Activity assays and immunoassays for plasma Renin and prorenin: information provided and precautions necessary for accurate measurement.

BACKGROUND: Measurement of plasma renin is important for the clinical assessment of hypertensive patients. The most common methods for measuring plasma renin are the plasma renin activity (PRA) assay and the renin immunoassay. The clinical application of renin inhibitor therapy has thrown into focus the differences in information provided by activity assays and immunoassays for renin and prorenin measurement and has drawn attention to the need for precautions to ensure their accurate measurement. CONTENT: Renin activity assays and immunoassays provide related but different information. Whereas activity assays measure only active renin, immunoassays measure both active and inhibited renin. Particular care must be taken in the collection and processing of blood samples and in the performance of these assays to avoid errors in renin measurement. Both activity assays and immunoassays are susceptible to renin overestimation due to prorenin activation. In addition, activity assays performed with peptidase inhibitors may overestimate the degree of inhibition of PRA by renin inhibitor therapy. Moreover, immunoassays may overestimate the reactive increase in plasma renin concentration in response to renin inhibitor therapy, owing to the inhibitor promoting conversion of prorenin to an open conformation that is recognized by renin immunoassays. CONCLUSIONS: The successful application of renin assays to patient care requires that the clinician and the clinical chemist understand the information provided by these assays and of the precautions necessary to ensure their accuracy.

Radioimmuno positron emission tomography with monoclonal antibodies: a new approach to quantifying in vivo tumour concentration and biodistribution for radioimmunotherapy.

Radioimmunodetection of tumours with monoclonal antibodies is becoming an established procedure. Positron emission tomography (PET) shows better resolution than normal gamma camera single photon emission tomography and can provide more precise quantitative data. Thus, in the present study, these powerful methods have been combined to perform radioimmuno PET (RI-PET). Monoclonal antibodies directed against carcinoembryonic antigen (CEA) an IgG, its F(ab')2 and a mouse-human chimeric IgG derived from it were labelled with 124I, a positron-emitting radionuclide with a convenient physical half-life of four days. Mice, xenografted with a CEA-producing human colon carcinoma, were injected with the 124I-MAb and the tumours were visualized using PET. The concentrations of 124I in tumour and normal tissue were determined by both PET and direct radioactivity counting of the dissected animals, with very good agreement. To allow PET quantification, a procedure was established to account for the presence of radioactivity during the absorption correction measurement (transmission scan). Comparison of PET and tissue counting indicates that this novel combination of radioimmunolocalization and PET (RI-PET) will provide, in addition to more precise diagnosis, more accurate radiation dosimetry for radioimmunotherapy.

The Renin prosequence enhances constitutive secretion of Renin and optimizes Renin activity.

Renin is cleaved from its precursor prorenin into mature renin. We investigated the impact of the renin proregion on the generation and secretion of enzymatically active renin. We compared the effects of the following sequences of human prorenin with those of wild type prorenin[1-383]: prosequence [1-43], hinge sequence [1-62], Des[1-43]prorenin ("renin"), Des[1-62]prorenin and prorenin[N260]. These sequences were individually expressed in CV1 cells (constitutive pathway model) and AtT20 cells (regulated and constitutive pathways model), and Des[1-43]prorenin was also coexpressed together with the different prosequences. Renin concentration and activity were measured in cell extracts and culture media. Deletion of the prosequence reduces renin activity in both cell types, but it leaves (total) renin concentration unchanged. Coexpression of the prosequence with renin enhances renin secretion in both cell types: Constitutively secreted renin is enhanced by coexpression of renin together with any of the prosequence containing molecules [1-43], [1-62] or prorenin[N260]. Immunofluorescence in AtT20 cells shows lysosomal typical labeling of prorenin and Des[1-43]prorenin. In AtT20 cells expressing prorenin[1-383], stimulation of regulated secretion increases prorenin but not renin release. The renin prosequence [1-43] optimizes renin activity possibly through appropriate protein folding and it enhances the constitutive secretion of (pro)renin. The major part of generated renin may be targeted to lysosomes.

Activity measurements of 18F and 90Y with commercial radionuclide calibrators for nuclear medicine in Switzerland.

The activity of radiopharmaceuticals in nuclear medicine is measured before patient injection with radionuclide calibrators. In Switzerland, the general requirements for quality controls are defined in a federal ordinance and a directive of the Federal Office of Metrology (METAS) which require each instrument to be verified. A set of three gamma sources (Co-57, Cs-137 and Co-60) is used to verify the response of radionuclide calibrators in the gamma energy range of their use. A beta source, a mixture of (90)Sr and (90)Y in secular equilibrium, is used as well. Manufacturers are responsible for the calibration factors. The main goal of the study was to monitor the validity of the calibration factors by using two sources: a (90)Sr/(90)Y source and a (18)F source. The three types of commercial radionuclide calibrators tested do not have a calibration factor for the mixture but only for (90)Y. Activity measurements of a (90)Sr/(90)Y source with the (90)Y calibration factor are performed in order to correct for the extra-contribution of (90)Sr. The value of the correction factor was found to be 1.113 whereas Monte Carlo simulations of the radionuclide calibrators estimate the correction factor to be 1.117. Measurements with (18)F sources in a specific geometry are also performed. Since this radionuclide is widely used in Swiss hospitals equipped with PET and PET-CT, the metrology of the (18)F is very important. The (18)F response normalized to the (137)Cs response shows that the difference with a reference value does not exceed 3% for the three types of radionuclide calibrators.

Dpp signaling activity requires Pentagone to scale with tissue size in the growing Drosophila wing imaginal disc.

The wing of the fruit fly, Drosophila melanogaster, with its simple, two-dimensional structure, is a model organ well suited for a systems biology approach. The wing arises from an epithelial sac referred to as the wing imaginal disc, which undergoes a phase of massive growth and concomitant patterning during larval stages. The Decapentaplegic (Dpp) morphogen plays a central role in wing formation with its ability to co-coordinately regulate patterning and growth. Here, we asked whether the Dpp signaling activity scales, i.e. expands proportionally, with the growing wing imaginal disc. Using new methods for spatial and temporal quantification of Dpp activity and its scaling properties, we found that the Dpp response scales with the size of the growing tissue. Notably, scaling is not perfect at all positions in the field and the scaling of target gene domains is ensured specifically where they define vein positions. We also found that the target gene domains are not defined at constant concentration thresholds of the downstream Dpp activity gradients P-Mad and Brinker. Most interestingly, Pentagone, an important secreted feedback regulator of the pathway, plays a central role in scaling and acts as an expander of the Dpp gradient during disc growth.

Study of the regulation of antifungal activity in plant-associated pseudomas fluorescens

RésuméEn agriculture d'énormes pertes sont causées par des champignons telluriques pathogènes tels que Thielaviopsis, Fusarium, Gaeumannomyces et Rhizoctonia ou encore l'oomycète Pythium. Certaines bactéries dites bénéfiques, comme Pseudomonas fluorescens, ont la capacité de protéger les plantes de ces pathogènes par la colonisation de leur racines, par la production de métabolites secondaires possédants des propriétés antifongiques et par l'induction des mécanismes de défenses de la plante colonisée. P. fluorescens CHAO, une bactérie biocontrôle isolée d'un champ de tabac à Payerne, a la faculté de produire un large spectre de métabolites antifongiques, en particulier le 2,4- diacétylphloroglucinol (DAPG), la pyolutéorine (PLT), le cyanure d'hydrogène (HCN), la pyrrolnitrine (PRN) ainsi que des chélateurs de fer.La plante, par sécrétion racinaire, produit des rhizodéposites, source de carbone et d'azote, qui profitent aux populations bactériennes vivant dans la rhizosphere. De plus, certains stresses biotiques et abiotiques modifient cette sécrétion racinaire, en terme quantitatif et qualitatif. De leur côté, les bactéries bénéfiques, améliorent, de façon direct et/ou indirect, la croissance de la plante hôte. De nombreux facteurs biotiques et abiotiques sont connus pour réguler la production de métabolites secondaires chez les bactéries. Des études récentes ont démontré l'importance de la communication entre la plante et les bactéries bénéfiques afin que s'établisse une interaction profitant à chacun des deux partis. Il est ainsi vraisemblable que les populations bactériennes associées aux racines soient capables d'intégrer ces signaux et d'adapter spécifiquement leur comportement en conséquence.La première partie de ce travail de thèse a été la mise au point d'outils basés sur la cytométrie permettant de mesurer l'activité antifongique de cellules bactériennes individuelles dans un environnent naturel, les racines des plantes. Nous avons démontré, grâce à un double marquage aux protéines autofluorescentes GFP et mCherry, que les niveaux d'expression des gènes impliqués dans la biosynthèse des substances antifongiques DAPG, PLT, PRN et HCN ne sont pas les mêmes dans des milieux de cultures liquides que sur les racines de céréales. Par exemple, l'expression de pltA (impliqué dans la biosynthèse du PLT) est quasiment abolie sur les racines de blé mais atteint un niveau relativement haut in vitro. De plus cette étude a mis en avant l'influence du génotype céréalien sur l'expression du gène phlA qui est impliqué dans la biosynthèse du DAPG.Une seconde étude a révélé la communication existant entre une céréale (orge) infectée par le pathogène tellurique Pythium ultimum et P. fluorescens CHAO. Un système de partage des racines nous a permis de séparer physiquement le pathogène et la bactérie bénéfique sur la plante. Cette méthode a donné la possibilité d'évaluer l'effet systémique, causé par l'attaque du pathogène, de la plante sur la bactérie biocontrôle. En effet, l'infection par le phytopathogène modifie la concentration de certains composés phénoliques dans les exsudats racinaires stimulant ainsi l'expression de phi A chez P.fluorescens CHAO.Une troisième partie de ce travail focalise sur l'effet des amibes qui sont des micro-prédateurs présents dans la rhizosphere. Leur présence diminue l'expression des gènes impliqués dans la biosynthèse du DAPG, PLT, PRN et HCN chez P.fluorescens CHAO, ceci en culture liquide et sur des racines d'orge. De plus, des molécules provenant du surnageant d'amibes, influencent l'expression des gènes requis pour la biosynthèse de ces antifongiques. Ces résultats illustrent que les amibes et les bactéries de la rhizosphere ont développé des stratégies pour se reconnaître et adapter leur comportement.La dernière section de ce travail est consacrée à l'acide indole-acétique (LA.A), une phytohormone connue pour son effet stimulateur sur phlA. Une étude moléculaire détaillée nous a démontré que cet effet de l'IAA est notamment modulé par une pompe à efflux (FusPl) et de son régulateur transcriptionnel (MarRl). De plus, les gènes fusPl et marRl sont régulés par d'autres composés phénoliques tels que le salicylate (un signal végétal) et l'acide fusarique (une phytotoxine du pathogène Fusarium).En résumé, ce travail de thèse illustre la complexité des interactions entre les eucaryotes et procaryotes de la rhizosphère. La reconnaissance mutuelle et l'instauration d'un dialogue moléculaire entre une plante hôte et ses bactéries bénéfiques associées? sont indispensables à la survie des deux protagonistes et semblent être hautement spécifiques.SummaryIn agriculture important crop losses result from the attack of soil-borne phytopathogenic fungi, including Thielaviopsis, Fusarium, Gaeumannomyces and Rhizoctonia, as well as from the oomycete Pythium. Certain beneficial microorganisms of the rhizosphere, in particular Pseudomonas fluorescens, have the ability to protect plants against phytopathogens by the intense colonisation of roots, by the production of antifungal exoproducts, and by induction of plant host defences. P. fluorescens strain CHAO, isolated from a tobacco field near Payerne, produces a large array of antifungal exoproducts, including 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG), pyoluteorin (PLT), hydrogen cyanide (HCN), pyrrolnitrin (PRN) and iron chelators. Plants produce rhizodeposites via root secretion and these represent a relevant source of carbon and nitrogen for rhizosphere microorganisms. Various biotic and abiotic stresses influence the quantity and the quality of released exudates. One the other hand, beneficial bacteria directly or indirectly promote plant growth. Biotic and abiotic factors regulate exoproduct production in biocontrol microorganisms. Recent studies have highlighted the importance of communication in establishing a fine-tuned mutualist interaction between plants and their associated beneficial bacteria. Bacteria may be able to integrate rhizosphere signals and adapt subsequently their behaviour.In a first part of the thesis, we developed a new method to monitor directly antifungal activity of individual bacterial cells in a natural environment, i.e. on roots of crop plants. We were able to demonstrate, via a dual-labelling system involving green and red fluorescent proteins (GFP, mCherry) and FACS-based flow cytometry, that expression levels of biosynthetic genes for the antifungal compounds DAPG, PLT, PRN, and HCN are highly different in liquid culture and on roots of cereals. For instance, expression of pltA (involved in PLT biosynthesis) was nearly abolished on wheat roots whereas it attained a relatively high level under in vitro conditions. In addition, we established the importance of the cereal genotype in the expression of phi A (involved in DAPG biosynthesis) in P. fluorescens CHAO.A second part of this work highlighted the systemic communication that exists between biocontrol pseudomonads and plants following attack by a root pathogen. A split-root system, allowing physical separation between the soil-borne oomycete pathogen Phytium ultimum and P. fluorescens CHAO on barley roots, was set up. Root infection by the pathogen triggered a modification of the concentration of certain phenolic root exudates in the healthy root part, resulting in an induction ofphlA expression in P. fluorescens CHAO.Amoebas are micro-predators of the rhizosphere that feed notably on bacteria. In the third part of the thesis, co-habitation of Acanthamoeba castellanii with P. fluorescens CHAO in culture media and on barley roots was found to significantly reduce bacterial expression of genes involved in the biosynthesis of DAPG, PLT, HCN and PRN. Interestingly, molecular cues present in supernatant of A. castelanii induced the expression of these antifungal genes. These findings illustrate the strategies of mutual recognition developed by amoeba and rhizosphere bacteria triggering responses that allow specific adaptations of their behaviour.The last section of the work focuses on indole-3-acetic acid (IAA), a phytohormone that stimulates the expression of phi A. A detailed molecular study revealed that the IAA-mediated effect on phi A is notably modulated by an efflux pump (FusPl) and its transcriptional regulator (MarRl). Remarkably, transcription of fusPl and marRl was strongly upregulated in presence of other phenolic compounds such as salicylate (a plant signal) and fusaric acid (a phytotoxin of the pathogenic fungus Fusarium).To sum up, this work illustrates the great complexity of interactions between eukaryotes and prokaryotes taking place in the rhizosphere niche. The mutual recognition and the establishment of a molecular cross-talk between the host plant and its associated beneficial bacteria are essential for the survival of the two partners and these interactions appear to be highly specific.

Genetic vulnerability factor for schizophrenia: association with glutamate cysteine ligase modifier gene and abnormal enzyme activity

Background: We previously reported in schizophrenia patients a decreased level of glutathione ([GSH]), the principal non-protein antioxidant and redox regulator, both in cerebrospinal-fluid and prefrontal cortex. To identify possible genetic causation, we studied genes involved in GSH metabolism. Methods: Genotyping: mass spectrometry analysis of polymerase chain reaction (PCR) amplified DNA fragments purified from peripheral blood. Gene expression: real-time PCR of total RNA isolated from fibroblast cultures derived from skin of patients (DSM-IV) and healthy controls (DIGS). Results: Case-control association study of single nucleotide polymorphisms (SNP) from the GSH key synthesizing enzyme glutamate-cysteine-ligase (GCL) modifier subunit (GCLM) was performed in two populations: Swiss (patients/controls: 40/31) and Danish (349/348). We found a strong association of SNP rs2301022 in GCLM gene (Danish: c2=3.2; P=0.001 after correction for multiple testing). Evidence for GCLM as a risk factor was confirmed in linkage study of NIMH families. Moreover, we observed a decrease in GCLM mRNA levels in patient fibroblasts, consistently with the association study. Interestingly, Dalton and collaborators reported in GCLM knock-out mice an increased feedback inhibition of GCL activity, resulting in 60% decrease of brain [GSH], a situation analogous to patients. These mice also exhibited an increased sensitivity to oxidative stress. Similarly, under oxidative stress conditions, GCL enzymatic activity was also decreased in patient fibroblasts. Conclusions: These results at the genetic and functional levels, combined with observations that GSH deficient models reveal morphological, electrophysiological, and behavioral anomalies analogous to those observed in patients, suggest that GCLM allelic variant is a vulnerability factor for schizophrenia.

Pharmacological inhibition of nicotinamide phosphoribosyltransferase/visfatin enzymatic activity identifies a new inflammatory pathway linked to NAD.

Nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT), also known as visfatin, is the rate-limiting enzyme in the salvage pathway of NAD biosynthesis from nicotinamide. Since its expression is upregulated during inflammation, NAMPT represents a novel clinical biomarker in acute lung injury, rheumatoid arthritis, and Crohn's disease. However, its role in disease progression remains unknown. We report here that NAMPT is a key player in inflammatory arthritis. Increased expression of NAMPT was confirmed in mice with collagen-induced arthritis, both in serum and in the arthritic paw. Importantly, a specific competitive inhibitor of NAMPT effectively reduced arthritis severity with comparable activity to etanercept, and decreased pro-inflammatory cytokine secretion in affected joints. Moreover, NAMPT inhibition reduced intracellular NAD concentration in inflammatory cells and circulating TNFalpha levels during endotoxemia in mice. In vitro pharmacological inhibition of NAMPT reduced the intracellular concentration of NAD and pro-inflammatory cytokine secretion by inflammatory cells. Thus, NAMPT links NAD metabolism to inflammatory cytokine secretion by leukocytes, and its inhibition might therefore have therapeutic efficacy in immune-mediated inflammatory disorders.

Distinct levels in Pom1 gradients limit Cdr2 activity and localization to time and position division.

Where and when cells divide are fundamental questions. In rod-shaped fission yeast cells, the DYRK-family kinase Pom1 is organized in concentration gradients from cell poles and controls cell division timing and positioning. Pom1 gradients restrict to mid-cell the SAD-like kinase Cdr2, which recruits Mid1/Anillin for medial division. Pom1 also delays mitotic commitment through Cdr2, which inhibits Wee1. Here, we describe quantitatively the distributions of cortical Pom1 and Cdr2. These reveal low profile overlap contrasting with previous whole-cell measurements and Cdr2 levels increase with cell elongation, raising the possibility that Pom1 regulates mitotic commitment by controlling Cdr2 medial levels. However, we show that distinct thresholds of Pom1 activity define the timing and positioning of division. Three conditions-a separation-of-function Pom1 allele, partial downregulation of Pom1 activity, and haploinsufficiency in diploid cells-yield cells that divide early, similar to pom1 deletion, but medially, like wild-type cells. In these cells, Cdr2 is localized correctly at mid-cell. Further, Cdr2 overexpression promotes precocious mitosis only in absence of Pom1. Thus, Pom1 inhibits Cdr2 for mitotic commitment independently of regulating its localization or cortical levels. Indeed, we show Pom1 restricts Cdr2 activity through phosphorylation of a C-terminal self-inhibitory tail. In summary, our results demonstrate that distinct levels in Pom1 gradients delineate a medial Cdr2 domain, for cell division placement, and control its activity, for mitotic commitment.

Pulse wave amplitude drops during sleep are reliable surrogate markers of changes in cortical activity

Rapport de synthèseLe syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie respiratoire fréquente. Sa prévalence est estimée entre 2 et 5% de la population adulte générale. Ses conséquences sont importantes. Notamment, une somnolence diurne, des troubles de la concentration, des troubles de la mémoire et une augmentation du risque d'accident de la route et du travail. Il représente également un facteur de risque cardiovasculaire indépendant.Ce syndrome est caractérisé par la survenue durant le sommeil d'obstructions répétées des voies aériennes supérieures. L'arrêt ou la diminution d'apport en oxygène vers les poumons entraîne des épisodes de diminution de la saturation en oxygène de l'hémoglobine. Les efforts ventilatoires visant à lever l'obstacle présent sur les voies aériennes causent de fréquents réveils à l'origine d'une fragmentation du sommeil.La polysomnographie (PSG) représente le moyen diagnostic de choix. Il consiste en l'enregistrement dans un laboratoire du sommeil et en présence d'un technicien diplômé, du tracé électroencéphalographique (EEG), de l'électrooculogramme (EOG), de l'électromyogramme mentonnier (EMG), du flux respiratoire nasal, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de l'électrocardiogramme (ECG), des mouvements thoraciques et abdominaux, de la position du corps et des mouvements des jambes. L'examen est filmé par caméra infrarouge et les sons sont enregistrés.Cet examen permet entre autres mesures, de déterminer les événements respiratoires obstructifs nécessaires au diagnostic de syndrome d'apnée du sommeil. On définit une apnée lors d'arrêt complet du débit aérien durant au moins 10 secondes et une hypopnée en cas, soit de diminution franche de l'amplitude du flux respiratoire supérieure à 50% durant au moins 10 secondes, soit de diminution significative (20%) de l'amplitude du flux respiratoire pendant au minimum 10 secondes associée à un micro-éveil ou à une désaturation d'au moins 3% par rapport à la ligne de base. La détection des micro-éveils se fait en utilisant les dérivations électroencéphalographiques, électromyographiques et électrooculographiques. Il existe des critères visuels de reconnaissance de ces éveils transitoire: apparition de rythme alpha (8.1 à 12.0 Hz) ou beta (16 à 30 Hz) d'une durée supérieure à 3 secondes [20-21].Le diagnostic de S AOS est retenu si l'on retrouve plus de 5 événements respiratoires obstructifs par heure de sommeil associés soit à une somnolence diurne évaluée selon le score d'Epworth ou à au moins 2 symptômes parmi les suivants: sommeil non réparateur, étouffements nocturne, éveils multiples, fatigue, troubles de la concentration. Le S AOS est gradué en fonction du nombre d'événements obstructifs par heure de sommeil en léger (5 à 15), modéré (15 à 30) et sévère (>30).La polysomnographie (PSG) comporte plusieurs inconvénients pratiques. En effet, elle doit être réalisée dans un laboratoire du sommeil avec la présence permanente d'un technicien, limitant ainsi son accessibilité et entraînant des délais diagnostiques et thérapeutiques. Pour ces mêmes raisons, il s'agit d'un examen onéreux.La polygraphie respiratoire (PG) représente l'alternative diagnostique au gold standard qu'est l'examen polysomnographique. Cet examen consiste en l'enregistrement en ambulatoire, à savoir au domicile du patient, du flux nasalrespiratoire, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de la position du corps et du ronflement (par mesure de pression).En raison de sa sensibilité et sa spécificité moindre, la PG reste recommandée uniquement en cas de forte probabilité de SAOS. Il existe deux raisons principales à l'origine de la moindre sensibilité de l'examen polygraphique. D'une part, du fait que l'état de veille ou de sommeil n'est pas déterminé avec précision, il y a dilution des événements respiratoires sur l'ensemble de l'enregistrement et non sur la période de sommeil uniquement. D'autre part, en l'absence de tracé EEG, la quantification des micro-éveils est impossible. Il n'est donc pas possible dans l'examen poly graphique, de reconnaître une hypopnée en cas de diminution de flux respiratoire de 20 à 50% non associée à un épisode de désaturation de l'hémoglobine de 3% au moins. Alors que dans l'examen polysomnographique, une telle diminution du flux respiratoire pourrait être associée à un micro-éveil et ainsi comptabilisée en tant qu'hypopnée.De ce constat est né la volonté de trouver un équivalent de micro-éveil en polygraphie, en utilisant les signaux à disposition, afin d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique.Or plusieurs études ont démontrés que les micro-éveils sont associés à des réactions du système nerveux autonome. Lors des micro-éveils, on met en évidence la survenue d'une vasoconstriction périphérique. La variation du tonus sympathique associée aux micro-éveils peut être mesurée par différentes méthodes. Les variations de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie représentant un marqueur fiable de la vasoconstriction périphérique associée aux micro-réveils, il paraît donc opportun d'utiliser ce marqueur autonomique disponible sur le tracé des polygraphies ambulatoires afin de renforcer la sensibilité de cet examen.Le but de l'étude est d'évaluer la sensibilité des variations de l'amplitude de l'onde de pouls pour détecter des micro-réveils corticaux afin de trouver un moyen d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique et de renforcer ainsi sont pouvoir diagnostic.L'objectif est de démontrer qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde pouls est concomitante à une activation corticale correspondant à un micro¬réveil. Cette constatation pourrait permettre de déterminer une hypopnée, en polygraphie, par une diminution de 20 à 50% du flux respiratoire sans désaturation de 3% mais associée à une baisse significative de l'amplitude de pouls en postulant que l'événement respiratoire a entraîné un micro-réveil. On retrouve par cette méthode les mêmes critères de scoring d'événements respiratoires en polygraphie et en polysomnographie, et l'on renforce la sensibilité de la polygraphie par rapport au gold standard polysomnographique.La méthode consiste à montrer en polysomnographie qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie est associée à une activation du signal électroencéphalographique, en réalisant une analyse spectrale du tracé EEG lors des baisses d'amplitude du signal d'onde de pouls.Pour ce faire nous avons réalisé une étude rétrospective sur plus de 1000 diminutions de l'amplitude de l'onde de pouls sur les tracés de 10 sujets choisis de manière aléatoire parmi les patients référés dans notre centre du sommeil (CIRS) pour suspicion de trouble respiratoire du sommeil avec somnolence ou symptomatologie diurne.Les enregistrements nocturnes ont été effectués de manière standard dans des chambres individuelles en utilisant le système d'acquisition Embla avec l'ensemble des capteurs habituels. Les données ont été par la suite visuellement analysées et mesurées en utilisant le software Somnologica version 5.1, qui fournit un signal de l'amplitude de l'onde de pouls (puise wave amplitude - PWA).Dans un premier temps, un technicien du sommeil a réalisé une analyse visuelle du tracé EEG, en l'absence des données du signal d'amplitude d'onde de pouls. Il a déterminé les phases d'éveil et de sommeil, les stades du sommeil et les micro¬éveils selon les critères standards. Les micro-éveils sont définis lors d'un changement abrupt dans la fréquence de l'EEG avec un pattern d'ondes thêta-alpha et/ou une fréquence supérieure à 16 Hz (en l'absence de fuseau) d'une durée d'au minimum trois secondes. Si cette durée excède quinze secondes, l'événement correspond à un réveil.Puis, deux investigateurs ont analysé le signal d'amplitude d'onde de pouls, en masquant les données du tracé EEG qui inclut les micro-éveils. L'amplitude d'onde de pouls est calculée comme la différence de valeur entre le zénith et le nadir de l'onde pour chaque cycle cardiaque. Pour chaque baisse de l'amplitude d'onde de pouls, la plus grande et la plus petite amplitude sont déterminées et le pourcentage de baisse est calculé comme le rapport entre ces deux amplitudes. On retient de manière arbitraire une baisse d'au moins 20% comme étant significative. Cette limite a été choisie pour des raisons pratiques et cliniques, dès lors qu'elle représentait, à notre sens, la baisse minimale identifiable à l'inspection visuelle. Chaque baisse de PWA retenue est divisée en 5 périodes contiguës de cinq secondes chacune. Deux avant, une pendant et deux après la baisse de PWA.Pour chaque période de cinq secondes, on a pratiqué une analyse spectrale du tracé EEG correspondant. Le canal EEG C4-A1 est analysé en utilisant la transformée rapide de Fourier (FFT) pour chaque baisse de PWA et pour chaque période de cinq secondes avec une résolution de 0.2 Hz. La distribution spectrale est catégorisée dans chaque bande de fréquence: delta (0.5 à 4.0 Hz); thêta (4.1 à 8.0Hz); alpha (8.1 à 12.0 Hz); sigma (12.1 à 16 Hz) et beta (16.1 à 30.0 Hz). La densité de puissance (power density, en μΥ2 ) pour chaque bande de fréquence a été calculée et normalisée en tant que pourcentage de la puissance totale. On a déterminé, ensuite, la différence de densité de puissance entre les 5 périodes par ANOVA on the rank. Un test post hoc Tukey est été utilisé pour déterminer si les différences de densité de puissance étaient significatives. Les calculs ont été effectués à l'aide du software Sigmastat version 3.0 (Systat Software San Jose, California, USA).Le principal résultat obtenu dans cette étude est d'avoir montré une augmentation significative de la densité de puissance de l'EEG pour toutes les bandes de fréquence durant la baisse de l'amplitude de l'onde de pouls par rapport à la période avant et après la baisse. Cette augmentation est par ailleurs retrouvée dans la plupart des bande de fréquence en l'absence de micro-réveil visuellement identifié.Ce résultat témoigné donc d'une activation corticale significative associée à la diminution de l'onde de pouls. Ce résulat pourrait permettre d'utiliser les variations de l'onde de pouls dans les tracés de polygraphie comme marqueur d'une activation corticale. Cependant on peut dire que ce marqueur est plus sensible que l'analyse visuelle du tracé EEG par un technicien puisque qu'on notait une augmentation de lactivité corticale y compris en l'absence de micro-réveil visuellement identifié. L'application pratique de ces résultats nécessite donc une étude prospective complémentaire.

CYP3A7, CYP3A5, CYP3A4, and ABCB1 genetic polymorphisms, cyclosporine concentration, and dose requirement in transplant recipients.

Cyclosporine is a substrate of cytochrome P450 (CYP) 3A and of the transporter ABCB1, for which polymorphisms have been described. In particular, CYP3A5 *3/*3 genotype results in the absence of CYP3A5 activity, whereas CYP3A7 *1/*1C genotype results in high CYP3A7 expression in adults. Log-transformed dose-adjusted cyclosporine trough concentration and daily dose per weight were compared 1, 3, 6, and 12 months after transplantation between CYP3A and ABCB1 genotypes in 73 renal (n = 64) or lung (n = 9) transplant recipients. CYP3A5 expressors (*1/*3 genotype; n = 8-10) presented significantly lower dose-adjusted cyclosporine trough concentrations (P < 0.05) and required significantly higher daily doses per weight (P < 0.01) than the nonexpressors (*3/*3 genotype; n = 55-59) 1, 3, 6, and 12 months after transplantation. In addition, 7 days after transplantation, more CYP3A5 expressors had uncorrected trough cyclosporine concentration below the target concentration of 200 ng/mL than the nonexpressors (odds ratio = 7.2; 95% confidence interval = 1.4-37.3; P = 0.009). CYP3A4 rs4646437C>T influenced cyclosporine kinetics, the T carriers requiring higher cyclosporine dose. CYP3A7*1C carriers required a 1.4-fold to 1.6-fold higher cyclosporine daily dose during the first year after transplantation (P < 0.05). In conclusion, CYP3A4, CYP3A5, and CYP3A7 polymorphisms affect cyclosporine metabolism, and therefore, their genotyping could be useful, in association with therapeutic drug monitoring, to prospectively optimize cyclosporine prescription in transplant recipients. The administration of a CYP3A genotype-dependent cyclosporine starting dose should therefore be tested prospectively in a randomized controlled clinical trial to assess whether it leads to an improvement of the patients outcome after transplantation, with adequate immunosuppression and decreased toxicity.

Carbonic anhydrase activity in primary sensory neurons. II. Influence of environmental factors on the phenotypic expression of the enzyme in dissociated cultures of chicken dorsal root ganglion cells.

Neuronal subpopulations of dorsal root ganglion (DRG) cells in the chicken exhibit carbonic anhydrase (CA) activity. To determine whether CA activity is expressed by DRG cells maintained in in vitro cultures, dissociated DRG cells from 10-day-old chick embryos were cultured on a collagen substrate. The influence exerted by environmental factors on the enzyme expression was tested under various conditions of culture. Neuron-enriched cell cultures and mixed DRG-cell cultures (including numerous non-neuronal cells) were performed either in a defined medium or in a horse serum-supplemented medium. In all the tested conditions, subpopulations of cultured sensory neurons expressed CA activity in their cell bodies, while their neurites were rarely stained; in each case, the percentage of CA-positive neurons declined with the age of the cultures. The number and the persistence of neurons possessing CA activity as well as the intensity of the reaction were enhanced by addition of horse serum. In contrast, the expression of the neuronal CA activity was not affected by the presence of non-neuronal cells or by the rise of CO2 concentration. Thus, the appearance and disappearance of neuronal subpopulations expressing CA activity may be decisively influenced by factors contained in the horse serum. The loss of CA-positive neurons with time could result from a cell selection or from genetic repression. Analysis of the time curves does not support a preferential cell death of CA-positive neurons but suggests that the eventual conversion of CA-positive neurons into CA-negative neurons results from a loss of the enzyme activity. These results indicate that the phenotypic expression of cultured sensory neurons is dependent on defined environmental factors.

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

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

Valganciclovir in adult solid organ transplant recipients: pharmacokinetic and pharmacodynamic characteristics and clinical interpretation of plasma concentration measurements.

Valganciclovir and ganciclovir are widely used for the prevention of cytomegalovirus (CMV) infection in solid organ transplant recipients, with a major impact on patients' morbidity and mortality. Oral valganciclovir, the ester prodrug of ganciclovir, has been developed to enhance the oral bioavailability of ganciclovir. It crosses the gastrointestinal barrier through peptide transporters and is then hydrolysed into ganciclovir. This review aims to describe the current knowledge of the pharmacokinetic and pharmacodynamic characteristics of this agent, and to address the issue of therapeutic drug monitoring. Based on currently available literature, ganciclovir pharmacokinetics in adult solid organ transplant recipients receiving oral valganciclovir are characterized by bioavailability of 66 +/- 10% (mean +/- SD), a maximum plasma concentration of 3.1 +/- 0.8 mg/L after a dose of 450 mg and of 6.6 +/- 1.9 mg/L after a dose of 900 mg, a time to reach the maximum plasma concentration of 3.0 +/- 1.0 hours, area under the plasma concentration-time curve values of 29.1 +/- 5.3 mg.h/L and 51.9 +/- 18.3 mg.h/L (after 450 mg and 900 mg, respectively), apparent clearance of 12.4 +/- 3.8 L/h, an elimination half-life of 5.3 +/- 1.5 hours and an apparent terminal volume of distribution of 101 +/- 36 L. The apparent clearance is highly correlated with renal function, hence the dosage needs to be adjusted in proportion to the glomerular filtration rate. Unexplained interpatient variability is limited (18% in apparent clearance and 28% in the apparent central volume of distribution). There is no indication of erratic or limited absorption in given subgroups of patients; however, this may be of concern in patients with severe malabsorption. The in vitro pharmacodynamics of ganciclovir reveal a mean concentration producing 50% inhibition (IC(50)) among CMV clinical strains of 0.7 mg/L (range 0.2-1.9 mg/L). Systemic exposure of ganciclovir appears to be moderately correlated with clinical antiviral activity and haematotoxicity during CMV prophylaxis in high-risk transplant recipients. Low ganciclovir plasma concentrations have been associated with treatment failure and high concentrations with haematotoxicity and neurotoxicity, but no formal therapeutic or toxic ranges have been validated. The pharmacokinetic parameters of ganciclovir after valganciclovir administration (bioavailability, apparent clearance and volume of distribution) are fairly predictable in adult transplant patients, with little interpatient variability beyond the effect of renal function and bodyweight. Thus ganciclovir exposure can probably be controlled with sufficient accuracy by thorough valganciclovir dosage adjustment according to patient characteristics. In addition, the therapeutic margin of ganciclovir is loosely defined. The usefulness of systematic therapeutic drug monitoring in adult transplant patients therefore appears questionable; however, studies are still needed to extend knowledge to particular subgroups of patients or dosage regimens.

Conformational changes modulate the activity of human RAD51 protein.

Homologous recombination provides a major pathway for the repair of DNA double-strand breaks in mammalian cells. Defects in homologous recombination can lead to high levels of chromosomal translocations or deletions, which may promote cell transformation and cancer development. A key component of this process is RAD51. In comparison to RecA, the bacterial homologue, human RAD51 protein exhibits low-level strand-exchange activity in vitro. This activity can, however, be stimulated by the presence of high salt. Here, we have investigated the mechanistic basis for this stimulation. We show that high ionic strength favours the co-aggregation of RAD51-single-stranded DNA (ssDNA) nucleoprotein filaments with naked duplex DNA, to form a complex in which the search for homologous sequences takes place. High ionic strength allows differential binding of RAD51 to ssDNA and double-stranded DNA (dsDNA), such that ssDNA-RAD51 interactions are unaffected, whereas those between RAD51 and dsDNA are destabilized. Most importantly, high salt induces a conformational change in RAD51, leading to the formation of extended nucleoprotein filaments on ssDNA. These extended filaments mimic the active form of the Escherichia coli RecA-ssDNA filament that exhibits efficient strand-exchange activity.