Impact of reduced cerebral perfusion pressure on outcome after severe traumatic brain injury is dependent on brain tissue oxygen pressure

INTRODUCTION. Reduced cerebral perfusion pressure (CPP) may worsen secondary damage and outcome after severe traumatic brain injury (TBI), however the optimal management of CPP is still debated. STUDY HYPOTHESIS: We hypothesized that the impact of CPP on outcome is related to brain tissue oxygen tension (PbtO2) level and that reduced CPP may worsen TBI prognosis when it is associated with brain hypoxia. DESIGN. Retrospective analysis of prospective database. METHODS. We analyzed 103 patients with severe TBI who underwent continuous PbtO2 and CPP monitoring for an average of 5 days. For each patient, duration of reduced CPP (\60 mm Hg) and brain hypoxia (PbtO2\15 mm Hg for[30 min [1]) was calculated with linear interpolation method and the relationship between CPP and PbtO2 was analyzed with Pearson's linear correlation coefficient. Outcome at 30 days was assessed with the Glasgow Outcome Score (GOS), dichotomized as good (GOS 4-5) versus poor (GOS 1-3). Multivariable associations with outcome were analyzed with stepwise forward logistic regression. RESULTS. Reduced CPP (n=790 episodes; mean duration 10.2 ± 12.3 h) was observed in 75 (74%) patients and was frequently associated with brain hypoxia (46/75; 61%). Episodes where reduced CPP were associated with normal brain oxygen did not differ significantly between patients with poor versus those with good outcome (8.2 ± 8.3 vs. 6.5 ± 9.7 h; P=0.35). In contrast, time where reduced CPP occurred simultaneously with brain hypoxia was longer in patients with poor than in those with good outcome (3.3±7.4 vs. 0.8±2.3 h; P=0.02). Outcome was significantly worse in patients who had both reduced CPP and brain hypoxia (61% had GOS 1-3 vs. 17% in those with reduced CPP but no brain hypoxia; P\0.01). Patients in whom a positive CPP-PbtO2 correlation (r[0.3) was found also were more likely to have poor outcome (69 vs. 31% in patients with no CPP-PbtO2 correlation; P\0.01). Brain hypoxia was an independent risk factor of poor prognosis (odds ratio for favorable outcome of 0.89 [95% CI 0.79-1.00] per hour spent with a PbtO2\15 mm Hg; P=0.05, adjusted for CPP, age, GCS, Marshall CT and APACHE II). CONCLUSIONS. Low CPP may significantly worsen outcome after severe TBI when it is associated with brain tissue hypoxia. PbtO2-targeted management of CPP may optimize TBI therapy and improve outcome of head-injured patients.

Elevated energy expenditure and reduced energy intake in obese prepubertal children: paradox of poor dietary reliability in obesity?

The purpose of this study was to assess the validity of two common methods used to assess energy intake. A 3-day weighed dietary record and a dietary history were collected and compared with the total daily energy expenditure (TEE) assessed by the heart rate method in a group of 12 obese and 12 nonobese prepubertal children (mean age 9.3 +/- 1.1 years vs 9.3 +/- 0.4 years). The TEE value was higher in obese than in nonobese children (9.89 +/- 1.08 vs 8.13 +/- 1.39 MJ/day; p < 0.01). Energy intake assessed by the dietary record was significantly lower than TEE in the obese children (7.06 +/- 0.98 MJ/day; p < 0.001) but comparable to TEE in the nonobese children (8.03 +/- 0.99 MJ/day; p = not significant). Energy intake assessed by diet history was lower than TEE in the obese children (8.37 +/- 1.35 MJ/day, p < 0.05) but close to TEE in the nonobese children (8.64 +/- 1.54 MJ/day, p = not significant). These results suggest that obese children underreport food intake and that the dietary record and the diet history are not valid means of assessing energy intake in obese prepubertal children.

Need of reduced and harmonized bureaucracy in multi-centre clinical research - a case-report from a Swiss trial

Introduction We launched an investigator-initiated study(ISRCTN31181395) to evaluate the potential benefit of pharmacokinetic-guided dosage individualization of imatinib for leukaemia patients followed in public and private sectors. Following approval by the research ethics committee (REC) of the coordinating centre, recruitment throughout Switzerland necessitated to submit the protocol to 11 cantonal RECs.Materials and Methods We analysed requirements and evaluation procedures of the 12 RECs with associated costs.Results 1-18 copies of the dossier, in total 4300 printed pages, were required (printing/posting costs: ~300 CHF) to meet initial requirements. Meeting frequencies of RECs ranged between 2 weeks and 2 months, time from submission to first feedback took 2-75 days. Study approval was obtained from a chairman, a subor the full committee, the evaluation work being invoiced by 0-1000 CHF (median: 750 CHF, total: 9200 CHF). While 5 RECs gave immediate approval, the other 6 rose in total 38 queries before study release, mainly related to wording in the patient information, leading to 7 different final versions approved. Submission tasks employed an investigator half-time over about 6 months.Conclusion While the necessity of clinical research evaluation by independent RECs is undisputed, there is a need of further harmonization and cooperation in evaluation procedures. Current administrative burden is indeed complex, time-consuming and costly. A harmonized electronic application form, preferably compatible with other regulatory bodies and European countries, could increase transparency, improve communication, and encourage academic multi-centre clinical research in Switzerland.

Genetic variation near IRS1 associates with reduced adiposity and an impaired metabolic profile.

Genome-wide association studies have identified 32 loci influencing body mass index, but this measure does not distinguish lean from fat mass. To identify adiposity loci, we meta-analyzed associations between ∼2.5 million SNPs and body fat percentage from 36,626 individuals and followed up the 14 most significant (P < 10(-6)) independent loci in 39,576 individuals. We confirmed a previously established adiposity locus in FTO (P = 3 × 10(-26)) and identified two new loci associated with body fat percentage, one near IRS1 (P = 4 × 10(-11)) and one near SPRY2 (P = 3 × 10(-8)). Both loci contain genes with potential links to adipocyte physiology. Notably, the body-fat-decreasing allele near IRS1 is associated with decreased IRS1 expression and with an impaired metabolic profile, including an increased visceral to subcutaneous fat ratio, insulin resistance, dyslipidemia, risk of diabetes and coronary artery disease and decreased adiponectin levels. Our findings provide new insights into adiposity and insulin resistance.

Reduced L-selectin (CD62LLow) expression identifies tumor-specific type 1 T cells from lymph nodes draining an autologous tumor cell vaccine.

Reduced expression of CD62L can identify tumor-specific T cells in lymph nodes draining murine tumors. Here, we examined whether this strategy could isolate tumor-specific T cells from vaccinated patients. Tumor vaccine-draining lymph node (TVDLN) T cells of seven patients were separated into populations with reduced (CD62LLow) or high levels of CD62L (CD62LHigh). Effector T cells generated from CD62LLow cells maintained or enriched the autologous tumor-specific type 1 cytokine response compared to unseparated TVDLN T cells in four of four patients showing tumor-specific cytokine secretion. Interestingly, effector T cells generated from CD62LLow or CD62LHigh TVDLN were polarized towards a dominant type 1 or type 2 cytokine profile, respectively. For CD62LLow T cells the type 1 cytokine profile appeared determined prior to culture. Since a tumor-specific type 1 cytokine profile appears critical for mediating anti-tumor activity in vivo, this approach might be used to isolate T cells for adoptive immunotherapy.

Reduced ejection fraction after myocardial infarction: is it sufficient to justify implantation of a defibrillator ?

Introduction : La diminution de la fraction d'éjection après infarctus du myocarde est-elle suffisante pour justifier l'implantation prophylactique de défibrillateur ? Introduction: La diminution de la fraction d'éjection (FE) est un facteur prédictif majeur de mortalité cardiaque chez les patients avec ancien infarctus du myocarde (IM). Les plus récentes études, pour la plupart conduites à la fin des années 90, montrent une diminution de la mortalité post-hospitalière à 10 à 20% par année. Une amélioration de la survie par implantation prophylactique de défibrillateurs a été démontrée chez les patients avec dysfonction myocardique avancée après ancien IM dans la cadre de l'étude MADIT II (Multicenter Automatic Defibrillator Implantation Trial) et est depuis lors, considérée comme une thérapie recommandée. Le bénéfice de l'implantation prophylactique de défibrillateurs en terme de nombre nécessaire de patients à traiter pour prévenir un évènement est d'un intérêt primordial en raison des complications potentielles liées à la procédure et l'appareillage, des implications psychologiques ainsi qu'en raison de l'analyse coût-efficacité. Le nombre de patients à traiter est corrélé au risque actuel de mortalité rythmique, probablement influencé par les récentes avancées thérapeutiques dans la prise en charge aigue de l'IM (notamment par angioplastie primaire) et de l'insuffisance cardiaque. Or, dans '' l'étude MADIT II, le recrutement des patients était effectué entre 1997 et 2001 et l'intervalle moyen entre l'IM et le recrutement était de plus de 6 ans. Le but de l'étude était donc d'évaluer, dans la pratique générale, la mortalité actuelle de patients ayant survécu à un IM avec diminution consécutive significative de la FE. La stratification du risque sur la base des variables hospitalières a de même été explorée. Méthode: Une analyse de cohorte de patients avec infarctus aigu du myocarde admis de 1999 à 2000 a été effectuée dans 2 centres hospitaliers (un universitaire et un cantonal). Tous les dossiers cliniques des patients sortis d'hôpital avec FE documentée ≤ 0.40 ont été inclus. Les caractéristiques des patients, les procédures diagnostiques et thérapeutiques ainsi que la médication étaient reportées. La période de suivi débutait à la sortie d'hôpital. Les end-points primaires étaient la mortalité globale, la mortalité cardiaque et les morts subites. Une analyse bivariée et multivariée a été effectuée. Résultats: 165 patients ont été inclus. Durant un suivi médian de 30 mois (interquartile range 22-36), 18 patients sont décédés (5 morts classifiées comme cardiaques, 8 comme subites, 5 de causes non cardiaques). Les taux de mortalité à un et deux ans selon analyse de Kaplan-Meier étaient de 6.7 et 8.6%, respectivement. Les variables reflétant l'atteinte coronarienne et sa prise en charge (antécédent d'IM, reperfusion aigue, revascularisation complète) étaient plus significativement associées à la mortalité comparées aux variables reflétant la dysfonction myocardique (FE, classe Killip à l'admission). Conclusion : La mortalité des patients ayant survécu à un IM avec dysfonction myocardique avancée a diminué de façon substantielle depuis la fin des années 90. La diminution de la mortalité rythmique implique une augmentation proportionnelle du nombre de patients à traiter par implantation de défibrillateur pour prévenir un évènement. Par ailleurs, une stratification du risque après IM basée uniquement sur la FE semble être inappropriée au vu de son impact mineur sur la mortalité comparé aux autres facteurs de risque identifiés dans notre étude. Les patients sans antécédents d'infarctus et ceux ayant bénéficié d'une revascularisation aigue ou complète avait une mortalité cumulée à 2 ans de, respectivement, 2.5%, 3.9% et 2.3%. Pour ce type de patients à bas risque le bénéfice de l'implantation prophylactique de défibrillateur doit être remis en question. Au vu de cette étude, une stratification additionnelle du risque avant implantation de défibrillateur est à considérer.

Reduced learning ability as a consequence of evolutionary adaptation to nutritional stress in Drosophila melanogaster

1. Dietary conditions affect cognitive abilities of many species, but it is unclear to what extent this physiological effect translates into an evolutionary relationship. 2. A reduction of competitive ability under nutritional stress has been reported as a correlated response to selection for learning ability in Drosophila melanogaster. Here we test whether the reverse holds as well, i.e. whether an evolutionary adaptation to poor food conditions leads to a decrease in learning capacities. 3. Populations of D. melanogaster were: (i) not subject to selection (control), (ii) selected for improved learning ability, (iii) selected for survival and fast development on poor food, or (iv) subject to both selection regimes. 4. There was no detectable response to selection for learning ability. 5. Selection on poor food led to higher survival, faster development and smaller adult size as a direct response, and to reduced learning ability as a correlated response. This study supports the hypothesis that adaptation to poor nutrition is likely to trade off with the evolution of improved learning ability.

Co-trimoxazole prophylaxis is associated with reduced risk of incident tuberculosis in participants in the Swiss HIV Cohort Study.

Co-trimoxazole reduces mortality in HIV-infected adults with tuberculosis (TB), and in vitro data suggest potential antimycobacterial activity of co-trimoxazole. We aimed to evaluate whether prophylaxis with co-trimoxazole is associated with a decreased risk of incident TB in Swiss HIV Cohort Study (SHCS) participants. We determined the incidence of TB per 1,000 person-years from January 1992 to December 2012. Rates were analyzed separately in participants with current or no previous antiretroviral treatment (ART) using Poisson regression adjusted for CD4 cell count, sex, region of origin, injection drug use, and age. A total of 13,431 cohort participants contributed 107,549 person-years of follow-up: 182 patients had incident TB-132 (73%) before and 50 (27%) after ART initiation. The multivariable incidence rate ratios for cumulative co-trimoxazole exposure per year for persons with no previous ART and current ART were 0.70 (95% confidence interval [CI], 0.55 to 0.89) and 0.87 (95% CI, 0.74 to 1.0), respectively. Co-trimoxazole may prevent the development of TB among HIV-positive persons, especially among those with no previous ART.

Peroxisomal and microsomal lipid pathways associated with resistance to hepatic steatosis and reduced pro-inflammatory state.

Accumulation of fat in the liver increases the risk to develop fibrosis and cirrhosis and is associated with development of the metabolic syndrome. Here, to identify genes or gene pathways that may underlie the genetic susceptibility to fat accumulation in liver, we studied A/J and C57Bl/6 mice that are resistant and sensitive to diet-induced hepatosteatosis and obesity, respectively. We performed comparative transcriptomic and lipidomic analysis of the livers of both strains of mice fed a high fat diet for 2, 10, and 30 days. We found that resistance to steatosis in A/J mice was associated with the following: (i) a coordinated up-regulation of 10 genes controlling peroxisome biogenesis and β-oxidation; (ii) an increased expression of the elongase Elovl5 and desaturases Fads1 and Fads2. In agreement with these observations, peroxisomal β-oxidation was increased in livers of A/J mice, and lipidomic analysis showed increased concentrations of long chain fatty acid-containing triglycerides, arachidonic acid-containing lysophosphatidylcholine, and 2-arachidonylglycerol, a cannabinoid receptor agonist. We found that the anti-inflammatory CB2 receptor was the main hepatic cannabinoid receptor, which was highly expressed in Kupffer cells. We further found that A/J mice had a lower pro-inflammatory state as determined by lower plasma levels and IL-1β and granulocyte-CSF and reduced hepatic expression of their mRNAs, which were found only in Kupffer cells. This suggests that increased 2-arachidonylglycerol production may limit Kupffer cell activity. Collectively, our data suggest that genetic variations in the expression of peroxisomal β-oxidation genes and of genes controlling the production of an anti-inflammatory lipid may underlie the differential susceptibility to diet-induced hepatic steatosis and pro-inflammatory state.

Procalcitonin for reduced antibiotic exposure in ventilator-associated pneumonia: a randomised study.

In patients with ventilator-associated pneumonia (VAP), guidelines recommend antibiotic therapy adjustment according to microbiology results after 72 h. Circulating procalcitonin levels may provide evidence that facilitates the reduction of antibiotic therapy. In a multicentre, randomised, controlled trial, 101 patients with VAP were assigned to an antibiotic discontinuation strategy according to guidelines (control group) or to serum procalcitonin concentrations (procalcitonin group) with an antibiotic regimen selected by the treating physician. The primary end-point was antibiotic-free days alive assessed 28 days after VAP onset and analysed on an intent-to-treat basis. Procalcitonin determination significantly increased the number of antibiotic free-days alive 28 days after VAP onset (13 (2-21) days versus 9.5 (1.5-17) days). This translated into a reduction in the overall duration of antibiotic therapy of 27% in the procalcitonin group (p = 0.038). After adjustment for age, microbiology and centre effect, the rate of antibiotic discontinuation on day 28 remained higher in the procalcitonin group compared with patients treated according to guidelines (hazard rate 1.6, 95% CI 1.02-2.71). The number of mechanical ventilation-free days alive, intensive care unit-free days alive, length of hospital stay and mortality rate on day 28 for the two groups were similar. Serum procalcitonin reduces antibiotic therapy exposure in patients with ventilator associated pneumonia.

Développement d'une puce à ADN métabolique et application à l'étude d'un modèle murin d'obésité et de diabète de type II

Résumé tout public : Le développement du diabète de type II et de l'obésité est causé par l'interaction entre des gènes de susceptibilité et des facteurs environnementaux, en particulier une alimentation riche en calories et une activité physique insuffisante. Afín d'évaluer le rôle de l'alimentation en absence d'hétérogénéité génétique, nous avons nourri une lignée de souris génétiquement pure avec un régime extrêmement gras. Ce régime a conduit à l'établissement de différents phénotypes parmi ces souris, soit : un diabète et une obésité (ObD), un diabète mais pas d'obésité (LD) ou ni un diabète, ni une obésité (LnD). Nous avons fait l'hypothèse que ces adaptations différentes au stress nutritionnel induit par le régime gras étaient dues à l'établissement de programmes génétiques différents dans les principaux organes impliqués dans le maintien de l'équilibre énergétique. Afin d'évaluer cette hypothèse, nous avons développé une puce à ADN contenant approximativement 700 gènes du métabolisme. Cette puce à ADN, en rendant possible la mesure simultanée de l'expression de nombreux gènes, nous a permis d'établir les profils d'expression des gènes caractéristiques de chaque groupe de souris nourries avec le régime gras, dans le foie et le muscle squelettique. Les données que nous avons obtenues à partir de ces profils d'expression ont montré que des changements d'expression marqués se produisaient dans le foie et le muscle entre les différents groupes de souris nourries avec le régime gras. Dans l'ensemble, ces changements suggèrent que l'établissement du diabète de type II et de l'obésité induits par un régime gras est associé à une synthèse accrue de lipides par le foie et à un flux augmenté de lipides du foie jusqu'à la périphérie (muscles squelettiques). Dans un deuxième temps, ces profils d'expression des gènes ont été utilisés pour sélectionner un sous-ensemble de gènes suffisamment discriminants pour pouvoir distinguer entre les différents phénotypes. Ce sous-ensemble de gènes nous a permis de construire un classificateur phénotypique capable de prédire avec une précision relativement élevée le phénotype des souris. Dans le futur, de tels « prédicteurs » basés sur l'expression des gènes pourraient servir d'outils pour le diagnostic de pathologies liées au métabolisme. Summary: Aetiology of obesity and type II diabetes is multifactorial, involving both genetic and environmental factors, such as calory-rich diets or lack of exercice. Genetically homogenous C57BL/6J mice fed a high fat diet (HFD) up to nine months develop differential adaptation, becoming either obese and diabetic (ObD) or remaining lean in the presence (LD) or absence (LnD) of diabetes development. Each phenotype is associated with diverse metabolic alterations, which may result from diverse molecular adaptations of key organs involved in the control of energy homeostasis. In this study, we evaluated if specific patterns of gene expression could be associated with each different phenotype of HFD mice in the liver and the skeletal muscles. To perform this, we constructed a metabolic cDNA microarray containing approximately 700 cDNA representing genes involved in the main metabolic pathways of energy homeostasis. Our data indicate that the development of diet-induced obesity and type II diabetes is linked to some defects in lipid metabolism, involving a preserved hepatic lipogenesis and increased levels of very low density lipoproteins (VLDL). In skeletal muscles, an increase in fatty acids uptake, as suggested by the increased expression of lipoprotein lipase, would contribute to the increased level of insulin resistance observed in the ObD mice. Conversely, both groups of lean mice showed a reduced expression in lipogenic genes, particularly stearoyl-CoA desaturase 1 (Scd-1), a gene linked to sensitivity to diet-induced obesity. Secondly, we identified a subset of genes from expression profiles that classified with relative accuracy the different groups of mice. Such classifiers may be used in the future as diagnostic tools of each metabolic state in each tissue. Résumé Développement d'une puce à ADN métabolique et application à l'étude d'un modèle murin d'obésité et de diabète de type II L'étiologie de l'obésité et du diabète de type II est multifactorielle, impliquant à la fois des facteurs génétiques et environnementaux, tels que des régimes riches en calories ou un manque d'exercice physique. Des souris génétiquement homogènes C57BL/6J nourries avec un régime extrêmement gras (HFD) pendant 9 mois développent une adaptation métabolique différentielle, soit en devenant obèses et diabétiques (ObD), soit en restant minces en présence (LD) ou en absence (LnD) d'un diabète. Chaque phénotype est associé à diverses altérations métaboliques, qui pourraient résulter de diverses adaptations moléculaires des organes impliqués dans le contrôle de l'homéostasie énergétique. Dans cette étude, nous avons évalué si des profils d'expression des gènes dans le foie et le muscle squelettique pouvaient être associés à chacun des phénotypes de souris HFD. Dans ce but, nous avons développé une puce à ADN métabolique contenant approximativement 700 ADNc représentant des gènes impliqués dans les différentes voies métaboliques de l'homéostasie énergétique. Nos données indiquent que le développement de l'obésité et du diabète de type II induit par un régime gras est associé à certains défauts du métabolisme lipidique, impliquant une lipogenèse hépatique préservée et des niveaux de lipoprotéines de très faible densité (VLDL) augmentés. Au niveau du muscle squelettique, une augmentation du captage des acides gras, suggéré par l'expression augmentée de la lipoprotéine lipase, contribuerait à expliquer la résistance à l'insuline plus marquée observée chez les souris ObD. Au contraire, les souris minces ont montré une réduction marquée de l'expression des gènes lipogéniques, en particulier de la stéaroyl-CoA désaturase 1 (scd-1), un gène associé à la sensibilité au développement de l'obésité par un régime gras. Dans un deuxième temps, nous avons identifié un sous-ensemble de gènes à partir des profils d'expression, qui permettent de classifier avec une précision relativement élevée les différents groupes de souris. De tels classificateurs pourraient être utilisés dans le futur comme outils pour le diagnostic de l'état métabolique d'un tissu donné.