The NLRP3 inflammasome is differentially activated by pneumolysin variants and contributes to host defense in pneumococcal pneumonia.

Streptococcus pneumoniae is a leading cause of pneumonia, meningitis, and sepsis. Pneumococci can be divided into >90 serotypes that show differences in the pathogenicity and invasiveness. We tested the hypotheses that the innate immune inflammasome pathway is involved in fighting pneumococcal pneumonia and that some invasive pneumococcal types are not recognized by this pathway. We show that human and murine mononuclear cells responded to S. pneumoniae expressing hemolytic pneumolysin by producing IL-1β. This IL-1β production depended on the NOD-like receptor family, pyrin domain containing 3 (NLRP3) inflammasome. Some serotype 1, serotype 8, and serotype 7F bacteria, which have previously been associated with increased invasiveness and with production of toxins with reduced hemolytic activity, or bacterial mutants lacking pneumolysin did not stimulate notable IL-1β production. We further found that NLRP3 was beneficial for mice during pneumonia caused by pneumococci expressing hemolytic pneumolysin and was involved in cytokine production and maintenance of the pulmonary microvascular barrier. Overall, the inflammasome pathway is protective in pneumonia caused by pneumococci expressing hemolytic toxin but is not activated by clinically important pneumococcal sequence types causing invasive disease. The study indicates that a virulence factor polymorphism may substantially affect the recognition of bacteria by the innate immune system.

Pulmonary hypertension associated to sarcoidosis in Switzerland

Introduction: L'hypertension pulmonaire est une complication rare de la sarcoïdose. Elle se rencontre surtout lors d'atteinte pulmonaire associée, particulièrement lorsque celle-ci est avancée. Objectif: Étudier l'épidémiologie et l'évolution clinique des patients souffrant d'hypertension pulmonaire et de sarcoïdose (SAPH) en Suisse. Méthode: Le registre suisse de l'hypertension pulmonaire a été analysé rétrospectivement pour identifier les cas SAPH de 2000 à 2011. Les paramètres cliniques, tels que le sexe, l'âge, le stade radiographique pulmonaire et l'hémodynamique sont étudiés lors de l'inscription des patients dans le registre. La classe fonctionnelle NYHA, la capacité à l'exercice (TM6M), les traitements introduits (oxygénothérapie, traitements spécifiques pour la sarcoïdose et traitements spécifiques pour l'hypertension pulmonaire), la survie et le nombre de transplantations pulmonaires effectués sont étudiés lors du suivi. Résultats: Parmi plus de 977 patients inscrits, 22 répondent aux critères d'inclusion pour la SAPH. La majorité de patients est de sexe féminin et l'âge moyen est de 59,5 +/-29,7. Le stade pulmonaire le plus souvent rencontré est de degré 4. La mPAP au diagnostic est de 44 ± 12.6 mmHg et la saturation veineuse d'oxygène est de 60%. La plupart des patients présentent une classe NYHA de 3 et le TM6M est de 368.6 ± 124.2 m à l'inclusion dans le registre. La durée moyenne du suivi des patients dans le registre est de 19.4 mois (0-57). La médiane est de 14 mois. La classe fonctionnelle NYHA et les moyennes des mètres parcourus ne montrent pas de changements significatifs lors du suivi. Au début de l'étude, comme à la fin, moins de la moitié des patients sont sous oxygénothérapie ; le traitement le plus utilisé pour l'hypertension pulmonaire est la classe des antagonistes de l'endothéline et pour la sarcoïdose les corticostéroïdes. La survie à un an est de 65 % et de 55 % à 3 ans. Pendant la période d'observation 5 patients nécessitent une transplantation pulmonaire, dont 2 sont décédés. La démarche médicamenteuse varie au cours du temps : la tendance récente est de donner plus de médicaments pour l'hypertension pulmonaire et la sarcoïdose et de favoriser les associations. Conclusion: La SAPH est une maladie rare ou tout au moins rarement diagnostiquée avec un sombre pronostic. Le degré d'hypertension est de modéré à sévère avec une limitation à l'effort importante. En cas de symptômes suggestifs chez un patient souffrant de sarcoïdose, un dépistage échocardiographique systématique devrait être proposé.

The interrater reliability of the pulmonary embolism severity index

RésuméLe PESI (Pulmonary Embolism Severity Index) est un score clinique pronostique s'appliquant à des patients présentant un diagnostic d'embolie pulmonaire. Notre objectif était de démontrer la reproductibilité de ce score entre différents médecins chez des patients présentant une embolie pulmonaire. Nous avons donc identifié, de façon prospective, des patients présentant une embolie pulmonaire nouvellement diagnostiquée aux urgences d'un Hôpital Universitaire (CHUV, Lausanne). Pour tous ces patients, le médecin assistant en charge ainsi que le chef de clinique superviseur ont individuellement collecté les différentes variables permettant d'établir le score selon le PESI. Ils ont, ensuite, de façon indépendante, classifié les patients dans 5 classes de risque (1-V) ainsi qu'en deux groupes à bas risque versus haut risque, respectivement les classes i-ll et les classes III à V.Nous avons examiné la reproductibilité des données entre deux groupes de médecins (médecins assistants vs chefs de clinique), pour chacune des variables constituant le PESI, pour le score total en points, pour l'attribution aux 5 classes de risque ainsi que pour la classification en deux groupes à haut risque versus bas risque. Cette évaluation de la reproductibilité des résultats obtenus par les différents médecins s'est basée sur le calcul du Kappa (K) ainsi sur les Coefficients de Corrélation Intra-classe (ICC).Parmi les 48 patients présentant une Embolie Pulmonaire inclus dans notre étude, les coefficients de reproductibilité entre médecins assistants et chefs de clinique étaient supérieurs à 0.60 pour 10 des 11 variables du PESI. La reproductibilité entre les 2 groupes de médecins, pour le total des points, pour l'attribution à une classe de risque I à V, ainsi que pour la classification en bas versus haut risque était presque parfaite.Nos résultats démontrent la haute reproductibilité du PESI, et appuient donc l'intérêt de son utilisation pour la stratification du risque chez des patients présentant une embolie pulmonaire.

Incidence and management of pulmonary embolism following spinal surgery occurring while under chemical thromboprophylaxis.

Patients undergoing spinal surgery are at risk of developing thromboembolic complications even though lower incidences have been reported as compared to joint arthroplasty surgery. Deep vein thrombosis (DVT) has been studied extensively in the context of spinal surgery but symptomatic pulmonary embolism (PE) has engaged less attention. We prospectively followed a consecutive cohort of 270 patients undergoing spinal surgery at a single institution. From these patients, only 26 were simple discectomies, while the largest proportion (226) was fusions. All patients received both low molecular weight heparin (LMWH) initiated after surgery and compressive stockings. PE was diagnosed with spiral chest CT. Six patients developed symptomatic PE, five during their hospital stay. In three of the six patients the embolic event occurred during the first 3 postoperative days. They were managed by the temporary insertion of an inferior vena cava (IVC) filter thus allowing for a delay in full-dose anticoagulation until removal of the filter. None of the PE patients suffered any bleeding complication as a result of the introduction of full anticoagulation. Two patients suffered postoperative haematomas, without development of neurological symptoms or signs, requiring emergency evacuation. The overall incidence of PE was 2.2% rising to 2.5% after exclusion of microdiscectomy cases. The incidence of PE was highest in anterior or combined thoracolumbar/lumbar procedures (4.2%). There is a large variation in the reported incidence of PE in the spinal literature. Results from the only study found in the literature specifically monitoring PE suggest an incidence of PE as high as 2.5%. Our study shows a similar incidence despite the use of LMWH. In the absence of randomized controlled trials (RCT) it is uncertain if this type of prophylaxis lowers the incidence of PE. However, other studies show that the morbidity of LMWH is very low. Since PE can be a life-threatening complication, LMWH may be a worthwhile option to consider for prophylaxis. RCTs are necessary in assessing the efficacy of DVT and PE prophylaxis in spinal patients.

Nanoparticles activate the NLR pyrin domain containing 3 (Nlrp3) inflammasome and cause pulmonary inflammation through release of IL-1α and IL-1β.

Nanoparticles are increasingly used in various fields, including biomedicine and electronics. One application utilizes the opacifying effect of nano-TiO(2), which is frequently used as pigment in cosmetics. Although TiO(2) is believed to be biologically inert, an emerging literature reports increased incidence of respiratory diseases in people exposed to TiO(2). Here, we show that nano-TiO(2) and nano-SiO(2), but not nano-ZnO, activate the NLR pyrin domain containing 3 (Nlrp3) inflammasome, leading to IL-1β release and in addition, induce the regulated release of IL-1α. Unlike other particulate Nlrp3 agonists, nano-TiO(2)-dependent-Nlrp3 activity does not require cytoskeleton-dependent phagocytosis and induces IL-1α/β secretion in nonphagocytic keratinocytes. Inhalation of nano-TiO(2) provokes lung inflammation which is strongly suppressed in IL-1R- and IL-1α-deficient mice. Thus, the inflammation caused by nano-TiO(2) in vivo is largely caused by the biological effect of IL-1α. The current use of nano-TiO(2) may present a health hazard due to its capacity to induce IL-1R signaling, a situation reminiscent of inflammation provoked by asbestos exposure.

Prospective comparison of clinical prognostic scores in elderly patients with pulmonary embolism.

Background: The Geneva Prognostic Score (GPS), the Pulmonary Embolism Severity Index (PESI), and its simplified version (sPESI) are well known clinical prognostic scores for pulmonary embolism (PE).Objectives: To compare the prognostic performance of these scores in elderly patients with PE. Patients/Methods: In a multicenter Swiss cohort of elderly patients with venous thromboembolism, we prospectively studied 449 patients aged ≥65 years with symptomatic PE. The outcome was 30-day overall mortality. We dichotomized patients as low- vs. higher-risk in all three scores using the following thresholds: GPS scores ≤2 vs. >2, PESI risk classes I-II vs. III-V, and sPESI scores 0 vs. ≥1. We compared 30-day mortality in low- vs. higher-risk patients and the areas under the receiver operating characteristic curve (ROC). Results: Overall, 3.8% of patients (17/449) died within 30 days. The GPS classified a greater proportion of patients as low risk (92% [413/449]) than the PESI (36.3% [163/449]) and the sPESI (39.6% [178/449]) (P<0.001 for each comparison). Low-risk patients based on the sPESI had a mortality of 0% (95% confidence interval [CI] 0-2.1%) compared to 0.6% (95% CI 0-3.4%) for low-risk patients based on the PESI and 3.4% (95% CI 1.9-5.6%) for low-risk patients based on the GPS. The areas under the ROC curves were 0.77 (95%CI 0.72-0.81), 0.76 (95% CI 0.72-0.80), and 0.71 (95% CI 0.66-0.75), respectively (P=0.47). Conclusions: In this cohort of elderly patients with PE, the GPS identified a higher proportion of patients as low-risk but the PESI and sPESI were more accurate in predicting mortality.

Validation of a model to predict adverse outcomes in patients with pulmonary embolism.

AIMS: To validate a model for quantifying the prognosis of patients with pulmonary embolism (PE). The model was previously derived from 10 534 US patients. METHODS AND RESULTS: We validated the model in 367 patients prospectively diagnosed with PE at 117 European emergency departments. We used baseline data for the model's 11 prognostic variables to stratify patients into five risk classes (I-V). We compared 90-day mortality within each risk class and the area under the receiver operating characteristic curve between the validation and the original derivation samples. We also assessed the rate of recurrent venous thrombo-embolism and major bleeding within each risk class. Mortality was 0% in Risk Class I, 1.0% in Class II, 3.1% in Class III, 10.4% in Class IV, and 24.4% in Class V and did not differ between the validation and the original derivation samples. The area under the curve was larger in the validation sample (0.87 vs. 0.78, P=0.01). No patients in Classes I and II developed recurrent thrombo-embolism or major bleeding. CONCLUSION: The model accurately stratifies patients with PE into categories of increasing risk of mortality and other relevant complications. Patients in Risk Classes I and II are at low risk of adverse outcomes and are potential candidates for outpatient treatment.

Immunological mechanisms underlying infectious and chronic lung diseases

Le système respiratoire permet l'échange de gaz entre un organisme et son environnement. Pour fonctionner efficacement, il doit lutter contre les infections tout en maintenant une tolérance aux particules inoffensives. Les cytokines sont des petites protéines qui permettent la communication entre les différentes cellules et jouent un rôle important dans la régulation de l'homéostasie et de l'immunité des surfaces pulmonaires. Une production altérée des cytokines sous-tend beaucoup de maladies du système pulmonaire. Ainsi, la compréhension de la biologie fondamentale des cytokines pourrait contribuer à la mise au point de nouveaux traitements. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le rôle de deux cytokines, le TSLP (Thymic stromal lymphopoietin) et l'IL-17 (Interleukin 17) dans les réponses immunitaires bénéfiques et nuisibles en utilisant des modèles précliniques de souris des maladies pulmonaires. L'asthme est une maladie qui est caractérisée par la bronchoconstriction réversible, l'inflammation des voies respiratoires inférieures, l'hyperréactivité bronchique et le remodelage tissulaire. Le type d'inflammation affectant les voies respiratoires et la présence ou non d'allergie permettent d'établir les différents types d'asthme. La TSLP est une cytokine qui est principalement exprimée à des niveaux élevés dans les poumons de patients souffrant d'asthme allergique. En conséquence, la majeure partie de la recherche sur la TSLP a mis l'accent sur le rôle joué par celle- ci dans les réponses négatives conduisant au développement de l'asthme allergique. Dans cette thèse, nous montrons que la TSLP joue aussi un rôle bénéfique dans les réponses immunitaires pulmonaires. Nous avons découvert que la TSLP atténue la grippe en augmentant les réponses des lymphocytes T cytotoxiques contre le virus. Nous avons également étudié la fonction de la TSLP dans l'asthme non allergique. Contrairement à l'asthme allergique, nous avons constaté que la TSLP diminue les réponses inflammatoires dans l'asthme non allergique en réglant la production de l'IL-17, une cytokine qui favorise la maladie. Ainsi, nous démontrons les fonctions pleiotropes de la TSLP dans des contextes spécifiques de la maladie. Nos résultats ont des implications importantes pour le développement de thérapies ciblant la TSLP dans l'asthme. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié les mécanismes pathogéniques qui sous-tendent le développement de la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). La BPCO est une maladie chronique le plus largement associée aux fumeurs. Elle est caractérisée par une limitation progressive et irréversible du débit d'air et la destruction de la structure des poumons. L'augmentation globale de l'incidence de la maladie encourage grandement la compréhension des mécanismes pathogéniques et l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques. Nous avons découvert que les micro-organismes trouvés dans les voies respiratoires aggravent la maladie en augmentant la production de l'IL-17. L'IL-17 est une cytokine inflammatoire qui est impliquée dans plusieurs maladies pulmonaires chroniques, dont la BPCO. Dans notre modèle animal de la maladie, nous avons neutralisé 1ÌL-17A en utilisant un anticorps spécifique et observé une reprise de la fonction pulmonaire. Dans cette étude, nous avons identifié 2 axes potentiels pour l'intervention thérapeutique contre la BPCO. Cibler les bactéries dans les voies respiratoires soit par l'utilisation d'antibiotiques ou l'utilisation de thérapies à base immunitaire qui antagonisent l'activité spécifiques de l'IL-17. Dans l'avenir, notre laboratoire va collaborer avec des cliniciens pour acquérir des échantillons humains et tester la pertinence de nos résultats dans la maladie humaine. -- L'interaction avec l'environnement extérieur est vitale pour le fonctionnement du système respiratoire. Par conséquent, ce dernier a adopté une multitude de réseaux effecteurs et régulateurs qui permettent de distinguer les particules inhalées comme «dangereuses» ou «inoffensives» et de réagir en conséquence. L'équilibre entre ces réseaux est essentielle pour lutter contre le «danger» déclenché par une infection ou des dommages, et finalement pour le retour à l'homéostasie. Le milieu de cytokine local contribue de manière significative à la mise au point de ces réponses. Ainsi, la caractérisation du rôle des cytokines dans l'état d'équilibre et la maladie a des implications claires pour les interventions thérapeutiques dans les maladies respiratoires aiguës et chroniques. Cette thèse a porté sur le rôle des cytokines, la lymphopoïétine stromale thymique (TSLP) et TIL-17A dans l'élaboration de réponses immunitaires pulmonaires. La TSLP est principalement produite par les cellules épithéliales et peut cibler une myriade de cellules immunitaires. Bien qu'elle ait été montrée être un puissant inducteur des réponses de type Th2, son rôle dans d'autres contextes inflammatoires est relativement inexploré. Dans le premier projet de cette thèse, nous avons découvert une nouvelle fonction de la TSLP dans l'immunité antivirale contre la grippe, une infection virale. Nous avons constaté que la TSLP a réglementé la réponse neutrophile au début de l'infection, en amplifiant l'immunité adaptative spécifique du virus. Mécaniquement, la TSLP a augmenté l'expression de l'IL-15 et du CD70 sur les cellules dendritiques recrutées dans les poumons suite à l'infection et a renforcé leur capacité de stimuler localement les lymphocytes T CD8+ spécifiques du virus. En outre, nous avons étudié la TSLP dans le cadre de divers phénotypes de l'asthme et également démontré l'impact pléiotropique qu'elle a sur les réponses immunitaires pulmonaires. En accord avec les rapports précédents, nous avons constaté que la TSLP a exacerbé l'inflammation atopique médiée par le Th2. En revanche la TSLP a réduit les réponses de l'IL-17A et l'inflammation neutrophile subséquente dans le modèle non atopique, ainsi que l'exacerbation du modèle atopique provoqué par une infection virale. Nos résultats démontrent une dichotomie dans le rôle de la TSLP dans la pathogenèse de l'asthme et soulignent la nécessité d'envisager plusieurs phénotypes d'asthme pour une évaluation approfondie de son potentiel thérapeutique dans cette maladie. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons caractérisé les mécanismes pathogènes qui sous-tendent la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). La BPCO est une maladie hétérogène définie par une diminution progressive de la fonction pulmonaire. Bien que des déclencheurs environnementaux puissent aggraver la maladie, chez les personnes sensibles une maladie établie peut progresser à travers un cercle inflammatoire auto-entretenu. Nous avons cherché à définir les mécanismes sous-jacents à l'aide d'un modèle murin d'inflammation chronique, qui reproduit les caractéristiques pathologiques de la maladie humaine. Puisqu'ont été associés à la BPCO sévère des changements dans le microbiome des voies respiratoires, nous avons supposé que les signaux dérivés de certains microbes pourraient favoriser des voies inflammatoires chroniques de progression de la maladie. Nous avons observé que, en l'absence d un microbiome, la maladie s'est améliorée tel que démontré par une réduction de l'inflammation des voies respiratoires et une amélioration de la fonction pulmonaire. Cela a été lié spécifiquement à une production réduite d'IL-17A, une cytokine qui a été impliquée dans la maladie humaine. De plus la cinétique de production de 1IL- 17A dépendant du microbiote est corrélé à la sévérité de la maladie. Sur la base de ces données, la neutralisation de l'IL-17A a également eu un effet bénéfique sur l'évolution de la maladie. Le rôle significatif de 1TL-17A dans l'aggravation de la maladie a été couplé à sa capacité à engager un dialogue entre les voies inflammatoires innées et adaptatives. Il a influencé le recrutement et le phénotype des neutrophiles et des macrophages, ce qui a eu un impact direct et indirect sur la formation et la fonction des tissus lymphoïdes tertiaires associée à des stades sévères de la maladie. -- The interaction with the external environment is vital for the functioning of the respiratory system. Consequently, it has adopted a multitude of effector and regulatory networks that enable it to distinguish inhaled particles as 'dangerous' or 'innocuous' and respond accordingly. The balance between these networks is crucial to counteract the 'danger' triggered by infection or damage, and ultimately return to homeostasis. The local cytokine milieu contributes significantly to the fine- tuning of these responses. Thus, characterizing the role of cytokines in steady state and disease has clear implications for therapeutic interventions in acute and chronic respiratory disorders. This thesis focused on the role of the cytokines, thymic stromal lymphopoietin (TSLP) and IL-17A in shaping pulmonary immune responses. TSLP is primarily produced by barrier epithelial cells and can target a myriad of immune cells. Although it has been shown to be potent inducer of Th2 type responses, its role in other inflammatory settings is relatively unexplored. In the first project of this thesis, we discovered a novel function of TSLP in antiviral immunity to Influenza A infection. We found that while TSLP regulated the early neutrophilic response to infection, it amplified virus specific adaptive immunity. Mechanistically, TSLP enhanced the expression of IL-15 and CD70 on the lung recruited inflammatory dendritic cells and strengthened their ability to stimulate virus specific CD8+ T cell responses locally. In addition we investigated TSLP in the context of diverse asthma phenotypes and further demonstrated the pleiotropic impact it has on pulmonary immune responses. In concurrence with previous reports we found that TSLP exacerbated Th2 mediated atopic inflammation. In contrast TSLP curtailed IL-17A responses and subsequent neutrophilic inflammation in the non-atopic model as well as virus induced exacerbation of the atopic model. Our findings demonstrate a dichotomy in the role of TSLP in asthma pathogenesis and emphasize the need to consider multiple asthma phenotypes for a thorough evaluation of its therapeutic potential in this disease. In the next part of this thesis we characterized the pathogenic mechanisms underlying chronic obstructive pulmonary disease. COPD is a heterogeneous disease defined by a progressive decline in lung function. Although environmental triggers exacerbate the disease, in susceptible individuals the established disease can progress through a self-sustained inflammatory circle. We sought to delineate the underlying mechanisms by using a murine model of chronic inflammation, which reproduced key pathological features of the human disease. As changes in the airway microbiome have been linked to severe COPD, we speculated that microbial derived signals could facilitate the establishment of chronic inflammatory pathways that favour disease progression. We found that the absence of a microbiota ameliorated disease, exhibited by a reduction in airway inflammation and an improvement in lung function. This was linked specifically to an impaired production of IL-17A, a cytokine that has been implicated in human disease. Moreover the kinetics of microbiota-dependent IL-17A production correlated with the disease severity. Based on these data targeted neutralization of IL-17A also had a beneficiai effect on the disease outcome. The prominent role played by IL-I7A in driving the disease was coupled to its ability in engaging and mediating cross talk between pathogenic innate and adaptive immune pathways. It influenced the recruitment and phenotype of neutrophils and macrophages, as well as impacted upon the formation and function of tertiary lymphoid tissue associated with severe disease. Thus, temporal and spatial changes in cytokine production, their cellular targets and interaction with the local milieu determine the balance between immunity and pathology in the lung. Collectively our findings provide novel mechanistic insights in the complex role played by cytokines in orchestrating pulmonary immune responses and have clear implications for human disease.

Mechanisms and drug therapy of pulmonary hypertension at high altitude.

Abstract Scherrer, Urs, Yves Allemann, Emrush Rexhaj, Stefano F. Rimoldi, and Claudio Sartori. Mechanisms and drug therapy of pulmonary hypertension at high altitude. High Alt Med Biol 14:126-133, 2013.-Pulmonary vasoconstriction represents a physiological adaptive mechanism to high altitude. If exaggerated, however, it is associated with important morbidity and mortality. Recent mechanistic studies using short-term acute high altitude exposure have provided insight into the importance of defective vascular endothelial and respiratory epithelial nitric oxide (NO) synthesis, increased endothelin-1 bioavailability, and overactivation of the sympathetic nervous system in causing exaggerated hypoxic pulmonary hypertension in humans. Based on these studies, drugs that increase NO bioavailability, attenuate endothelin-1 induced pulmonary vasoconstriction, or prevent exaggerated sympathetic activation have been shown to be useful for the treatment/prevention of exaggerated pulm9onary hypertension during acute short-term high altitude exposure. The mechanisms underpinning chronic pulmonary hypertension in high altitude dwellers are less well understood, but recent evidence suggests that they differ in some aspects from those involved in short-term adaptation to high altitude. These differences have consequences for the choice of the treatment for chronic pulmonary hypertension at high altitude. Finally, recent data indicate that fetal programming of pulmonary vascular dysfunction in offspring of preeclampsia and children generated by assisted reproductive technologies represents a novel and frequent cause of pulmonary hypertension at high altitude. In animal models of fetal programming of hypoxic pulmonary hypertension, epigenetic mechanisms play a role, and targeting of these mechanisms with drugs lowers pulmonary artery pressure. If epigenetic mechanisms also are operational in the fetal programming of pulmonary vascular dysfunction in humans, such drugs may become novel tools for the treatment of hypoxic pulmonary hypertension.

Pulmonary embolism severity index and troponin testing for the selection of low-risk patients with acute symptomatic pulmonary embolism.

Summary Background: The combination of the Pulmonary Embolism Severity Index (PESI) and troponin testing could help physicians identify appropriate patients with acute pulmonary embolism (PE) for early hospital discharge. Methods: This prospective cohort study included a total of 567 patients from a single center registry with objectively confirmed acute symptomatic PE. On the basis of the PESI, each patient was classified into 1 of 5 classes (I to V). At the time of hospital admission, patients had troponin I (cTnI) levels measured. The endpoint of the study was all-cause mortality within 30 days after diagnosis. We calculated the mortality rates in 4 patient groups: group 1: PESI class I-II plus cTnI <0.1 ng mL(-1); group 2: PESI classes III-V plus cTnI <0.1 ng mL(-1); group 3: PESI classes I-II plus cTnI >/= 0.1 ng mL(-1); and group 4: PESI classes III-V plus cTnI >/= 0.1 ng mL(-1). Results: The study cohort had a 30-day mortality of 10% (95% confidence interval [CI], 7.6 to 12.5%). Mortality rates in the 4 groups were 1.3%, 14.2%, 0% and 15.4%, respectively. Compared to non-elevated cTnl, the low-risk PESI had a higher negative predictive value (NPV) (98.9% vs 90.8%) and negative likelihood ratio (NLR) (0.1 vs 0.9) for predicting mortality. The addition of non-elevated cTnI to low-risk PESI did not improve the NPV or the NLR compared to either test alone. Conclusions: Compared to cTnl testing, PESI classification more accurately identified patients with PE who are at low risk of all-cause death within 30-days of presentation.

Fetal programming of pulmonary vascular dysfunction in mice: role of epigenetic mechanisms.

Insults during the fetal period predispose the offspring to systemic cardiovascular disease, but little is known about the pulmonary circulation and the underlying mechanisms. Maternal undernutrition during pregnancy may represent a model to investigate underlying mechanisms, because it is associated with systemic vascular dysfunction in the offspring in animals and humans. In rats, restrictive diet during pregnancy (RDP) increases oxidative stress in the placenta. Oxygen species are known to induce epigenetic alterations and may cross the placental barrier. We hypothesized that RDP in mice induces pulmonary vascular dysfunction in the offspring that is related to an epigenetic mechanism. To test this hypothesis, we assessed pulmonary vascular function and lung DNA methylation in offspring of RDP and in control mice at the end of a 2-wk exposure to hypoxia. We found that endothelium-dependent pulmonary artery vasodilation in vitro was impaired and hypoxia-induced pulmonary hypertension and right ventricular hypertrophy in vivo were exaggerated in offspring of RDP. This pulmonary vascular dysfunction was associated with altered lung DNA methylation. Administration of the histone deacetylase inhibitors butyrate and trichostatin A to offspring of RDP normalized pulmonary DNA methylation and vascular function. Finally, administration of the nitroxide Tempol to the mother during RDP prevented vascular dysfunction and dysmethylation in the offspring. These findings demonstrate that in mice undernutrition during gestation induces pulmonary vascular dysfunction in the offspring by an epigenetic mechanism. A similar mechanism may be involved in the fetal programming of vascular dysfunction in humans.

Diagnosis of right ventricular dysfunction in acute pulmonary embolism using helical computed tomography.

Forty-six consecutive patients with pulmonary embolism (PE) who underwent pulmonary angiography, helical computed tomography (CT), and echocardiography in the investigators' emergency department were studied. It was determined that the CT right ventricular (RV)/left ventricular (LV) end-diastolic area ratio was correlated with PE obstruction and echocardiography. A CT RV/LV area ratio &gt;1 had a sensitivity of 88% and a specificity of 88% in diagnosing significant PE. The present study suggests that helical CT may be used as a triage tool in acute PE for selecting high-risk patients, using calculation of the RV/LV area ratio to detect RV dysfunction.