Paroxysmal Extreme Pain Disorder (PEPD): clinical and genetic investigation

Objectifs 1) Caractériser une famille avec PEPD aux plans clinique, généalogique et génétique. 2) Identifier la cause génétique de la maladie dans cette famille, et en démontrer la pathogénicité. Introduction Le "Paroxysmal Extreme Pain Disorder " (PEPD) est une maladie génétique de transmission autosomique dominante caractérisée par des douleurs paroxystiques rectales, oculaires, maxillaires ou dans les membres inférieurs, qui peuvent être accompagnées d'un érythème. Les épisodes sont déclenchés par le contact cutané, les traumatismes mineurs et l'exposition au chaud. Leur intensité est telle qu'elle en est invalidante. PEPD est causé par des mutations du gène SCN9A, qui code pour la sous-unité alpha du canal sodique Nav1.7. Ce canal est distribué dans des cellules nerveuses périphériques appelées "nocicepteurs" qui sont impliquées dans la transmission du signal lié à la douleur. Méthode et Résultats Résultats Cliniques La partie clinique s'est déroulée à l'aide d'interviews structurées par visite directe, entretiens téléphoniques ou par correspondance. L'anamnèse, les données généalogiques et l'examen clinique ont été étudiés de façon extensive et tabulée. Résultats Génétiques Suite à l'identification de la mutation, un génotypage a été effectué à l'aide de techniques standards, afin de démontrer la co-ségrégation de la mutation avec la maladie. En outre, un groupe contrôle de 92 sujets suisses sans maladie connue ont été génotypés pour exclure la possibilité d'un polymorphisme rare. Grâce aux techniques de PCR et de séquençage, nous avons pu démontrer la présence d'une nouvelle mutation hétérozygote dans l'exon 27 du gène SCN9A, ce dernier étant impliqué dans plusieurs maladies dont PEPD. Cette mutation est codante, et conduit à un changement d'acide aminé dans le canal sodique Nav1.7 (mutation p.L1612P). Conclusions L'étude démontre la présence d'une nouvelle mutation du gène SCN9A permettant d'expliquer les symptômes décrits dans la famille investiguée. En effet, le groupe contrôle et tous les individus non symptomatiques de la famille n'ont pas la mutation, ce qui soutient fortement sa pathogénicité. En outre, il s'agit d'une mutation codante non-synonyme, localisée à proximité d'autres mutations causales précédemment étudiées au plan électrophysiologique.

Interaction of alpha-melanotropin with central dopamine systems: role of hormonal state and molecular structure

The tubero-infundibular and nigrostriatal DA neurone systems of rats respond to systemic (i.p.) injection of alpha-MSH (2-100 microgram/kg). The response of the tubero-infundibular (arcuate) DA neurones, an increase in cellular fluorescence intensity which can be interpreted as a sign of increased neuronal activity, is essentially the same in males, estrogen-progesterone-pretreated ovariectomized females and hypophysectomized males, whereas the type of response elicited by alpha-MSH in the nigral DA neurones depends upon the hormonal state of the animal. Differences between the two DA neurone groups exist also with regard to the effects of peptide fragments containing the two active sites of the alpha-MSH molecule. Results of lesion experiments in the lower brainstem (area postrema) and of blockade of muscarinic mechanisms by atropine further point to differences in the mechanisms underlying the peptide effects on the two neurone systems. The reaction of the tubero-infundibular DA system (which controls the pars intermedia of the pituitary) can be considered to reflect the activation of a feedback mechanism on MSH secretion, while the functional counterpart of the changes observed in the nigral system remains unknown at the present time.

Incidence et pronostic des métastases ganglionnaires dans les sarcomes des membres

Introduction : Bien que rares chez l'adulte, les sarcomes des tissus mous restent une maladie au pronostic très sombre. En effet, leur survie globale à 5 ans est de 50 % chez la femme et de 41 % chez l'homme. De plus, ils sont particulièrement difficiles à traiter, en raison de leur agressivité, de leur résistance face aux chimiothérapies et à la radiothérapie et d'autre part leur localisation conduit souvent à des opérations mutilantes. Pour les sarcomes des membres, il existe une opération appelée perfusion isolée du membre (ILP). Cela consiste à réaliser une chimiothérapie par voie intra-artérielle, en isolant le membre qui est perfusé par une solution Melphalan et de Tumor Necrosis Factor α à l'aide d'une circulation extra-corporelle pour son oxygénation. Ce type de traitement est à visée palliative, évitant une amputation du membre atteint. Pour accéder aux vaisseaux permettant la canulation de la pompe, un curage ganglionnaire est généralement effectué. Patients et méthode : Pour cette étude rétrospective, nous avons analysé la base de données des 278 ILP réalisées au Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) à Lausanne depuis mai 1988. Nous avons extrait et analysé de cette étude rétrospective 57 ILP réalisées pour des sarcomes. L'étude porte sur 52 patients traités entre le 19 février 1992 et le 14 décembre 2011, après avoir exclu les patients n'ayant pas bénéficié d'un curage ganglionnaire et la seconde ILP pour 4 patients qui en ont eu 2. Pour chacun de ces patients, les protocoles opératoires, les rapports d'examens radiologiques ainsi que les rapports de pathologies ont été revus et analysés. Nous avons également effectué une revue de la littérature sur PubMed. Résultats : Il y avait 28 hommes (53.8%) et 24 femmes (46.2 %). L'âge moyen au moment de l'ILP était de 56,7 ans (écart-type 16,8). Seul 3 patients sur les 52 avaient des métastases à distance au moment du diagnostic. Le curage ganglionnaire radical a montré que 13 patients (25 %) avaient une atteinte des ganglions lymphatiques (N+). Parmi les types histologiques qui ont présenté au moins une métastase ganglionnaire, on retrouve 2 léomyosarcomes, 2 sarcomes indifférenciés (anciennement MFH), 3 sarcomes épithélioïdes, 4 angiosarcomes et 2 synoviosarcomes. Pour les patients N0, la survie globale moyenne estimée par la méthode de Kaplan et Meier a été de 95,98 mois (CI 95% 66,72-125,23 mois). Pour les patients N1 la survie globale moyenne a chuté à 28,72 mois (CI 95% 6,48-50,97). Le test du Log Rank donne un Chi2 de 9,659 (P=0,002). La moyenne de survie sans maladie a été de 38,03 mois pour le groupe (N0) et de 10,87 mois pour le groupe N1, (CI 95 % 25,75-50,3 et 1,87-19,88 respectivement) et une valeur de P= 0.006. Nous n'avons pas mis en évidence de différence de survie statistiquement significative (P=0.946) entre les types ou les grades histologiques, en raison de la taille du collectif. Conclusion : Bien que rares, les métastases ganglionnaires des sarcomes des membres ont un impact négatif sur la survie à long terme du patient. Les résultats obtenus montrent qu'un curage peut participer au traitement régional et confirme la nécessité de pratiquer systématiquement une lymphadénectomie radicale en vue d'offrir les meilleures chances de survie au patient. Il faudrait donc se poser la question si la présence de métastases ganglionnaires ne devrait pas modifier la prise en charge pour tendre vers un traitement plus agressif chez de tels patients. Ce qui n'est pas le cas à l'heure actuelle.

Dépressivité maternelle au post-partum et symptomatologie du bébé à trois mois : l'effet modérateur de l'alliance familiale et de la satisfaction conjugale

Les troubles de l'humeur sont très fréquents dans la période périnatale. Ils se manifestent sous forme d'une humeur dépressive « sub-clinique » voire sous la forme d'une dépression post-partum avérée. Cette « dépressivité » provoque des perturbations des comportements de parentage, des troubles de la relation à l'enfant et débouchent sur des difficultés émotionnelles, cognitives et comportementales de l'enfant. Plusieurs facteurs peuvent néanmoins tempérer cet enchaînement. L'étude présentée dans cet article évalue dans quelle mesure l'alliance familiale et la satisfaction conjugale modèrent le lien entre dépressivité et développement de l'enfant. Cinquante-sept familles ont participé à l'étude avec leur bébé de trois mois. La dépressivité maternelle a été évaluée par entretien et par questionnaire. L'alliance familiale a été évaluée dans le Jeu Trilogique de Lausanne. La satisfaction conjugale et les symptômes de l'enfant sont rapportés par questionnaires par la mère. Les résultats montrent que (i) le niveau de dépressivité dans notre population est conforme à celui rapporté dans la littérature, (ii) il y a un lien entre dépressivité et difficultés de l'enfant, (iii) ces liens sont effectivement modérés par la satisfaction conjugale, qui joue le rôle de facteur protecteur, et par l'alliance familiale, qui joue le rôle de facteur aggravant. Ces résultats montrent qu'il est indispensable de tenir compte du contexte relationnel dans lequel la mère évolue, afin de pouvoir comprendre sous quelles conditions des troubles de l'humeur maternels vont affecter le développement de l'enfant.

Modification de la composition des cigarettes durant te XXe siècle: rôle de l'industrie du tabac et effet sur la dépendance tabagique [Chemicals added to cigarettes and their effects on tobacco dependence]

This paper summarizes data on the factors involved in addiction and dependence to cigarettes. Nicotine has been intensively studied by the tobacco industry, for instance for its addictive effect at the lowest possible rates. The addition of diammonium phosphate and urea produces an alcalinization of the pH of cigarette smoke, and promotes the absorption and the trans-membrane passage of nicotine. The taste, the smell of smoke, and the visual aspect of the pack of cigarettes are also sensory components that promote addiction. Finally, menthol, sugar, cocoa and liquorice added to cigarettes also play a role in dependence and addiction to cigarettes by, for instance, making an anesthetic effect on the airways.

A pilot assessment of alpha-stat vs pH-stat arterial blood gas analysis after cardiac arrest.

PURPOSE: Resuscitated cardiac arrest (CA) patients typically receive therapeutic hypothermia, but arterial blood gases (ABGs) are often assessed after adjustment to 37°C (alpha-stat) instead of actual body temperature (pH-stat). We sought to compare alpha-stat and pH-stat assessment of Pao2 and Paco2 in such patients. MATERIALS AND METHODS: Using ABG data obtained during the first 24 hours of intensive care unit admission, we determined the impact of measured alpha vs calculated pH-stat on Pao2 and Paco2 on patient classification and outcomes for CA patients. RESULTS: We assessed 1013 ABGs from 120 CA patients with a median age of patients 66 years (interquartile range, 50-76). Median alpha-stat Pao2 changed from 122 (95-156) to 107 (82-143) mm Hg with pH-stat and median Paco2 from 39 (34-46) to 35 (30-41) mm Hg (both P < .001). Using the categories of hyperoxemia, normoxemia, and hypoxemia, pH-stat estimation of Pao2 reclassified approximately 20% of patients. Using the categories of hypercapnia, normocapnia, and hypocapnia, pH stat estimation of Paco2 reclassified approximately 40% of patients. The mortality of patients in different Pao2 and Paco2 categories was similar for pH-stat and alpha-stat. CONCLUSIONS: Using the pH-stat method, fewer resuscitated CA patients admitted to intensive care unit were classified as hyperoxemic or hypercapnic compared with alpha-stat. These findings suggest an impact of ABG assessment methodology on Pao2, Paco2, and patient classification but not on associated outcomes.

L'effet protecteur des protéines alimentaires et l'effet délétère des acides animés alimentaires sur la stéatose hépatique chez la souris [The protective effect of dietary protein and the deleterious effect of dietary amino acids in fatty liver in mice]

Introduction La maladie « Non-Alcoholic Fatty Liver Disease ; NAFLD » et l'obésité provoque la résistance à l'insuline, un symptôme caractéristique du syndrome métabolique. La fréquence de ces maladies a augmenté de manière importante durant ces dernières décennies. Cette augmentation est étroitement liée à la surcharge énergétique dans notre culture modernisée. Pour combattre cette situation, des régimes riches en protéines semblent être bénéfiques, en particulier parce que l'acide aminé leucine stimule la satiété. Cependant l'effet des protéines alimentaires sur la stéatose hépatique reste peu connu. Résultats : Pour étudier cette question, nous avons nourri des souris C57B6/J (âgées de 5 semaines) avec un régime standard (10% kcal graisse, 20% kcal protéine), un régime riche en graisse (45% kcal graisse, 20% kcal protéine) ou un régime riche en graisse et enrichi en protéines (45% kcal graisse, 40% kcal protéine) pendant 10 semaines. Nous avons ainsi montré que l'addition de protéines au régime gras permet de prévenir la stéatose hépatique. Dans un deuxième temps nous avons testé si cet effet bénéfique des protéines alimentaires provient des acides aminés ramifiés (Branched-chain amino acids= BCAA : leucine, isoleucine, valine), composants majeurs de protéines alimentaires. Pour ce faire, nous avons ajouté un groupe de souris nourries au régime riche en graisses + BCAA (45% kcal graisse, 23% kcal protéine). Nos résultats montrent que l'addition des BCAA ne protège pas contre la stéatose hépatique, mais, au contraire, aggrave l'obésité et l'hyperinsulinémie. De manière intéressante, nous avons observé que la supplémentation en protéines ou en BCAA induit des effets différents sur la prise alimentaire et la dépense énergétique. Conclusion : Notre étude suggère clairement que les protéines alimentaires protègent contre l'obésité et la stéatose hépatique. Elle confirme également que les composants majeurs des protéines alimentaires (BCAA) n'exercent pas cet effet protecteur, mais qu'il aggrave le syndrome métabolique. Etant donné que l'ingestion importante et chronique de protéines alimentaires est délétère pour le rein, il serait très intéressant d'identifier les acides aminés spécifiques qui induiraient le même effet protecteur que les protéines alimentaires, mais sans perturber le fonctionnement rénal.

A novel dominant mutation of the Nav1.4 alpha-subunit domain I leading to sodium channel myotonia.

BACKGROUND: Mutations in SCN4A may lead to myotonia. METHODS: Presentation of a large family with myotonia, including molecular studies and patch clamp experiments using human embryonic kidney 293 cells expressing wild-type and mutated channels. RESULTS: In a large family with historic data on seven generations and a clear phenotype, including myotonia at movement onset, with worsening by cold temperature, pregnancy, mental stress, and especially after rest after intense physical activity, but without weakness, the phenotype was linked with the muscle sodium channel gene (SCN4A) locus, in which a novel p.I141V mutation was found. This modification is located within the first transmembrane segment of domain I of the Na(v)1.4 alpha subunit, a region where no mutation has been reported so far. Patch clamp experiments revealed a mutation-induced hyperpolarizing shift (-12.9 mV) of the voltage dependence of activation, leading to a significant increase (approximately twofold) of the window current amplitude. In addition, the mutation shifted the voltage dependence of slow inactivation by -8.7 mV and accelerated the entry to this state. CONCLUSIONS: We propose that the gain-of-function alteration in activation leads to the observed myotonic phenotype, whereas the enhanced slow inactivation may prevent depolarization-induced paralysis.

TCR-alpha CDR3 loop audition regulates positive selection.

How positive selection molds the T cell repertoire has been difficult to examine. In this study, we use TCR-beta-transgenic mice in which MHC shapes TCR-alpha use. Differential AV segment use is directly related to the constraints placed on the composition of the CDR3 loops. Where these constraints are low, efficient selection of alphabeta pairs follows. This mode of selection preferentially uses favored AV-AJ rearrangements and promotes diversity. Increased constraint on the alpha CDR3 loops leads to inefficient selection associated with uncommon recombination events and limited diversity. Further, the two modes of selection favor alternate sets of AJ segments. We discuss the relevance of these findings to the imprint of self-MHC restriction and peripheral T cell activation.

EEG alpha activity reflects motor preparation rather than the mode of action selection

Alpha-band activity (8-13 Hz) is not only suppressed by sensory stimulation and movements, but also modulated by attention, working memory and mental tasks, and could be sensitive to higher motor control functions. The aim of the present study was to examine alpha oscillatory activity during the preparation of simple left or right finger movements, contrasting the external and internal mode of action selection. Three preparation conditions were examined using a precueing paradigm with S1 as the preparatory and S2 as the imperative cue: Full, laterality instructed by S1; Free, laterality freely selected and None, laterality instructed by S2. Time-frequency (TF) analysis was performed in the alpha frequency range during the S1-S2 interval, and alpha motor-related amplitude asymmetries (MRAA) were also calculated. The significant MRAA during the Full and Free conditions indicated effective external and internal motor response preparation. In the absence of specific motor preparation (None), a posterior alpha event-related desynchronization (ERD) dominated, reflecting the main engagement of attentional resources. In Full and Free motor preparation, posterior alpha ERD was accompanied by a midparietal alpha event-related synchronization (ERS), suggesting a concomitant inhibition of task-irrelevant visual activity. In both Full and Free motor preparation, analysis of alpha power according to MRAA amplitude revealed two types of functional activation patterns: (1) a motor alpha pattern, with predominantly midparietal alpha ERS and large MRAA corresponding to lateralized motor activation/visual inhibition and (2) an attentional alpha pattern, with dominating right posterior alpha ERD and small MRAA reflecting visuospatial attention. The present results suggest that alpha oscillatory patterns do not resolve the selection mode of action, but rather distinguish separate functional strategies of motor preparation.

The peroxisome proliferator-activated receptor alpha is a phosphoprotein: regulation by insulin.

Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are members of the nuclear hormone receptor superfamily implicated in adipocyte differentiation. The observations that PPAR alpha is a regulator of hepatic lipid metabolism and that the insulin-sensitizing thiazolidinediones are ligands for PPAR gamma suggest that cross-talk might exist between insulin signaling and PPAR activity, possibly through insulin-induced PPAR phosphorylation. Immunoprecipitation of endogenous PPAR alpha from primary rat adipocytes prelabeled with [32P]-orthophosphate and pretreated for 2 h with vanadate and okadaic acid demonstrated for the first time that PPAR alpha is a phosphoprotein in vivo. Treatment with insulin induced a time-dependent increase in PPAR phosphorylation showing a 3-fold increase after 30 min. Insulin also increased the phosphorylation of human PPAR alpha expressed in CV-1 cells. These changes in phosphorylation were paralleled by enhanced transcriptional activity of PPAR alpha and gamma. Transfection studies in CV-1 cells and HepG2 cells revealed a nearly 2-fold increase of PPAR activity in the presence of insulin. In contrast, insulin had no effect on the transcriptional activity of transfected thyroid hormone receptor in CV-1 cells, suggesting a PPAR-specific effect. Thus, insulin stimulates PPAR alpha phosphorylation and enhances the transcriptional activity of PPAR, suggesting that the transcriptional activity of this nuclear hormone receptor might be modulated by insulin-mediated phosphorylation.

Mutational and computational analysis of the alpha(1b)-adrenergic receptor. Involvement of basic and hydrophobic residues in receptor activation and G protein coupling.

To investigate their role in receptor coupling to G(q), we mutated all basic amino acids and some conserved hydrophobic residues of the cytosolic surface of the alpha(1b)-adrenergic receptor (AR). The wild type and mutated receptors were expressed in COS-7 cells and characterized for their ligand binding properties and ability to increase inositol phosphate accumulation. The experimental results have been interpreted in the context of both an ab initio model of the alpha(1b)-AR and of a new homology model built on the recently solved crystal structure of rhodopsin. Among the twenty-three basic amino acids mutated only mutations of three, Arg(254) and Lys(258) in the third intracellular loop and Lys(291) at the cytosolic extension of helix 6, markedly impaired the receptor-mediated inositol phosphate production. Additionally, mutations of two conserved hydrophobic residues, Val(147) and Leu(151) in the second intracellular loop had significant effects on receptor function. The functional analysis of the receptor mutants in conjunction with the predictions of molecular modeling supports the hypothesis that Arg(254), Lys(258), as well as Leu(151) are directly involved in receptor-G protein interaction and/or receptor-mediated activation of the G protein. In contrast, the residues belonging to the cytosolic extensions of helices 3 and 6 play a predominant role in the activation process of the alpha(1b)-AR. These findings contribute to the delineation of the molecular determinants of the alpha(1b)-AR/G(q) interface.

Genes encoding tumor necrosis factor alpha and granzyme A are expressed during development of autoimmune diabetes.

Progressive destruction of the insulin-producing beta cells in nonobese diabetic mice is observed after infiltration of the pancreas with lymphocytes [Makino, S., Kunimoto, K., Muraoka, Y., Mizushima, Y., Katagiri, K. &amp; Tochino, Y. (1980) Exp. Anim. (Tokyo) 29, 1-13]. We show that the genes for tumor necrosis factor alpha and granzyme A, a serine protease associated with cytoplasmic granules of cytotoxic cells, are expressed during the development of spontaneous diabetes mellitus in the nonobese diabetic mouse. Granzyme A-positive cells are found both in and surrounding the islets, implying induction prior to islet infiltration. Tumor necrosis factor alpha expression is exclusively observed in the intra-islet infiltrate, predominantly in lymphocytes adjacent to insulin-producing beta cells, the targets of the autoimmune destruction, implying that tumor necrosis factor alpha expression is induced locally--i.e., in the islet. A considerable portion of cells expressing tumor necrosis factor alpha appear to be CD4+ T cells. This T-cell subset was previously shown to be necessary for development of the disease. Thus, these findings may be important for understanding the pathogenesis of autoimmune diabetes mellitus and potentially also for that of other T-cell-mediated autoimmune diseases.

Tumor necrosis factor-alpha and alphaB-crystallin up-regulation during antibody-mediated demyelination in vitro: a putative protective mechanism in oligodendrocytes.

By using an in vitro model of antibody-mediated demyelination, we investigated the relationship between tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) and heat shock protein (HSP) induction with respect to oligodendrocyte survival. Differentiated aggregate cultures of rat telencephalon were subjected to demyelination by exposure to antibodies against myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) and complement. Cultures were analyzed 48 hr after exposure. Myelin basic protein (MBP) expression was greatly decreased, but no evidence was found for either necrosis or apoptosis. TNF-alpha was significantly up-regulated. It was localized predominantly in neurons and to a lesser extent in astrocytes and oligodendrocytes, and it was not detectable in microglial cells. Among the different HSPs examined, HSP32 and alphaB-crystallin were up-regulated; they may confer protection from oxidative stress and from apoptotic death, respectively. These results suggest that TNF-alpha, often regarded as a promoter of oligodendroglial death, could alternatively mediate a protective pathway through alphaB-crystallin up-regulation.