effusions were higher than in benign ones [3.7 (95%CI 1.8-5.6) vs. 1.7 g/ml (1.5-1.9), p = 0.001], with a correlation between malignant effusion and SUV (Spearman coefficient r = 0.50, p = 0.001), but not with other cytopathological or radiological parameters (ROC area 0.83±0.06). Using a 2.2-mg/l SUV threshold, 12 PET/CT studies were positive and 38 negative with sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of 53%, 91%, 75% and 79%, respectively. For NSCLC only (n = 24), ROC area was 0.95±0.04, 7 studies were positive and 17 negative with a sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of 83%, 89%, 71 and 94%, respectively. Conclusion: PET/CT may help to differentiate the malignant or benign origin of a pleural effusion with a high specificity in patients with known cancer, in particular NSCLC.

Correlation between microtensile bond strength data and clinical outcome of Class V restorations.

OBJECTIVE: To determine if the results of resin-dentin microtensile bond strength (µTBS) is correlated with the outcome parameters of clinical studies on non-retentive Class V restorations. METHODS: Resin-dentin µTBS data were obtained from one test center; the in vitro tests were all performed by the same operator. The µTBS testing was performed 8h after bonding and after 6 months of storing the specimens in water. Pre-test failures (PTFs) of specimens were included in the analysis, attributing them a value of 1MPa. Prospective clinical studies on cervical restorations (Class V) with an observation period of at least 18 months were searched in the literature. The clinical outcome variables were retention loss, marginal discoloration and marginal integrity. Furthermore, an index was formulated to be better able to compare the laboratory and clinical results. Estimates of adhesive effects in a linear mixed model were used to summarize the clinical performance of each adhesive between 12 and 36 months. Spearman correlations between these clinical performances and the µTBS values were calculated subsequently. RESULTS: Thirty-six clinical studies with 15 adhesive/restorative systems for which µTBS data were also available were included in the statistical analysis. In general 3-step and 2-step etch-and-rinse systems showed higher bond strength values than the 2-step/3-step self-etching systems, which, however, produced higher values than the 1-step self-etching and the resin modified glass ionomer systems. Prolonged water storage of specimens resulted in a significant decrease of the mean bond strength values in 5 adhesive systems (Wilcoxon, p<0.05). There was a significant correlation between µTBS values both after 8h and 6 months of storage and marginal discoloration (r=0.54 and r=0.67, respectively). However, the same correlation was not found between µTBS values and the retention rate, clinical index or marginal integrity. SIGNIFICANCE: As µTBS data of adhesive systems, especially after water storage for 6 months, showed a good correlation with marginal discoloration in short-term clinical Class V restorations, longitudinal clinical trials should explore whether early marginal staining is predictive for future retention loss in non-carious cervical restorations.

Association of major and minor ECG abnormalities with coronary heart disease events.

CONTEXT: In populations of older adults, prediction of coronary heart disease (CHD) events through traditional risk factors is less accurate than in middle-aged adults. Electrocardiographic (ECG) abnormalities are common in older adults and might be of value for CHD prediction. OBJECTIVE: To determine whether baseline ECG abnormalities or development of new and persistent ECG abnormalities are associated with increased CHD events. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS: A population-based study of 2192 white and black older adults aged 70 to 79 years from the Health, Aging, and Body Composition Study (Health ABC Study) without known cardiovascular disease. Adjudicated CHD events were collected over 8 years between 1997-1998 and 2006-2007. Baseline and 4-year ECG abnormalities were classified according to the Minnesota Code as major and minor. Using Cox proportional hazards regression models, the addition of ECG abnormalities to traditional risk factors were examined to predict CHD events. MAIN OUTCOME MEASURE: Adjudicated CHD events (acute myocardial infarction [MI], CHD death, and hospitalization for angina or coronary revascularization). RESULTS: At baseline, 276 participants (13%) had minor and 506 (23%) had major ECG abnormalities. During follow-up, 351 participants had CHD events (96 CHD deaths, 101 acute MIs, and 154 hospitalizations for angina or coronary revascularizations). Both baseline minor and major ECG abnormalities were associated with an increased risk of CHD after adjustment for traditional risk factors (17.2 per 1000 person-years among those with no abnormalities; 29.3 per 1000 person-years; hazard ratio [HR], 1.35; 95% CI, 1.02-1.81; for minor abnormalities; and 31.6 per 1000 person-years; HR, 1.51; 95% CI, 1.20-1.90; for major abnormalities). When ECG abnormalities were added to a model containing traditional risk factors alone, 13.6% of intermediate-risk participants with both major and minor ECG abnormalities were correctly reclassified (overall net reclassification improvement [NRI], 7.4%; 95% CI, 3.1%-19.0%; integrated discrimination improvement, 0.99%; 95% CI, 0.32%-2.15%). After 4 years, 208 participants had new and 416 had persistent abnormalities. Both new and persistent ECG abnormalities were associated with an increased risk of subsequent CHD events (HR, 2.01; 95% CI, 1.33-3.02; and HR, 1.66; 95% CI, 1.18-2.34; respectively). When added to the Framingham Risk Score, the NRI was not significant (5.7%; 95% CI, -0.4% to 11.8%). CONCLUSIONS: Major and minor ECG abnormalities among older adults were associated with an increased risk of CHD events. Depending on the model, adding ECG abnormalities was associated with improved risk prediction beyond traditional risk factors.

Stressful life events and neuroticism as predictors of late-life versus early-life depression.

BACKGROUND: The occurrence of depression in younger adults is related to the combination of long-standing factors such as personality traits (neuroticism) and more acute factors such as the subjective impact of stressful life events. Whether an increase in physical illnesses changes these associations in old age depression remains a matter of debate. METHODS: We compared 79 outpatients with major depression and 102 never-depressed controls; subjects included both young (mean age: 35 years) and older (mean age: 70 years) adults. Assessments included the Social Readjustment Rating Scale, NEO Personality Inventory and Cumulative Illness Rating Scale. Logistic regression models analyzed the association between depression and subjective impact of stressful life events while controlling for neuroticism and physical illness. RESULTS: Patients and controls experienced the same number of stressful life events in the past 12 months. However, in contrast to the controls, patients associated the events with a subjective negative emotional impact. Negative stress impact and levels of neuroticism, but not physical illness, significantly predicted depression in young age. In old age, negative stress impact was weakly associated with depression. In this age group, depressive illness was also determined by physical illness burden and neuroticism. CONCLUSIONS: Our data suggest that the subjective impact of life stressors, although rated as of the same magnitude, plays a less important role in accounting for depression in older age compared to young age. They also indicate an increasing weight of physical illness burden in the prediction of depression occurrence in old age.

Long-term and long range migration of radioisotopes in terrestrial systems : mechanisms of radioisotopes (Cs, Sr, Pu, Am) mobilization in soils

Summary Artificial radionuclides were released in the environment during the atmospheric nuclear weapon tests and after accidental events involving nuclear industries. As a primary receptor of the deposition, the soil is a very sensitive compartment and understanding the interaction and migration of radionuclides within soils allows the development of scenario for the contamination risk of the population and of the environment. Most available field studies on radionuclides in soils only concern one or two isotopes, mostly 137Cs, and few physico-chemical soil parameters. The purpose of this study was a broader understanding of the radioecology of an Alpine valley. In a first part, we aimed to describe the depth distribution of 137Cs, 90Sr, 239+240Pu, and 241Am within different alpine soils and to identify some stable elements as indicators for accumulating layers. In the central part of the study, the goal was to investigate the repartition of ^Sr and 239Pu between the truly dissolved fraction and the colloidal fraction of the soil solutions and to identify the nature of colloids involved in the adsorption of ^Sr and 239Pu. These results were integrated in an "advection- sorption" transport model seeking to explain the migration of 239Pu and 90Sr within the soils and to assess the importance of colloidal transport for these two isotopes. A further aspect studied was the role of the competition between the radioisotopes (137Cs and 90Sr) and their stable chemical analogues (K and Ca) with respect to plant uptake by different plant species. The results on the depth distribution within the soils showed that 137Cs was mostly retained in the topsoil, to the exception of an organic-rich soil (Histosol 2) receiving important surface runoff, where migration down to a depth of 30 cm was observed. 137Cs depth distribution within the soils was similar to unsupported 210Pb depth distribution. The plant uptake of 137Cs clearly depended on the concentration of exchangeable potassium in the soils. Moreover, we showed that the 137Cs uptake by certain species of the taxonomic orders Poales and Rosales was more sensitive to the increase in exchangeable Κ compared to other orders. Strontium-90 was much more mobile in the soils than 137Cs and depth migration and accumulation in specific AI- and Fe-rich layers were found down to 30 cm. Copper and Ni showed accumulations in these same layers, indicating their potential to be used as indicators for the migration of ^Sr within the soils. In addition, we observed a 90Sr activity peak in the topsoil that can be attributable to recycling of 90Sr by plant uptake. We demonstrated for the first time that a part of 90Sr (at least 40%) was associated with the colloids in organic-rich soil solutions. Therefore, we predict a significant effect of the colloidal migration of ^Sr in organic-rich soil solutions. The plant uptake results for 90Sr indicated a phylogenetic effect between Non-Eudicot and Eudicots: the order Poales concentrating much less 90Sr than Eudicots do. Moreover, we were able to demonstrate that the sensitivity of the 90Sr uptake by 5 different Alpine plant species to the amount of exchangeable Ca was species-independent. Plutonium and 241Am accumulated in the second layer of all soils and only a slight migration deeper than 20 cm was observed. Plutonium and 241Am showed a similar depth distribution in the soils. The model results suggested that the present day migration of 239Pu was very slow and that the uptake by plants was negligible. 239Pu activities between 0.01 to 0.08 mBq/L were measured in the bulk soil solutions. Migration of 239Pu with the soil solution is dominated by colloidal transport. We reported strong evidences that humic substances were responsible of the sorption of 239Pu to the colloidal fraction of the soil solutions. This was reflected by the strong correlation between 239Pu concentrations and the content of (colloidal) organic matter in the soil solution. Résumé Certains radioéléments artificiels ont été disséminés dans l'environnement suite aux essais atmosphériques de bombes nucléaires et suite à des accidents impliquant les industries nucléaires. En tant que récepteur primaire de la déposition, le sol est un compartiment sensible et des connaissances sur les interactions et la migration des radioéléments dans le sol permettent de développer des modèles pour estimer la contamination de la population et de l'environnement. Actuellement, la plupart des études de terrain sur ce sujet concernent uniquement un ou deux radioéléments, surtout le 137Cs et peu d'études intègrent les paramètres du sol pour expliquer la migration des radioéléments. Le but général de cette étude était une compréhension étendue de la radio-écologie d'une vallée alpine. Notre premier objectif était de décrire la distribution en profondeur de 137Cs, ^Sr, 239+240pu et 241Am dans différents sols alpins en relation avec des éléments stables du sol, dans le but d'identifier des éléments stables qui pourraient servir d'indicateurs pour des horizons accumulateurs. L'objectif de la deuxième partie, qui était la partie centrale de l'étude, était d'estimer le pourcentage d'activité sous forme colloïdale du 239Pu et du 90Sr dans les solutions des sols. De plus nous avons déterminé la nature des colloïdes impliqués dans la fixation du ^Sr et 239Pu. Nous avons ensuite intégré ces résultats dans un modèle de transport développé dans le but de décrire la migration du 239Pu et 90Sr dans le sol. Finalement, nous avons étudié l'absorption de 137Cs et 90Sr par les plantes en fonction de l'espèce et de la compétition avec leur élément analogue stable (K et Ca). Les résultats sur la migration en profondeur du 137Cs ont montré que ce radioélément était généralement retenu en surface, à l'exception d'un sol riche en matière organique dans lequel nous avons observé une nette migration en profondeur. Dans tous les sols, la distribution en profondeur du 137Cs était corrélée avec la distribution du 210Pb. L'absorption du 137Cs par les plantes, était dépendante de la concentration en Κ échangeable dans le sol, le potassium étant un compétiteur. De plus, nous avons observé que les espèces ne réagissaient pas de la même manière aux variations de la concentration de Κ échangeable. En effet, les espèces appartenant aux ordres des Poales et des Rosales étaient plus sensibles aux variations de potassium échangeable dans le sol. Dans tous les sols Le 90Sr était beaucoup plus mobile que le 137Cs. En effet, nous avons observé des accumulations de 90Sr dans des horizons riches en Fe et Al jusqu'à 30 cm de profondeur. De plus, le Cu et le Ni montraient des accumulations dans les mêmes horizons que le 90Sr, indiquant qu'il pourrait être possible d'utiliser ces deux éléments comme analogues pour la migration du 90Sr. D'après le modèle développé, le pic de 90Sr dans les premiers centimètres du sol peut être attribué à du recyclage par les plantes. Le 90Sr en solution était principalement sous forme dissoute dans des solutions de sols peu organique (entre 60 et 100% de 90Sr dissous). Par contre, dans des solutions organiques, un important pourcentage de 90Sr (plus de 40%) était associé aux colloïdes. La migration colloïdale du 90Sr peut donc être significative dans des solutions organiques. Comme pour le 137Cs, l'absorption du 90Sr par les plantes dépendait de la concentration de son analogue chimique dans la fraction échangeable du sol. Par contre, les espèces de plantes étudiées avaient la même sensibilité aux variations de la concentration du calcium échangeable. Le plutonium et l'américium étaient accumulés dans le deuxième horizon du sol et nous avons observé seulement une faible migration plus profondément que 20 cm. Selon le modèle, la migration actuelle du plutonium est très lente et l'absorption par les plantes semble négligeable. Nous avons mesuré entre 0.01 et 0.08 mBq/L de 239Pu dans les solutions de sol brutes. La migration du plutonium par la solution du sol est due principalement aux colloïdes, probablement de nature humique. Résumé grand public Dans les années 1950 à 1960, l'environnement a été contaminé par des éléments radioactifs (radioéléments) artificiels provenant des essais des armes atomiques et de l'industrie nucléaire. En effet, durant ces années, les premiers essais de bombes atomiques se faisaient dans l'atmosphère, libérant de grandes quantités d'éléments radioactifs. De plus certains accidents impliquant l'industrie nucléaire civile ont contribué à la dissémination d'éléments radioactifs dans l'environnement. Ce fut par exemple le cas de l'accident de la centrale atomique de Tchernobyl en 1986 qui a causé une importante contamination d'une grande partie de l'Europe par le 137Cs. Lorsqu'ils sont libérés dans l'atmosphère, les radioéléments sont dispersés et transportés par les courants atmosphériques, puis peuvent être déposés dans l'environnement, principalement par les précipitations. Une fois déposés sur le sol, les radioéléments vont interagir avec les composants du sol et migrer plus ou moins vite. La connaissance des interactions des éléments radioactifs avec le sol est donc importante pour prédire les risques de contamination de l'environnement et de l'homme. Le but général de ce travail était d'évaluer la migration de différents éléments radioactifs (césium-137, strontium-90, plutonium et américium-241) à travers le sol. Nous avons choisi un site d'étude en milieu alpin (Val Piora, Tessin, Suisse), contaminé en radioéléments principalement par les retombées de l'accident de Tchernobyl et des essais atmosphériques de bombes atomiques. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la distribution en profondeur des éléments radioactifs dans le sol et l'avons comparée à divers éléments stables. Cette comparaison nous a permit de remarquer que le cuivre et le nickel s'accumulaient dans les mêmes horizons du sol que le strontium-90 et pourraient donc être utilisés comme analogue pour la migration du strontium-90 dans les sols. Dans la plupart des sols étudiés, la migration du césium-137, du plutonium et de l'américium-241 était lente et ces radioéléments étaient donc accumulés dans les premiers centimètres du sol. Par contre, le strontium-90 a migré beaucoup plus rapidement que les autres radioéléments si bien qu'on observe des accumulations de strontium-90 à plus de 30 cm de profondeur. Les radioéléments migrent dans la solution du sol soit sous forme dissoute, soit sous forme colloïdale, c'est-à-dire associés à des particules de diamètre < Ιμηι. Cette association avec des colloïdes permet à des radioéléments peu solubles, comme le plutonium, de migrer plus rapidement qu'attendu. Nous avons voulu savoir quelle était la part de strontium-90 et plutonium associés à des colloïdes dans la solution du sol. Les résultats ont montré que le plutonium en solution était principalement associé à des colloïdes de type organique. Quant au strontium-90, ce dernier était en partie associé à des colloïdes dans des solutions de sol riches en matière organique, par contre, il était principalement sous forme dissoute dans les solutions de sol peu organiques. L'absorption de radioéléments par les plantes représente une voie importante pour le transfert vers la chaîne alimentaire, par conséquent pour la contamination de l'homme. Nous avons donc étudié le transfert du césium-137 et du strontium-90 de plusieurs sols vers différentes espèces de plantes. Les résultats ont montré que l'absorption des radioéléments par les plantes était liée à la concentration de leur analogue chimique (calcium pour le strontium-90 et potassium pour le césium- 137) dans la fraction échangeable du sol. De plus certaines espèces de plantes accumulent significativement moins de strontium-90.

Correlation of photodynamic activity and fluorescence signaling for free and pegylated mTHPC in mesothelioma xenografts

Rapport de synthèse : Introduction : Les premières applications cliniques de la thérapie photodynamique (PDT) remontent à plus d'une vingtaine d'années. Basée sur l'activation d'un médicament photosensibilisateur par une source lumineuse à une longueur d'onde spécifique, la PDT permet la destruction sélective de tissus contenant le produit actif. Ce procédé a été expérimenté dans le traitement de cancers en raison de la propriété du médicament à se concentrer dans les tumeurs tout en épargnant les structures normales contigües. Cependant, les photosensibilisateurs utilisés jusqu'à ce jour n'ont pas démontré une accumulation exclusive dans les tissus néoplasiques mais également dans les structures saines avoisinantes induisant une destruction tissulaire non sélective. Notamment, d'importantes complications ont été rapportées suite à l'utilisation de la PDT dans la cavité thoracique après la résection de mésothéliomes pleuraux, et ce malgré l'arrivée de photosensibilisateurs de secondes générations. De ce fait, plusieurs études expérimentales ont été menées afin d'améliorer la sélectivité tumorale du médicament en modulant différentes conditions de traitement et en modifiant la structure du photosensibilisateur par pégylation. Le but de cette étude expérimentale est de corréler l'activité photodynamique, la phototoxicité et la distribution du m-tetrahydroxyphenylchlorin (mTHPC) et de sa forme pégylée, le PEG-mTHPC. De ce fait, un modèle de souris nues porteur de xenogreffes de mésothéliome humain a été utilisé pour étudier les deux photosensibilisateurs. De récents travaux avec ce modèle ont montré que la mesure de la concentration tissulaire du mTHPC et de sa forme pégylée par HPLC restait limitée afin de prédire l'activité photodynamique. De ce fait, nous pensons que les mesures de fluorescence peuvent être plus appropriée. Le signalement fluorescent est mesuré dans le tissu tumoral et dans une région contrôle de la peau afin d'étudier la distribution et l'intensité des deux sensibilisateurs. Méthode : Des souris nues (cd1nu/nu mice) de 8 semaines ont été transplantées avec des fragments de mésothéliome malin humain (H-meso-1). Ces derniers ont été obtenus à partir d'une suspension cellulaire. Au moins trois passages ont été faits dans les animaux, avant que le traitement soit initié. Deux groupes de 6 souris chacun ont été utilisés pour l'injection intraveineuse par la queue du mTHPC à 0.15 mg/kg et du PEG-mTHPC à dose équimolaire. Après trois jour, la tumeur ainsi qu'une région contrôle de la cuisse ont été illuminées sur une surface d'un diamètre de 1.2 cm et pendant 133 secondes avec un laser à une longueur d'onde à 652 nm (fluence 20 J/cm2, fluence rate 150 mW/cm2). Les animaux ont été ensuite sacrifiés 72 heures après l'illumination. L'étendue de la nécrose tumorale et de la région contrôle ont été déterminées en aveugle par histomorphometrie par un pathologue (HJA). La fluorescence microscopique a été évaluée dans 12 souris à une concentration de 0.15 et 0.5 mg/kg pour le mTHPC, et à doses équimolaires pour le PEG-mTHPC. Trois animaux ont été injectés avec le mTHPC à 0.15 mg/kg, 3 autres à dose équimolaire avec la forme pégylée et 6 souris avec le mTHPC à 0.5 mg/kg et à dose équimolaire. Les animaux ont été sacrifiés 72 heures après injection. L'intensité fluorescente des sensibilisateurs a été mesurée dans la tumeur et la région contrôle. Suite à cela, les coupes ont été fixées par H&E et superposées aux images fluorescentes, afin de localiser la distribution des deux photosensibilisateurs dans les différents compartiments tissulaires. Six souris transplantées n'ayant ni été injectées avec les sensibilisateurs ou illuminées ont servi de groupe contrôle. Résultats : Trois jours après l'illumination, la PDT provoque une nécrose tumorale de 10 ±5.4 mm2 pour le mTHPC à 0.15mg/kg et 5.2 ± 4.6 mm2 pour sa forme pégylée à dose équimolaire. Cependant, la nécrose tumorale induite par les deux formulations du sensibilisateur est significativement plus élevée que dans le groupe contrôle (0.33 ± 0.58 mm2) (P=0.02). Toutefois, le mTHPC pégylé provoque une photosensibilité cutanée moins importante que la forme non-pegylée. Dans les deux groupes, aucune nécrose n'a été observée dans la cuisse des animaux. Trois jours après l'injection du mTHPC et de la forme pégylée à 0.15 mg/kg, aucune activité fluorescente n'a été détectée. Cependant, à 0.5 mg/kg, la fluorescence microscopique révèle une distribution hétérogène des deux photo-sensibilisateurs dans le tissu tumoral avec une accumulation prédominante dans les régions peri-vasculaires. Les deux médicaments montrent une distribution intracellulaire homogène dans le cytoplasme et une absence de signalement dans le nucleus. La mesure de l'intensité fluorescente du mTHPC à 0.5mg/kg ne montre pas de différence significative entre le tissu tumoral et la région contrôle. Par contre, le PEG-mTHPC montre une intensité fluorescente supérieure dans le tissu tumoral que dans la peau (ratio tumeur- peau 0.94 pour le mTHPC et 1.73 pour le PEG-mTHPC). Conclusion : L'utilisation du mTHPC à 0.15mg/kg induit une nécrose tumorale similaire à celle du PEG-mTHPC à dose équimolaire. Cependant, ce dernier démontre une photo-toxicité plus atténuée de la peau. La fluorescence microscopique permet de localiser les deux sensibilisateurs dans les différents compartiments tissulaires à partir d'une dose de 0.5 mg/kg. Le PEG-mTHPC induit un signalement fluorescent supérieur dans le tissu tumoral par rapport à la peau. La mesure du signalement fluorescent a le potentiel de prédire l'activité photodynamique du mTHPC et de sa forme pégylée dans les xénogreffes de mésothéliome humain dans un modèle de souris nue.