Plasma concentrations of the enantiomers of methadone and therapeutic response in methadone maintenance treatment

Methadone is a 50:50 mixture of two enantiomers and (R)-methadone accounts for the majority of its opioid effect. The aim of this study was to determine whether a blood concentration of (R)-methadone can be associated with therapeutic response in addict patients in methadone maintenance treatment. Trough plasma concentrations of (R)-, (S)- and (R,S)-methadone were measured in 180 patients in maintenance treatment. Therapeutic response was defined by the absence of illicit opiate or cocaine in urine samples collected during a 2-month period prior to blood sampling. A large interindividual variability of (R)-methadone concentration-to-dose-to-weight ratios was found (mean, S.D., median, range: 112, 54, 100, 19-316 ng x kg/ml x mg). With regard to the consumption of illicit opiate (but not of cocaine), a therapeutic response was associated with (R)- (at 250 ng/ml) and (R,S)-methadone (at 400 ng/ml) but not with (S)-methadone concentrations. A higher specificity was calculated for (R)- than for (R,S)-methadone, as the number of non-responders above this threshold divided by the total number of non-responders was higher for (R,S)-methadone (19%) than for (R)-methadone (7%). The results support the use of therapeutic drug monitoring of (R)-methadone in cases of continued intake of illicit opiates. Due to the variability of methadone concentration-to-dose-to-weight ratios, theoretical doses of racemic methadone could be as small as 55 mg/day and as large as 921 mg/day to produce a plasma (R)-methadone concentration of 250 ng/ml in a 70-kg patient. This demonstrates the importance of individualizing methadone treatment.

Determination of the enantiomers of mianserin, desmethylmianserin, and 8-hydroxymianserin in the plasma and urine of mianserin-treated patients.

An HPLC method is presented which allows the measurement in the same run of the enantiomers of mianserin, desmethylmianserin, and 8-hydroxymianserin in plasma and urine of mianserin-treated patients. Limits of quantitation for the (S)- and (R)-enantiomers of mianserin and desmethylmianserin were 4 and 2.5 ng/ml, respectively, in plasma, and for the (S)- and (R)-enantiomers of mianserin, desmethylmianserin, and 8-hydroxymianserin 5, 2.5, and 5 ng/ml, respectively, in urine. The measured ratios of (S)-mianserin/(R)-mianserin and (S)-desmethylmianserin/(R)-desmethylmianserin in the plasmas of 10 mianserin-treated patients, all extensive metabolizers of debrisoquine as determined by CYP2D6 genotyping, varied, respectively, from 1.0 to 4.06 and from 0.19 to 0.64. As the enantiomers of mianserin differ in their pharmacological profile, these results could partially explain why, until now, no consistent relationship has been established between the therapeutic response and total [(S) + (R)] plasma levels of this antidepressant.

Effects of a nonpressor dose of neuropeptide Y on cardiac output, regional blood flow distribution and plasma renin, vasopressin and catecholamine levels.

Neuropeptide Y (NPY) is a peptide with vasoconstrictor properties known to be present in the central nervous system as well as in sympathetic nerve endings and the adrenal medulla. The purposes of this study were to investigate in normotensive conscious rats the effects of nonpressor doses of NPY on cardiac output and regional blood flow distribution (using radiolabeled microspheres) as well as on plasma renin activity, plasma catecholamine and vasopressin levels. NPY (0.1 microgram/min) infused i.v. for 30 min modified neither blood pressure nor heart rate. Cardiac index was at comparable levels in NPY- as in vehicle-treated rats (17.7 +/- 1.6, n = 8, vs. 21.3 +/- 0.9 ml/min/100 g, n = 8, mean +/- S.E.M.). There was no significant difference in regional blood flow distribution between the two groups of rats, except for the large intestine (0.42 +/- 0.06 vs. 0.71 +/- 0.1 ml/min/g in NPY- and vehicle-treated rats, respectively, P less than .05). Basal plasma renin activity and catecholamine levels were not modified by NPY whereas plasma vasopressin levels were lower (P less than .05) in rats given NPY (0.76 +/- 0.3 pg/ml, n = 8) than in those having received the vehicle (2.2 +/- 0.4 pg/ml).(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

Médecine d'urgence [Emergency medicine: updates 2013].

New evidences published this year are susceptible to change the management of several medical emergencies. Combined antiplatelet therapy might be beneficial for the management of TIA or minor stroke and rapid blood pressure lowering might improve the outcome in patients with intracerebral hemorrhage. A restrictive red cell transfusion strategy is indicated in case of upper digestive bleeding and coagulation factors concentrates are superior to fresh frozen plasma for urgent warfarin reversal. Prolonged systemic steroid therapy is not warranted in case of acute exacerbation of BPCO, and iterative physiotherapy is not beneficial after acute whiplash. Finally, family presence during cardiopulmonary resuscitation may reduce post-traumatic stress disorder among relatives.

Genetic abnormalities and survival in multiple myeloma: the experience of the Intergroupe Francophone du Myélome.

Acquired genomic aberrations have been shown to significantly impact survival in several hematologic malignancies. We analyzed the prognostic value of the most frequent chromosomal changes in a large series of patients with newly diagnosed symptomatic myeloma prospectively enrolled in homogeneous therapeutic trials. All the 1064 patients enrolled in the IFM99 trials conducted by the Intergroupe Francophone du Myélome benefited from an interphase fluorescence in situ hybridization analysis performed on purified bone marrow plasma cells. They were systematically screened for the following genomic aberrations: del(13), t(11;14), t(4;14), hyperdiploidy, MYC translocations, and del(17p). Chromosomal changes were observed in 90% of the patients. The del(13), t(11;14), t(4;14), hyperdiploidy, MYC translocations, and del(17p) were present in 48%, 21%, 14%, 39%, 13%, and 11% of the patients, respectively. After a median follow-up of 41 months, univariate statistical analyses revealed that del(13), t(4;14), nonhyperdiploidy, and del(17p) negatively impacted both the event-free survival and the overall survival, whereas t(11;14) and MYC translocations did not influence the prognosis. Multivariate analyses on 513 patients annotated for all the parameters showed that only t(4;14) and del(17p) retained prognostic value for both the event-free and overall survivals. When compared with the currently used International Staging System, this prognostic model compares favorably. In myeloma, the genomic aberrations t(4;14) and del(17p), together with beta2-microglobulin level, are important independent predictors of survival. These findings have implications for the design of risk-adapted treatment strategies.

MOLECULAR MECHANISMS OF A ROOT SYSTEM TO SOIL ADAPTATION

Contrairement aux animaux, les plantes sont des organismes sessiles qui ne possèdent pas de mécanismes de fuite quand les conditions environnementales ne sont plus optimales. Les plantes sont physiquement ancrées à l'endroit où elles ont germées et aux conditions environnementales qui parfois peuvent être extrêmes. Les possibilités d'acclimatation de différentes espèces, parfois même de groupes de plantes au sein d'une même espèce, peuvent varier mais repose sur une adaptation génétique de la plante. L'adaptation est un long processus qui repose sur l'apparition spontanée de mutations génétiques, leur mise à l'épreuve face aux conditions environnementales, et dans le cas où la mutation a un impact positif sur la survie dans cet habitat particulier, elle sera maintenue dans une population donnée de plantes. De telles populations, appelées écotypes, sont le matériel de départ pour la découverte de gènes qui induisent un bénéfice pour la plante dans un environnement donné. La plante la plus étudiée en biologie moléculaire est Arabidopsis thaliana, l'arabette des prés. Dans une étude précédente, les racines d'écotypes naturels d'Arabidopsis ont été comparées et un écotype, Uk-1, avait le système racinaire le plus particulier. Cet écotype possède des racines beaucoup plus courtes et plus ramifiées que tous les autres écotypes. Des analyses plus poussées ont montré qu'une seule mutation dans un gène était la cause de ce phénotype, le gène BREVIS RADIX (BRX), mot latin signifiant 'racine courte'. Bien que l'on connaisse le gène BRX, on connaît finalement peu de choses sur son importance adaptative. Dans cette étude, nous avons montré que la mutation dans le gène BRX rend la plante plus résistante aux sols acides. Dans l'optique de mieux comprendre cette valeur adaptative du mutant brx, nous avons analysé dans quels tissus le gène BRX jouait un rôle important. Nous avons pu mettre en évidence que BRX est important pour le développement du protophloème. Le protophloème est un élément du système vasculaire de la plante. En général, les plantes supérieures possèdent deux systèmes de transport à longue distance. L'un d'eux, appelé xylème, transporte l'eau et les nutriments absorbés du sol par les racines vers les feuilles. Les feuilles sont le siège du processus de photosynthèse au cours duquel sont produits des sucres qui devront être distribués partout dans les autres parties de la plante. Le tissu cellulaire chargé de livrer les produits de la photosynthèse, ainsi que les régulateurs de croissance, est le phloème. Ce dernier regroupe le métaphloème et le protophloème. Le protophloème est essentiel pour la livraison des sucres synthétisés ainsi que des signaux de croissance aux pointes des racines, centres organogéniques responsables de la production de nouvelles cellules durant la phase de croissance de la racine. La structure du protophloème peut être décrite comme des tubes continus, vides et résistants, faits de cellules spécialisées qui permettent un transport efficace et rapide. Nous avons montré que dans les mutants brx ces canaux de transports sont discontinus car certaines cellules n'ont pas terminé leur cycle de différenciation. Ces cellules obstruent le conduit ce qui fait que les sucres et les signaux de croissance, comme l'auxine, ne peuvent plus être transportés aux méristèmes. En conséquence, la prolifération de l'activité des méristèmes est compromise, ce qui explique les racines courtes. Au lieu d'être délivré aux méristèmes, l'auxine se concentre en amont des méristèmes où cela provoque l'apparition de nouvelles racines branchées et, très probablement, l'activation des pompes à protons. Sur des sols acides, la concentration en ion H+ est très élevée. Ces ions entrent dans les cellules de la racine par diffusion et perturbent notablement la croissance des racines et de la plante en général. Si les cellules de la racine possédaient des pompes à protons hyperactives, elles seraient capable d'évacuer le surplus d'ions H+ en dehors de la cellule, ce qui leur assurerait de meilleures chances de survie sur sols acides. De fait, le mutant brx est capable d'acidifier le milieu de culture dans lequel il est cultivé plus efficacement que la plante sauvage. Ce mutant est également capable de donner plus de progéniture sur ce type de milieu de croissance que les plantes sauvages. Finalement, nous avons trouvé d'autres mutants brx en milieu naturel poussant sur sols acides, ce qui suggère fortement que la mutation du gène BRX est une des causes de l'adaptation aux sols acides. -- Plants as sessile organisms have developed different mechanisms to cope with the complex environmental conditions in which they live. Adaptation is the process through which traits evolve by natural selection to functionally improve in a given environmental context. An adaptation to the environment is characterized by the genetic changes in the entire populations that have been fixed by natural selection over many generations. BREVIS RADIX (BRX) gene was found through natural Arabidopsis accessions screen and was characterized as a root growth regulator since loss-of-function mutants exhibit arrested post-embryonic primary root growth in addition to a more branched root system. Although brx loss-of-function causes a complete alteration in root architecture, BRX activity is only required in the root vasculature, in particular in protophloem cell file. Protophloem is a part of the phloem transport network and is responsible for delivery of photo-assimilates and growth regulators, coming from the shoot through mature phloem component - metaphloem, to the all plant primary meristems. In order to perform its function, protophloem is the first cell file to differentiate within the root meristem. During this process, protophloem cells undergo a partial programmed cell death, during which they build a thicker cell wall, degrade nucleus and tonoplast while plasma membrane stays functional. Interestingly, protophloem cells enter elongation process only after differentiation into sieve elements is completed. Here we show that brx mutants fail to differentiate protophloem cell file properly, a phenotype that can be distinguished by a presence of a "gap" cells, non-differentiated cells between two flanking differentiated cells. Discontinuity of protophloem differentiation in brx mutants is considered to be a consequence of local hyperactivity of CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3) signaling module. Interestingly, a CLE45 activity, most probably at the level of receptor binding, can be modulated by apoplastic pH. Altogether, our results imply that the activity of proton pumps, expressed in non-differentiated cells of protophloem, must be maintained under certain threshold, otherwise CLE45-BAM3 signaling pathway will be stimulated and in turn protophloem will not differentiate. Based on vacuolar morphology, a premature cell wall acidification in brx mutants stochastically prevents the protophloem differentiation. Only after protophloem differentiates, proton pumps can be activated in order to acidify apoplast and to support enucleated protophloem multifold elongation driven by surrounding cells growth. Finally, the protophloem differentiation failure would result in an auxin "traffic jam" in the upper parts of the root, created from the phloem-transported auxin that cannot be efficiently delivered to the meristem. Physiologically, auxin "leakage" from the plant vasculature network could have various consequences, since auxin is involved in the regulation of almost every aspect of plant growth and development. Thus, given that auxin stimulates lateral roots initiation and growth, this scenario explains more branched brx root system. Nevertheless, auxin is considered to activate plasma membrane proton pumps. Along with this, it has been shown that brx mutants acidify media much more than the wild type plants do, a trait that was proposed as an adaptive feature of naturally occurring brx null alleles in Arabidopsis populations found on acidic soils. Additionally, in our study we found that most of accessions originally collected from acidic sampling sites exhibit hypersensitivity to CLE45 treatment. This implies that adaptation of plants to acidic soil involves a positive selection pressure against upstream negative regulators of CLE45-BAM3 signaling, such as BRX. Perspective analysis of these accessions would provide more profound understanding of molecular mechanisms underlying plant adaptation to acidic soils. All these results are suggesting that targeting of the factors that affect protophloem differentiation is a good strategy of natural selection to change the root architecture and to develop an adaptation to a certain environment. -- Les plantes comme organismes sessiles ont développé différents mécanismes pour s'adapter aux conditions environnementales complexes dans lesquelles elles vivent. L'adaptation est le processus par lequel des traits vont évoluer via la sélection naturelle vers une amélioration fonctionnelle dans un contexte environnemental donné. Une adaptation à l'environnement est caractérisée par des changements génétiques dans des populations entières qui ont été fixés par la sélection naturelle sur plusieurs générations. Le gène BREVIS RADIX (BRX) a été identifié dans le crible d'une collection d'accessions naturelles d'Arabidopsis et a été caractérisé comme un régulateur de la croissance racinaire étant donné que le mutant perte-de-fonction montre une croissance racinaire primaire arrêtée au stade post-embryonnaire et présente de plus un système racinaire plus ramifié que la plante sauvage. Bien que le mutant perte-de-fonction brx cause une altération complète de l'architecture racinaire, l'activité de BRX n'est requise que dans la vascularisation racinaire, en particulier au niveau du protophloème. Le protophloème est un composant du réseau de transport du phloème et est responsable du transit des dérivés de la photosynthèse ainsi que des régulateurs de croissances, venant de la partie aérienne par le phloème mature (métaphloème) vers tous les méristèmes primaires de la plante. Pour pouvoir réaliser sa fonction, le protophloème est la première file de cellules à se différencier à l'intérieur du méristème de la racine. Pendant ce processus, les cellules du protophloème subissent une mort cellulaire programmée partielle durant laquelle elles épaississent leur paroi cellulaire, dégradent le noyau et le tonoplaste tandis que la membrane plasmique demeure fonctionnelle. De manière intéressante, les cellules du protophloème entament le processus d'allongement seulement après que la différenciation en tubes criblés soit complète. Ce travail montre que le mutant brx est incapable de mener à bien la différenciation de la file de cellules du protophloème, phénotype qui peut être visualisé par la présence de cellules 'trous', de cellules non différenciées entourées de deux cellules différenciées. La discontinuité de la différenciation du phloème dans le mutant brx est considérée comme la conséquence de l'hyperactivité localisée du module de signalisation CLA VA TA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3). De manière intéressante, l'activité de CLE45, très probablement au niveau de la liaison avec le récepteur, peut être modulé par le pH apoplastique. Pris ensemble, nos résultats impliquent que l'activité des pompes à protons, actives dans les cellules non différenciées du protophloème, doit être maintenue en dessous d'un certain seuil autrement la cascade de signalisation CLE45-BAM3 serait stimulée, en conséquence de quoi le protophloème ne pourrait se différencier. D'après la morphologie vacuolaire, une acidification prématurée de la paroi cellulaire dans le mutant brx empêche la différenciation du protophloème de manière stochastique. Une fois que le protophloème se différencie, les pompes à protons peuvent alors être activées afin d'acidifier l'apoplaste et ainsi faciliter l'allongement des cellules énuclées du protophloème, entraînées par la croissance des cellules environnantes. Finalement, la différenciation défectueuse du protophloème produit une accumulation d'auxine dans la partie supérieure de la racine car le phloème ne peut plus acheminer efficacement l'auxine au méristème. Physiologiquement, la 'fuite' d'auxine à partir du réseau vasculaire de la plante peut avoir des conséquences variées puisque l'auxine est impliquée dans la régulation de la majorité des aspects de la croissance et développement de la plante. Etant donné que l'auxine stimule l'initiation et développement des racines latérales, ce scénario pourrait expliquer le système racinaire plus ramifié du mutant brx. En plus, l'auxine est considérée comme un activateur des pompes à protons. Par ailleurs, nous avons montré que les mutants brx ont la capacité d'acidifier le milieu plus efficacement que les plantes sauvages, une caractéristique des populations sauvages <¥Arabidopsis poussant sur des sols acides et contenant les allèles délétés brx. De plus, dans nos résultats nous avons mis en évidence que la plupart des accessions collectées originellement sur des sites acidophiles montre une hypersensibilité au traitement par CLE45. Ceci implique que l'adaptation des plantes aux sols acides repose sur la pression de sélection positive à rencontre des régulateurs négatifs de CLE45- BAM3, situés en amont de la cascade, tel le produit du gène BRX. Les analyses de ces accessions pourraient aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires responsables de l'adaptation des plantes aux sols acides. Tous nos résultats suggèrent que le ciblage des facteurs affectant la différenciation du protophloème serait une stratégie gagnante dans la sélection naturelle pour changer l'architecture de la racine et ainsi s'adapter efficacement à un nouvel environnement.

Haemodialysis acutely reduces the plasma levels of ADMA without reversing impaired NO-dependent vasodilation.

End-stage renal disease patients have endothelial dysfunction and high plasma levels of ADMA (asymmetric omega-NG,NG-dimethylarginine), an endogenous inhibitor of NOS (NO synthase). The actual link between these abnormalities is controversial. Therefore, in the present study, we investigated whether HD (haemodialysis) has an acute impact on NO-dependent vasodilation and plasma ADMA in these patients. A total of 24 patients undergoing maintenance HD (HD group) and 24 age- and gender-matched healthy controls (Control group) were enrolled. The increase in forearm SkBF (skin blood flow) caused by local heating to 41 degrees C (SkBF41), known to depend on endothelial NO production, was determined with laser Doppler imaging. SkBF41 was expressed as a percentage of the vasodilatory reserve obtained from the maximal SkBF induced by local heating to 43 degrees C (independent of NO). In HD patients, SkBF41 was assessed on two successive HD sessions, once immediately before and once immediately after HD. Plasma ADMA was assayed simultaneously with MS/MS (tandem MS). In the Control group, SkBF41 was determined twice, on two different days, and plasma ADMA was assayed once. In HD patients, SkBF41 was identical before (82.2+/-13.1%) and after (82.7+/-12.4%) HD, but was lower than in controls (day 1, 89.6+/-6.1; day 2, 89.2+/-6.9%; P<0.01 compared with the HD group). In contrast, plasma ADMA was higher before (0.98+/-0.17 micromol/l) than after (0.58+/-0.10 micromol/l; P<0.01) HD. ADMA levels after HD did not differ from those obtained in controls (0.56+/-0.11 micromol/l). These findings show that HD patients have impaired NO-dependent vasodilation in forearm skin, an abnormality not acutely reversed by HD and not explained by ADMA accumulation.

High-throughput and sensitive quantitation of plasma catecholamines by ultraperformance liquid chromatography-tandem mass spectrometry using a solid phase microwell extraction plate.

Plasma catecholamines provide a reliable biomarker of sympathetic activity. The low circulating concentrations of catecholamines and analytical interferences require tedious sample preparation and long chromatographic runs to ensure their accurate quantification by HPLC with electrochemical detection. Published or commercially available methods relying on solid phase extraction technology lack sensitivity or require derivatization of catecholamine by hazardous reagents prior to tandem mass spectrometry (MS) analysis. Here, we manufactured a novel 96-well microplate device specifically designed to extract plasma catecholamines prior to their quantification by a new and highly sensitive ultraperformance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) method. Processing time, which included sample purification on activated aluminum oxide and elution, is less than 1 h per 96-well microplate. The UPLC-MS/MS analysis run time is 2.0 min per sample. This UPLC-MS/MS method does not require a derivatization step, reduces the turnaround time by 10-fold compared to conventional methods used for routine application, and allows catecholamine quantification in reduced plasma sample volumes (50-250 μL, e.g., from children and mice).

The direct peroxisome proliferator-activated receptor target fasting-induced adipose factor (FIAF/PGAR/ANGPTL4) is present in blood plasma as a truncated protein that is increased by fenofibrate treatment.

The fasting-induced adipose factor (FIAF, ANGPTL4, PGAR, HFARP) was previously identified as a novel adipocytokine that was up-regulated by fasting, by peroxisome proliferator-activated receptor agonists, and by hypoxia. To further characterize FIAF, we studied regulation of FIAF mRNA and protein in liver and adipose cell lines as well as in human and mouse plasma. Expression of FIAF mRNA was up-regulated by peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) and PPARbeta/delta agonists in rat and human hepatoma cell lines and by PPARgamma and PPARbeta/delta agonists in mouse and human adipocytes. Transactivation, chromatin immunoprecipitation, and gel shift experiments identified a functional PPAR response element within intron 3 of the FIAF gene. At the protein level, in human and mouse blood plasma, FIAF was found to be present both as the native protein and in a truncated form. Differentiation of mouse 3T3-L1 adipocytes was associated with the production of truncated FIAF, whereas in human white adipose tissue and SGBS adipocytes, only native FIAF could be detected. Interestingly, truncated FIAF was produced by human liver. Treatment with fenofibrate, a potent PPARalpha agonist, markedly increased plasma levels of truncated FIAF, but not native FIAF, in humans. Levels of both truncated and native FIAF showed marked interindividual variation but were not associated with body mass index and were not influenced by prolonged semistarvation. Together, these data suggest that FIAF, similar to other adipocytokines such as adiponectin, may partially exert its function via a truncated form.

Transepidermal water loss and resting energy expenditure in preterm infants.

Skin water loss of preterm infants, nursed naked in incubators under thermoneutral conditions, was assessed by a method based on the measurement of water vapor pressure gradient close to the skin surface. The corresponding skin evaporative heat loss was calculated using an energy equivalent of 0.58 kcal/g water vaporised. During the first 5 weeks of life, 128 sets of measurements were made on 56 infants whose gestational age ranged from 28 to 37 weeks. In the first week of life, infants of less than 30 weeks of gestation had substantially higher transepidermal water loss (TEWL) and skin evaporative heat loss (skin EHL) (41.5 +/- 11.5 g/kg X day TEWL; 24.1 +/- 6.5 kcal/kg X day skin EHL) than infants of 34 weeks and greater (11.1 +/- 4.1 g/kg X day; 6.4 +/- 2.4 kcal/kg X day). Infants of 30-33 weeks of gestation had intermediate values (22.4 +/- 7.6 g/kg X day; 13 +/- 4.4 kcal/kg X day). From the third week of life on, TEWL was similar for all preterm infants, i.e. 14.2 +/- 2.6 to 12.7 +/- 1.9 g/kg X day and corresponds to skin EHL of 8.2 +/- 1.5 to 7.4 +/- 1.1 kcal/kg X day. There was a significant inverse relationship between gestational age and TEWL and also between postnatal age and TEWL. In an additional group of 7 preterm infants (30-34 weeks of gestation, mean postnatal age of 21 +/- 9 days) transepidermal water loss and energy expenditure were measured simultaneously. The skin evaporative heat loss (8.8 +/- 2.5 kcal/kg X day) accounted for 17 +/- 5% of energy expenditure (53.3 +/- 4.1 kcal/kg X day). This study emphasizes that in infants of less than 30 weeks of gestation, the transepidermal water loss is of great importance and makes a major contribution to water and heat balances.

Modulation du métabolisme du glucose astrocytaire par les cytokines pro-inflammatoires et le peptide beta-amyloïde. A la recherche d'une composante gliale aux processus neurodégénératifs

Résumé large public: Une altération localisée du métabolisme du glucose, le substrat énergétique préférentiellement utilisé dans le cerveau, est un trait caractéristique précoce de la maladie d'Alzheimer (MA). Il est maintenant largement admis que le beta-amyloïde, la neuroinflammation et le stress oxydatif participent au développement de la MA. Cependant les mécanismes cellulaires de la pathogenèse restent à identifier. Le métabolisme cérébral a ceci de remarquable qu'il repose sur la coopération entre deux types cellulaires, ainsi les astrocytes et les neurones constituent une unité métabolique. Les astrocytes sont notamment responsables de fournir aux neurones des substrats énergétiques, ainsi que des précurseurs du glutathion pour la défense contre le stress oxydatif. Ces fonctions astrocytaires sont essentielles au bon fonctionnement et à la survie neuronale; par conséquent, une altération de ces fonctions astrocytaires pourrait participer au développement de certaines maladies cérébrales. Le but de ce travail est, dans un premier temps, d'explorer les effets de médiateurs de la neuroinflammation (les cytokines pro-inflammatoires) et du peptide beta-amyloïde sur le métabolisme des astrocytes corticaux, en se focalisant sur les éléments en lien avec le métabolisme énergétique et le stress oxydatif. Puis, dans un second temps, de caractériser les conséquences pour les neurones des modifications du métabolisme astrocytaire induites par ces substances. Les résultats obtenus ici montrent que les cytokines pro-inflammatoires et le beta-amyloïde induisent une profonde altération du métabolisme astrocytaire, selon deux profils distincts. Les cytokines pro-inflammatoires, particulièrement en combinaison, agissent comme « découpleurs » du métabolisme énergétique du glucose, en diminuant l'apport potentiel de substrats énergétiques aux neurones. En plus de son effet propre, le peptide beta-amyloïde potentialise les effets des cytokines pro-inflammatoires. Or, dans le cerveau de patients atteints de la MA, les astrocytes sont exposés simultanément à ces deux types de substances. Les deux types de substances ont un effet ambivalent en termes de stress oxydatif. Ils induisent à la fois une augmentation de la libération de glutathion (potentiellement protecteur pour les neurones voisins) et la production d'espèces réactives de l'oxygène (potentiellement toxiques). Etant donné l'importance de la coopération entre astrocytes et neurones, ces modulations du métabolisme astrocytaire pourraient donc avoir un retentissement majeur sur les cellules environnantes, et en particulier sur la fonction et la survie neuronale. Résumé Les astrocytes et les neurones constituent une unité métabolique. Les astrocytes sont notamment responsables de fournir aux neurones des substrats énergétiques, tels que le lactate, ainsi que des précurseurs du glutathion pour la défense contre le stress oxydatif. Une altération localisée du métabolisme du glucose, le substrat énergétique préférentiellement utilisé dans le cerveau, est un trait caractéristique, précoce, de la maladie d'Alzheimer (MA). Il est maintenant largement admis que le beta-amyloïde, la neuroinflammation et le stress oxydatif participent au développement de la MA. Cependant, les mécanismes cellulaires de la pathogenèse restent à identifier. Le but de ce travail est d'explorer les effets des cytokines pro-inflammatoires (Il-1 ß et TNFα) et du beta-amyloïde (Aß) sur le métabolisme du glucose des astrocytes corticaux en culture primaire ainsi que de caractériser les conséquences, pour la viabilité des neurones voisins, des modifications du métabolisme astrocytaire induites par ces substances. Les résultats obtenus montrent que les cytokines pro-inflammatoires et le beta-amyloïde induisent une profonde altération du métabolisme astrocytaire, selon deux profils distincts. Les cytokines pro-inflammatoires, particulièrement en combinaison, agissent comme « découpleurs » du métabolisme glycolytique astrocytaire. Après 48 heures, le traitement avec TNFα et Il-lß cause une augmentation de la capture de glucose et de son métabolisme dans la voie des pentoses phosphates et dans le cycle de Krebs. A l'inverse, il cause une diminution de la libération de lactate et des stocks cellulaires de glycogène. En combinaison avec les cytokines tel qu'in vivo dans les cerveaux de patients atteints de MA, le peptide betaamyloïde potentialise les effets décrits ci-dessus. Isolément, le Aß cause une augmentation coordonnée de la capture de glucose et de toutes les voies de son métabolisme (libération de lactate, glycogenèse, voie des pentoses phosphate et cycle de Krebs). Les traitements altèrent peu les taux de glutathion intracellulaires, par contre ils augmentent massivement la libération de glutathion dans le milieu extracellulaire. A l'inverse, les deux types de traitements augmentent la production intracellulaire d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). De plus, les cytokines pro-inflammatoires en combinaison augmentent massivement la production des ROS dans l'espace extracellulaire. Afin de caractériser l'impact de ces altérations métaboliques sur la viabilité des neurones environnants, un modèle de co-culture et des milieux conditionnés astrocytaires ont été utilisés. Les résultats montrent qu'en l'absence d'une source exogène d'antioxydants, la présence d'astrocytes favorise la viabilité neuronale ainsi que leur défense contre le stress oxydatif. Cette propriété n'est cependant pas modulée par les différents traitements. D'autre part, la présence d'astrocytes, et non de milieu conditionné, protège les neurones contre l'excitotoxicité due au glutamate. Les astrocytes prétraités (aussi bien avec le beta-amyloïde qu'avec les cytokines pro-inflammatoires) perdent cette propriété. Cet élément suggère que la perturbation du métabolisme astrocytaire causé par les cytokines pro-inflammatoires ou le beta-amyloïde pourrait participer à l'atteinte de la viabilité neuronale associée à certaines pathologies neurodégénératives.

The renal hemodynamic effects of Aspirin in newborn and young adult rabbits.

A group of neonatal (n=10) and 12-week-old (n=12) anesthetized, ventilated New Zealand white rabbits received an acute i.v. dose (40 mg/kg body weight) of acetylsalicylic acid (ASA, Aspirin). In the neonatal animals, i.v. ASA caused within 20 min a significant (P<0.01) fall in renal blood flow and glomerular filtration rate (GFR), with an equally significant (P<0.01) increase in filtration fraction and renal vascular resistance. The latter indicates greatly augmented renal vasconstriction or more precisely reduction in intrarenal vasodilatation by inhibition of vasodilatory prostaglandin (PG) synthesis. Urine volume decreased. The 12-week-old young adult animals responded in a similar, but significantly attenuated fashion. These experiments demonstrate that inhibition of PG synthesis in neonatal animals causes very rapid, reversible vasoconstriction, with a reduction in GFR. In addition, this study confirms previous observations that the renal hemodynamic response to the inhibition of PG synthesis is far more pronounced in neonatal animals than in (young) adult rabbits.

Variability of voriconazole plasma levels measured by new high-performance liquid chromatography and bioassay methods, [and] Voriconazole therapeutic drug monitoring in patients with invasive mycoses improves efficacy and safety outcomes

Rapport de synthèse1. Partie de laboratoireCette première étude décrit le développement et la validation, selon les standards internationaux, de deux techniques de mesure des concentrations sanguines de voriconazole, un nouvel agent antifongique à large spectre: 1) la chromatographic en phase liquide à haute pression et 2) le bio-essai utilisant une souche mutante de Candida hypersensible au voriconazole. Ce travail a aussi permis de mettre en évidence une importante et imprévisible variabilité inter- et intra-individuelle des concentrations sanguines de voriconazole malgré l'utilisation des doses recommandées par le fabriquant. Ce travail a été publié dans un journal avec "peer-review": "Variability of voriconazole plasma levels measured by new high- performance liquid chromatography and bioassay methods" by A. Pascual, V. Nieth, T. Calandra, J. Bille, S. Bolay, L.A. Decosterd, T. Buclin, P.A. Majcherczyk, D. Sanglard, 0. Marchetti. Antimicrobial Agents Chemotherapy, 2007; 51:137-432. Partie CliniqueCette deuxième étude a évalué de façon prospective l'impact clinique des concentrations sanguines de voriconazole sur l'efficacité et sécurité thérapeutique chez des patients atteints d'infections fongiques. Des concentrations sanguines élevées étaient significativement associés à la survenue d'une toxicité neurologique (encéphalopathie avec confusion, hallucinations et myoclonies) et des concentrations sanguines basses à une réponse insuffisante au traitement antifongique (persistance ou progression des signes cliniques et radiologiques de l'infection). Dans la majorité des cas, un ajustement de la dose de voriconazole, sur la base des concentrations mesurées, a abouti à une récupération neurologique complète ou à une résolution de l'infection, respectivement. Ce travail a été publié dans un journal avec "peer-review": " Voriconazole Therapeutic Drug Monitoring in Patients with Invasive Mycoses Improves Efficacy and Safety Outcomes" by A. Pascual, T. Calandra, S. Bolay, T. Buclin, J. Bille, and O. Marchetti. Clinical Infectious Diseases, 2008 January 15; 46(2): 201-11.Ces deux études, financées de façon conjointe par un "grant" international de la Société suisse d'infectiologie et la Société internationale de maladies infectieuses et par la Fondation pour le progrès en microbiologie médicale et maladies infectieuses (FAMMID, Lausanne), ont été réalisées au sein du Service des Maladies Infectieuses, Département de Médecine, au CHUV, en étroite collaboration avec la Division de Pharmacologie Clinique, Département de Médecine, au CHUV et l'Institut de Microbiologie du CHUV et de l'Université de Lausanne.

Contribution of major cardiovascular risk factors to familial premature coronary artery disease : the GENECARD project

Résumé: Objectifs: Cette étude relève la prévalence des principaux facteurs de risque cardiovasculaire dans les coronaropathies précoces (P-CAD) familiales, survenant chez au moins deux frères et/ou soeurs d'une même fratrie. Méthodes: Nous avons recruté 213 survivants atteints de P-CAD, issus de 103 fratries, diagnostiqués avant l'âge de 50 ans chez les hommes et 55 ans chez les femmes. La présence ou non d'hypertension, d'hypercholestérolémie, d'obésité et de tabagisme a été documentée au moment de l'événement chez 163 de ces patients (145 hommes et 18 femmes). Chaque patient a été comparé à deux individus de même âge et sexe, chez qui un diagnostic de P-CAD «sporadique» (non familiale) était posé, et à trois individus choisis au hasard parmi la population générale. Résultats: En comparaison de la population générale, les patients atteints de P-CAD sporadique avaient une prévalence supérieure pour 1 'hypertension (29% vs. 14%, p<0.001), le cholestérol (54% vs. 33%, p<0.001), l'obésité (20% vs. 13%, p<0.001) et le tabagisme (76% vs. 39%, p<0.001). Ces facteurs de risque étaient de prévalences similaires, voire supérieures chez les patients atteints de P-CAD familiale (43% [p<0.05 vs. P-CAD sporadiques], 58% [p=0.07], 21% et 72%) respectivement). Seulement 7 (4%) des 163 patients atteints de P-CAD familiale et 22 (7%) des 326 patients atteints de P-CAD sporadique, ne présentaient aucun facteur de risque cardiovasculaire, comparés à 167 (34%) des 489 patients issus de la population générale. Conclusions: Les facteurs de risque cardiovasculaire classiques et réversibles ont une haute prévalence chez les patients atteints de P-CAD familiale. Ce fait rend improbable une contribution génétique prédominante, agissant en l'absence de facteurs de risque. Abstract: Objectives: This study was designed to assess the prevalence of major cardiovascular risk factors in familial premature coronary artery disease (P-CAD), affecting two or more siblings within one sibship. Background: Premature CAD has a genetic component. It remains to be established whether familial P-CAD is due to genes acting independently from major cardiovascular risk factors. Methods: We recruited 213 P-CAD survivors from 103 sibships diagnosed before age ?50 (men) or ?55 (women) years old. Hypertension, hypercholesterolemia, obesity, and smoking were documented at the time of the event in 163 patients (145 men and 18 women). Each patient was compared with two individuals of the same age and gender, diagnosed with sporadic (nonfamilial) P-CAD, and three individuals randomly sampled from the general population. Results: Compared with the general population, patients with sporadic P-CAD had a higher prevalence of hypertension (29% vs. 14%, p < 0.001), hypercholesterolemia (54% vs. 33%, p < 0.001), obesity (20% vs. 13%, p < 0.001), and smoking (76% vs. 39%, p < 0.001). These risk factors were equally or even more prevalent in patients with familial P-CAD (43% [p < 0.05 vs. sporadic P-CAD], 58% [p = 0.07], 21% and 72%, respectively). Overall, only 7 (4%) of 163 of patients with familial P-CAD and 22 (7%) of 326 of patients with sporadic P-CAD had none of these conditions, as compared with 167 (34%) of 489 patients in the general population. Conclusions: Classic, remediable risk factors are highly prevalent in patients with familial P-CAD. Accordingly, a major contribution of genes acting in the absence of these risk factors is unlikely

Common genetic loci influencing plasma homocysteine concentrations and their effect on risk of coronary artery disease.

BACKGROUND: The strong observational association between total homocysteine (tHcy) concentrations and risk of coronary artery disease (CAD) and the null associations in the homocysteine-lowering trials have prompted the need to identify genetic variants associated with homocysteine concentrations and risk of CAD. OBJECTIVE: We tested whether common genetic polymorphisms associated with variation in tHcy are also associated with CAD. DESIGN: We conducted a meta-analysis of genome-wide association studies (GWAS) on tHcy concentrations in 44,147 individuals of European descent. Polymorphisms associated with tHcy (P < 10(-8)) were tested for association with CAD in 31,400 cases and 92,927 controls. RESULTS: Common variants at 13 loci, explaining 5.9% of the variation in tHcy, were associated with tHcy concentrations, including 6 novel loci in or near MMACHC (2.1 Ã- 10(-9)), SLC17A3 (1.0 Ã- 10(-8)), GTPB10 (1.7 Ã- 10(-8)), CUBN (7.5 Ã- 10(-10)), HNF1A (1.2 Ã- 10(-12)), and FUT2 (6.6 Ã- 10(-9)), and variants previously reported at or near the MTHFR, MTR, CPS1, MUT, NOX4, DPEP1, and CBS genes. Individuals within the highest 10% of the genotype risk score (GRS) had 3-μmol/L higher mean tHcy concentrations than did those within the lowest 10% of the GRS (P = 1 Ã- 10(-36)). The GRS was not associated with risk of CAD (OR: 1.01; 95% CI: 0.98, 1.04; P = 0.49). CONCLUSIONS: We identified several novel loci that influence plasma tHcy concentrations. Overall, common genetic variants that influence plasma tHcy concentrations are not associated with risk of CAD in white populations, which further refutes the causal relevance of moderately elevated tHcy concentrations and tHcy-related pathways for CAD.