Changing the awareness of low vitamin D status in a rheumatology population: a pre/post-study.

INTRODUCTION: In 2009 hypovitaminosis D was highly prevalent in a population of Swiss rheumatology patients (86%). We aimed to evaluate the evolution of vitamin D status in the same population two years later, after the results of the first study were disseminated to local physicians and patients, in order to determine the evolution of the problem and the impact of physician information. METHOD: Patients in our rheumatology clinic were screened for 25-OH vitamin D. Results were categorised as: deficient (<10 ng/ml or <25 nmol/l), insufficient (10 to 30 ng/ml or 25 to 75 nmol/l) or normal (>30 ng/ml or >75 nmol/l). We also used another cut-off of 20 ng/ml (50 nmol/l). We evaluated the evolution of 25-OH vitamin D dosages and vitamin D3 prescriptions between 2008 and 2011 in our institution and the number of publications on vitamin D in three important medical journals of the French speaking part of Switzerland. RESULTS: Compared with 2009, significantly more patients had normal results in 2011. Fifty-two percent of patients had levels >20 ng/ml in 2009 and 66% in 2011, difference statistically significant (p = 0.001). During the years separating the two study periods the number of 25-OH vitamin D dosages and the prescription of high doses of vitamin D3 increased in our hospital. In addition the number of publications on vitamin D increased between 2008 and 2011. CONCLUSION: We concluded that lower prevalence in hypovitaminosis D is certainly related to better adherence to daily supplements, and to better information and awareness of the physicians about hypovitaminosis D.

Decision analysis for the genotype designation in low-template-DNA profiles

What genotype should the scientist specify for conducting a database search to try to find the source of a low-template-DNA (lt-DNA) trace? When the scientist answers this question, he or she makes a decision. Here, we approach this decision problem from a normative point of view by defining a decision-theoretic framework for answering this question for one locus. This framework combines the probability distribution describing the uncertainty over the trace's donor's possible genotypes with a loss function describing the scientist's preferences concerning false exclusions and false inclusions that may result from the database search. According to this approach, the scientist should choose the genotype designation that minimizes the expected loss. To illustrate the results produced by this approach, we apply it to two hypothetical cases: (1) the case of observing one peak for allele xi on a single electropherogram, and (2) the case of observing one peak for allele xi on one replicate, and a pair of peaks for alleles xi and xj, i ≠ j, on a second replicate. Given that the probabilities of allele drop-out are defined as functions of the observed peak heights, the threshold values marking the turning points when the scientist should switch from one designation to another are derived in terms of the observed peak heights. For each case, sensitivity analyses show the impact of the model's parameters on these threshold values. The results support the conclusion that the procedure should not focus on a single threshold value for making this decision for all alleles, all loci and in all laboratories.

Evolution of endurance during a multidisciplinary treatment of chronic low back pain and its influence of work capacity

Introduction: Low back pain is a common disorder touching up to 80% of the population, with redundancies of up to 70%. A small proportion would go on to develop chronic low back pain (LBP) with reduced work capacity and they would count for the majority of the costs. Up to day, a multi-disciplinary treatment program is one of the best approaches. In the program one of the mile-stones is restoration of function. The aim of this study was to follow patients, according to the endurance change after the program and its influence on workability during one year after inclusion in a such program. Method: Patients were following a multidisciplinary treatment for 3 weeks including physiotherapy, occupation measures combined with an educational program with behavioural and psychological interventions on an outpatient program. We studied the endurance with the help of the Bruce test, accomplished at the beginning and at the end of the program. On the other hand the patients filled out pain questionnaires and PACT score according their own impression on workability. Results: There were a clear relation between the increase in the cardiovascular endurance and the increased workability. Almost every patient presented an increase in the VO2 max, even though the workability did not follow. This increase were associated with a decrease in pain apprehension. Conclusion: A multidisciplinary treatment program, teaching the patients how to care with their pain and to accept it even if it persist is successful in lowering the global pain. If the program allows the patients to strengthen the endurance, the workability will increase in parallel. In this way the patients were able to reduce the consummation of medicaments and to increase the work capacity.

Unusual spread of a penicillin-susceptible methicillin-resistant Staphylococcus aureus clone in a geographic area of low incidence.

We describe the unusual spread of a penicillin-susceptible methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) clone in hospitals in western Switzerland, where the incidence of MRSA is usually low. During a 2-year period, this clone had been responsible for several outbreaks and had been isolated from &gt;156 persons in 21 institutions. Molecular typing by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) demonstrated that all of these isolates belonged to the same clone. In 1 of the outbreaks, involving 30 cases, the clone was responsible for at least 17 secondary cases. In contrast, during the period of the latter outbreak, 9 other patients harboring different MRSA strains, as assessed by PFGE, were hospitalized in the same wards, but no secondary cases occurred. These observations suggest that this clone, compared with other MRSA strains, had some intrinsic factor(s) that contributed to its ability to disseminate and could thus be considered epidemic.

A novel tool for the assessment of pain: validation in low back pain.

BACKGROUND: Adequate pain assessment is critical for evaluating the efficacy of analgesic treatment in clinical practice and during the development of new therapies. Yet the currently used scores of global pain intensity fail to reflect the diversity of pain manifestations and the complexity of underlying biological mechanisms. We have developed a tool for a standardized assessment of pain-related symptoms and signs that differentiates pain phenotypes independent of etiology. METHODS AND FINDINGS: Using a structured interview (16 questions) and a standardized bedside examination (23 tests), we prospectively assessed symptoms and signs in 130 patients with peripheral neuropathic pain caused by diabetic polyneuropathy, postherpetic neuralgia, or radicular low back pain (LBP), and in 57 patients with non-neuropathic (axial) LBP. A hierarchical cluster analysis revealed distinct association patterns of symptoms and signs (pain subtypes) that characterized six subgroups of patients with neuropathic pain and two subgroups of patients with non-neuropathic pain. Using a classification tree analysis, we identified the most discriminatory assessment items for the identification of pain subtypes. We combined these six interview questions and ten physical tests in a pain assessment tool that we named Standardized Evaluation of Pain (StEP). We validated StEP for the distinction between radicular and axial LBP in an independent group of 137 patients. StEP identified patients with radicular pain with high sensitivity (92%; 95% confidence interval [CI] 83%-97%) and specificity (97%; 95% CI 89%-100%). The diagnostic accuracy of StEP exceeded that of a dedicated screening tool for neuropathic pain and spinal magnetic resonance imaging. In addition, we were able to reproduce subtypes of radicular and axial LBP, underscoring the utility of StEP for discerning distinct constellations of symptoms and signs. CONCLUSIONS: We present a novel method of identifying pain subtypes that we believe reflect underlying pain mechanisms. We demonstrate that this new approach to pain assessment helps separate radicular from axial back pain. Beyond diagnostic utility, a standardized differentiation of pain subtypes that is independent of disease etiology may offer a unique opportunity to improve targeted analgesic treatment.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Use of levosimendan as rescue therapy in children with low cardiac output syndrome.

Objective: Aim of post operative treatments after cardiac surgery is to avoid low cardiac output syndrome (LCOS). Levosimendan, a new inotrope agent, has been demonstrated in adult patient to be an effective treatment for this purpose when classical therapy is not effective. It shows a positive effect on cardiac output, with fewer adverse effects and lower mortality than with dopamine. There is very few data on its benefit in the paediatric population. The aim of this study is to evaluate the effect of levosimendan in cardiac children with LCOS.Methods: Retrospective analysis of 25 children hospitalised in our PICU after cardiac surgery that demonstrated LCOS not responding to classical catecholamine therapy and who received levosimendan as rescue. LCOS parameters like urine output, mixed venous oxygen saturation (SvO2), arterio-venous differences in CO2 (AVCO2) and plasmatic lactate were compared before therapy and at 12, 24, 48 and 72 hours after the beginning of the levosimendan infusion. We also analyzed the effect on the utilisation of amines (amine score), adverse events and mortality.Results: After the beginning of levosimendan infusion, urine output (3.1 vs 5.3ml/kg/h, p=0.003) and SVO2 (56 vs 64mmHg, p=0.001) increase significantly during first 72 hours and at the same time plasmatic lactate (2.6 vs 1.4 mmole/l, p<0.001), AVCO2 (11 vs 8 mmHg, p=0.002) and amine score (63 vs 39, p=0.007) decrease significantly. No side effects were noted during administration of levosimendan. In this group of patients, mortality was 0%.Conclusion: Levosimendan is an effective treatment in children after congenital heart surgery. Our study, with a greater sample of patient than other studies, confirms the improvement of cardiac output already shown in other paediatric studies.

Low doses of ionizing radiation promote tumor growth and metastasis by enhancing angiogenesis.

Radiotherapy is a widely used treatment option in cancer. However, recent evidence suggests that doses of ionizing radiation (IR) delivered inside the tumor target volume, during fractionated radiotherapy, can promote tumor invasion and metastasis. Furthermore, the tissues that surround the tumor area are also exposed to low doses of IR that are lower than those delivered inside the tumor mass, because external radiotherapy is delivered to the tumor through multiple radiation beams, in order to prevent damage of organs at risk. The biological effects of these low doses of IR on the healthy tissue surrounding the tumor area, and in particular on the vasculature remain largely to be determined. We found that doses of IR lower or equal to 0.8 Gy enhance endothelial cell migration without impinging on cell proliferation or survival. Moreover, we show that low-dose IR induces a rapid phosphorylation of several endothelial cell proteins, including the Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) Receptor-2 and induces VEGF production in hypoxia mimicking conditions. By activating the VEGF Receptor-2, low-dose IR enhances endothelial cell migration and prevents endothelial cell death promoted by an anti-angiogenic drug, bevacizumab. In addition, we observed that low-dose IR accelerates embryonic angiogenic sprouting during zebrafish development and promotes adult angiogenesis during zebrafish fin regeneration and in the murine Matrigel assay. Using murine experimental models of leukemia and orthotopic breast cancer, we show that low-dose IR promotes tumor growth and metastasis and that these effects were prevented by the administration of a VEGF receptor-tyrosine kinase inhibitor immediately before IR exposure. These findings demonstrate a new mechanism to the understanding of the potential pro-metastatic effect of IR and may provide a new rationale basis to the improvement of current radiotherapy protocols.

Recurrence pattern after [(18)F]fluoroethyltyrosine-positron emission tomography-guided radiotherapy for high-grade glioma: a prospective study.

PURPOSE: To assess the failure pattern observed after (18)F fluoroethyltyrosine (FET) planning after chemo- and radiotherapy (RT) for high-grade glioma. METHODS: All patients underwent prospectively RT planning using morphological gross tumour volumes (GTVs) and biological tumour volumes (BTVs). The post-treatment recurrence tumour volumes (RTVs) of 10 patients were transferred on their CT planning. First, failure patterns were defined in terms of percentage of RTV located outside the GTV and BTV. Second, the location of the RTV with respect to the delivered dose distribution was assessed using the RTV's DVHs. Recurrences with >95% of their volume within 95% isodose line were considered as central recurrences. Finally, the relationship between survival and GTV/BTV mismatches was assessed. RESULTS: The median percentages of RTV outside the GTV and BTV were 41.8% (range, 10.5-92.4) and 62.8% (range, 34.2-81.1), respectively. The majority of recurrences (90%) were centrally located. Using a composite target volume planning formalism, the degree of GTV and BTV mismatch did not correlate with survivorship. CONCLUSIONS: The observed failure pattern after FET-PET planning and chemo-RT is primarily central. The target mismatch-survival data suggest that using FET-PET planning may counteract the possibility of BTV-related progression, which may have a detrimental effect on survival.

Understanding the low-temperature limitations to forest growth through calibration of a forest dynamics model with tree-ring data

The sensitivity of altitudinal and latitudinal tree-line ecotones to climate change, particularly that of temperature, has received much attention. To improve our understanding of the factors affecting tree-line position, we used the spatially explicit dynamic forest model TreeMig. Although well-suited because of its landscape dynamics functions, TreeMig features a parabolic temperature growth response curve, which has recently been questioned. and the species parameters are not specifically calibrated for cold temperatures. Our main goals were to improve the theoretical basis of the temperature growth response curve in the model and develop a method for deriving that curve's parameters from tree-ring data. We replaced the parabola with an asymptotic curve, calibrated for the main species at the subalpine (Swiss Alps: Pinus cembra, Larix decidua, Picea abies) and boreal (Fennoscandia: Pinus sylvestris, Betula pubescens, P. abies) tree-lines. After fitting new parameters, the growth curve matched observed tree-ring widths better. For the subalpine species, the minimum degree-day sum allowing, growth (kDDMin) was lowered by around 100 degree-days; in the case of Larix, the maximum potential ring-width was increased to 5.19 mm. At the boreal tree-line, the kDDMin for P. sylvestris was lowered by 210 degree-days and its maximum ring-width increased to 2.943 mm; for Betula (new in the model) kDDMin was set to 325 degree-days and the maximum ring-width to 2.51 mm; the values from the only boreal sample site for Picea were similar to the subalpine ones, so the same parameters were used. However, adjusting the growth response alone did not improve the model's output concerning species' distributions and their relative importance at tree-line. Minimum winter temperature (MinWiT, mean of the coldest winter month), which controls seedling establishment in TreeMig, proved more important for determining distribution. Picea, P. sylvestris and Betula did not previously have minimum winter temperature limits, so these values were set to the 95th percentile of each species' coldest MinWiT site (respectively -7, -11, -13). In a case study for the Alps, the original and newly calibrated versions of TreeMig were compared with biomass data from the National Forest Inventor), (NFI). Both models gave similar, reasonably realistic results. In conclusion, this method of deriving temperature responses from tree-rings works well. However, regeneration and its underlying factors seem more important for controlling species' distributions than previously thought. More research on regeneration ecology, especially at the upper limit of forests. is needed to improve predictions of tree-line responses to climate change further.

Lack of metabolic and behavioral adaptations in rural Gambian men with low body mass index.

Energy expenditure was measured by means of a respiratory chamber in two groups of adult rural Gambian men. The first group (n = 29) had a low body mass index (BMI; in kg/m2) < 18.5), whereas the control group (n = 29) had a higher BMI (> 22). This study shows that the energy expenditure of Gambian men with low BMI is not different from that of Gambian men with normal BMI when the results are normalized for fat-free mass or for weight by analysis of covariance. In Gambian men the nutritional status thus does not seem to affect energy metabolism notably. No differences in respiratory quotient, diet-induced thermogenesis, net work efficiency, spontaneous physical activity, heart rate, or urinary catecholamine excretion were observed between the two groups. It is, however, interesting to note that the basal metabolic rate of Gambian men, regardless of their nutritional status, is approximately 10% (range 4-12% depending on the reference value used) lower than that predicted for individuals living in industrialized countries.

Low-grade and high-grade mammary carcinomas in WAP-T transgenic mice are independent entities distinguished by Met expression.

Mammary carcinomas developing in SV40 transgenic WAP-T mice arise in two distinct histological phenotypes: as differentiated low-grade and undifferentiated high-grade tumors. We integrated different types of information such as histological grading, analysis of aCGH-based gene copy number and gene expression profiling to provide a comprehensive molecular description of mammary tumors in WAP-T mice. Applying a novel procedure for the correlation of gene copy number with gene expression on a global scale, we observed in tumor samples a global coherence between genotype and transcription. This coherence can be interpreted as a matched transcriptional regulation inherited from the cells of tumor origin and determined by the activity of cancer driver genes. Despite common recurrent genomic aberrations, e.g. gain of chr. 15 in most WAP-T tumors, loss of chr. 19 frequently occurs only in low-grade tumors. These tumors show features of "basal-like" epithelial differentiation, particularly expression of keratin 14. The high-grade tumors are clearly separated from the low-grade tumors by strong expression of the Met gene and by coexpression of epithelial (e.g. keratin 18) and mesenchymal (e.g. vimentin) markers. In high-grade tumors, the expression of the nonmutated Met protein is associated with Met-locus amplification and Met activity. The role of Met as a cancer driver gene is supported by the contribution of active Met signaling to motility and growth of mammary tumor-derived cells. Finally, we discuss the independent origin of low- and high-grade tumors from distinct cells of tumor origin, possibly luminal progenitors, distinguished by Met gene expression and Met signaling.