Cardiac Function Assessed by Transesophageal Echocardiography During Pectus Excavatum Repair

Background. We assessed end-diastolic right ventricular (RV) dimensions and left ventricular (LV) ejection fraction by use of intraoperative transesophageal echocardiography before and after surgical correction of pectus excavatum in adults. Methods. A prospective study was conducted including 17 patients undergoing surgical correction of pectus excavatum according to the technique of Ravitch-Shamberger between 1999 and 2004. Intraoperative transesophageal echocardiography was performed under general anesthesia before and after surgery to assess end-diastolic RV dimensions and LV ejection fraction. The end-diastolic RV diameter and area were measured in four-chamber and RV inflow-outflow view, and the RV volume was calculated from these data. The LV was assessed by transgastric short-axis view, and its ejection fraction was calculated by use of the Teichholz formula. Results. The end-diastolic RV diameter, area, and volume all significantly increased after surgery (mean values +/- SD, respectively: 2.4 +/- 0.8 cm versus 3.0 +/- 0.9 cm, p < 0.001; 12.5 +/- 5.2 cm(2) versus 18.4 +/- 7.5 cm(2), p < 0.001; and 21.7 +/- 11.7 mL versus 40.8 +/- 23 mL, p < 0.001). The LV ejection fraction also significantly increased after surgery (58.4% +/- 15% versus 66.2% +/- 6%, p < 0.001). Conclusions. Surgical correction of pectus excavatum according to Ravitch-Shamberger technique results in a significant increase in end-diastolic RV dimensions and a significantly increased LV ejection fraction. (Ann Thorac Surg 2010; 89: 240-4) (C) 2010 by The Society of Thoracic Surgeons

Arginase as a marker of disease severity in human leishmaniasis

The leishmaniases are a group of diseases transmitted by the bite of Leishmania infected female phlebotomine sand flies. The diseases occur in different forms: localized, diffuse and muco-cutaneous leishmaniasis, and visceral leishmaniasis (VL). Inside macrophages, the main host cells of the obligate intracellular Leishmania parasites, nitric oxide synthase and arginase can regulate parasite killing or growth. In experimental leishmaniasis, we previously reported that non-healing disease is associated with higher arginase activity at site of pathology, correlating with local suppression of T cell function. To test whether these data translate to human leishmaniasis, the following study was initiated: I first tested the hypothesis that local suppression of T cell responses observed in persistent CL is associated with arginase induced L-arginine depletion. The results showed that arginase activity is increased at site of pathology compared to peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of LCL patients and intact skin of healthy controls. The phenotype of arginase expressing cells was identified in both compartments as CD15+ CD14|0W low-density granulocytes (LDGs). Finally, high arginase activity at site of pathology observed in cutaneous lesions of patients coincides with downregulation of CD3Ç, CD4 and CD8 molecules in CD4+ and CD8+ T cells at site of pathology. We concluded that increased arginase levels in lesions of LCL patients might contribute to CL pathogenesis by impairing T cell effector function at site of pathology. Next, it was tested whether arginase, an enzyme associated with immunosuppression, is higher in patients with VL and contributes to impaired T cell function through depletion of L- arginine. The results showed that higher level of arginase activity in the PBMC coincides with active phase of VL. Cells expressing arginase in PBMCs were also found to be LDGs. Importantly, increased arginase activity and frequency of degranulated neutrophils coincided with lower plasma L-arginine levels. Furthermore, downregulation of CD3Ç, in T cells correlated with low plasma arginine levels. VL/HIV co-infection is a frequently reported leishmaniasis complication in Ethiopia associated with poor prognosis, with up to 40% mortality rate and high relapse rate. Arginase activity was significantly increased in PBMCs and plasma of VL patients co-infected with HIV than in those having VL alone. Similarly, cells expressing arginase in PBMCs were found to be LDGs. In summary, the results presented here show that increased arginase activity is a marker of disease severity in human leishmaniasis with and without HIV; further, these results suggest that arginase mediated L-arginine depletion may inhibit T cell function and contribute to impaired control of infection. - Les leishmanioses sont un groupe de maladies transmises par la piqûre de mouches des sables femelles, appelées phlébotomes, ayant été infectées par Leishmania. Les maladies se manifestent sous différentes formes: la leishmaniose cutanée localisée, la leishmaniose diffuse et mucocutanée et la leishmaniose viscérale (LV). A l'intérieur des macrophages, les principales cellules hôtes des parasites, l'oxyde nitrique synthase et l'arginase, peuvent contrôler, soit la mort du parasite, soit sa croissance. Pour la leishmaniose expérimentale, nous avons déjà rapporté que le développement de lesions qui ne guérissent pas est associé à une activité plus grande d'arginase au site d'infection, en corrélation avec la suppression locale de la fonction des cellules T. Pour vérifier si ces données pouvaient s'appliquer à la leishmaniose humaine, j'ai d'abord vérifié l'hypothèse selon laquelle la suppression locale des réponses des cellules T observée dans la CL persistante, est associée à la la diminution de L- arginine induite par l'arginase. Les résultats ont montré que l'activité arginase est augmentée au site d'infection, par rapport aux cellules mononucléées du sang périphérique (CMSP) de patients LCL et à la peau intacte des contrôles sains. Le phénotype de cellules exprimant l'arginase a été identifié dans les deux compartiments comme des granulocytes CD15+ et CD 14" de basse densité (LDG). Enfin, l'activité arginase élevée au site de la pathologie, observée dans les lésions cutanées de patients, coïncide avec la reduction dde l'expression des molécules CD3Ç, CD4 et CD8 dans les cellules T CD4+ et CD8+ au site de pathologie . Nous avons conclu que l'augmentation des niveaux d'arginase dans les lésions de patients LCL pourrait contribuer à la pathogenèse de la CL, en altérant la fonction effectrice des celllules T au site de la pathologie. Ensuite, nous avons vérifié si l'arginase, une enzyme associée à l'immunosuppression, était plus élevée chez les patients atteints de VL et si elle contribuait à la mauvaise fonction des cellules T par la depletion en L-arginine. Les résultats ont montré qu'un niveau plus élevé de l'activité arginase dans les PBMC correspond à la phase active de la VL. Les cellules exprimant l'arginase dans les CMSP se sont révélées à être de type LDG . Il est important de souligner que l'augmentation de l'activité arginase et la fréquence des neutrophiles dégranulés a coïncidé avec des niveaux inférieurs de L-arginine plasmatique. En outre, la suppression de CD3Ç dans les cellules T correlle avec de faibles niveaux d'arginine plasmatique . Il a été fréquement rapporté que la co-infection VL/VIH est une complication de la leishmaniose en Ethiopie, associée à un mauvais prognostic, un taux de mortalité pouvant atteindre 40% et un pourcentage élevé de rechutes. L'activité de l'arginase a beaucoup plus augmentée dans les CMSP et le plasma de patients atteints de VL et co-infectés par le VIH, que chez ceux seulement attaints de VL. De même, les cellules exprimant l'arginase dans les CMSP sont aussi des LDG. En résumé, les résultats présentés ici montrent que l'augmentation de l'activité de l'arginase est un marqueur de gravité de la la leishmaniose humaine, avec ou sans VIH ; en outre, ces résultats suggèrent que la déplétion de L-arginine par l'arginase pourrait inhiber la fonction des cellules T et contribuer à un contrôle réduit de l'infection. - Les Leishmanioses sont des maladies parasitaires transmises par la piqûre d'une mouche des sables femelle (phlébotome) infectée par Leishmania. La maladie se manifeste sous différentes formes cliniques : la leishmaniose viscérale, une maladie progressive mortelle en l'absence de traitement, la leishmaniose muco-cutanée (MCL), la leishmaniose cutanée diffuse (LCD ) maladie mutilante, qui peut être de longue durée et la leishmaniose cutanée localisée maladie dont on guérit mais laissant une cicatrice inesthétique à vie. La maladie est largement répandue, elle affecte les populations les plus pauvres dans 98 pays et 350 millions de personnes à risque. Globalement on estime à 500.000 les nouveaux cas de la forme viscérale et 1-1.5 million ceux de la leishmaniose cutanée. La leishmaniose est fortement endémique en Ethiopie et se manifeste dans les formes viscérale et cutanée. Le parasite Leishmania infecte et se multiplie dans les cellules du système immunitaire, principalement les macrophages. Les macrophages sont capables de tuer le parasite Leishmania s'ils reçoivent des instructions correctes de la part d'autres cellules du système immunitaire, les lymphocytes. Les macrophages expriment deux enzymes importants, appelés oxide nitrique synthase inductible (iNOS ) et l'arginase, qui sont respectivement associés à la promotion de la mort du parasite et la multiplication. L'enzyme iNOS présent dans les macrophages métabolise l'arginine afin de générer de l'oxyde d'azote (NO) , une molécule effectrice nécessaire pour tuer le parasite . Au contraire, lorsque les macrophages sont activés d'une certaine manière conduisant à l'augmention de la régulation de l'arginase, ils métabolisent l'arginine en polyamines qui favorisent la croissance du parasite. Au cours du développement de la leishmaniose, les lymphocytes ne parviennent pas à transmettre aux macrophages les signaux nécessaires pour tuer le parasite. Les mécanismes cellulaires qui sont la cause de ce défaut, ne sont pas bien compris. En utilisant des modèles animaux, nous avons montré la régulation à la hausse de l'arginase au site de la pathologie, qui s'est traduit par l'altération de la fonction effectrice des lymphoctes. Nous avons initié des études de leishmaniose humaine en Ethiopie afin d'identifier le rôle de l'arginase dans la sévérité de la maladie. Nos résultats montrent, que l'arginase est fortement augmentée dans la lésion des patients CL, et dans le sang des patients VL et ceux co-infectés par VL / VIH. Le niveau d' arginase régulée à la hausse coincide avec l'expression inférieure d'une molécule de signalisation dans les lymphocytes, qui est essentielle à leur bon fonctionnement. En VL actif, l'augmentation d'arginase se traduit par la diminution de l'arginine qui est indispensable à la synthèse de NO et au bon fonctionnement des lymphocytes. Ainsi, l'incapacité des lymphocytes à envoyer des signaux adéquats aux macrophages pourrait être due à la suppression de l'arginine.

Lentiviral vectors: a powerful tool to target astrocytes in vivo.

The morphological and functional diversity of astrocytes, and their essential contribution in physiological and pathological conditions, are starting to emerge. However, experimental systems to investigate neuron-glia interactions and develop innovative approaches for the treatment of central nervous system (CNS) disorders are still very limited. Fluorescent reporter genes have been used to visualize populations of astrocytes and produce an atlas of gene expression in the brain. Knock-down or knock-out of astrocytic proteins using transgenesis have also been developed, but these techniques remain complex and time-consuming. Viral vectors have been developed to overexpress or silence genes of interest as they can be used for both in vitro and in vivo studies in adult mammalian species. In most cases, high transduction efficiency and long-term transgene expression are observed in neurons but there is limited expression in astrocytes. Several strategies have been developed to shift the tropism of lentiviral vectors (LV) and allow local and controlled gene expression in glial cells. In this review, we describe how modifications of the interaction between the LV envelope glycoprotein and the surface receptor molecules on target cells, or the integration of cell-specific promoters and miRNA post-transcriptional regulatory elements have been used to selectively express transgenes in astrocytes.

Preparation with fasting and acipimox increases myocardial glucose uptake in mice during cardiac 18F-FDG microPET

Purpose: Cardiac 18F-FDG PET is considered as the gold standard to assess myocardial metabolism and infarct size. The myocardial demand for glucose can be influenced by fasting and/or following pharmacological preparation. In the rat, it has been previously shown that fasting combined with preconditioning with acipimox, a nicotinic acid derivate and lipidlowering agent, increased dramatically 18F-FDG uptake in the myocardium. Strategies aimed at reducing infarct scar are evaluated in a variety of mouse models. PET would particularly useful for assessing cardiac viability in the mouse. However, prior knowledge of the best preparation protocol is a prerequisite for accurate measurement of glucose uptake in mice. Therefore, we studied the effect of different protocols on 18F-FDG uptake in the mouse heart.Methods: Mice (n = 15) were separated into three treatment groups according to preconditioning and underwent a 18FDG PET scan. Group 1: No preconditioning (n = 3); Group 2: Overnight fasting (n = 8); and Group 3: Overnight fasting and acipimox (25mg/kg SC) (n = 4). MicroPET images were processed with PMOD to determine 18F-FDG mean standard uptake value (SUV) at 30 min for the whole left ventricle (LV) and for each region of the 17-segments AHA model. For comparisons, we used Mann-Whitney test and multilevel mixed-effects linear regression (Stata 11.0).Results: In total, 27 microPET were performed successfully in 15 animals. Overnight fasting led to a dramatic increase in LV-SUV compared to mice without preconditioning (8.6±0.7g/mL vs. 3.7±1.1g/mL, P<0.001). In addition, LV-SUV was slightly but not significantly higher in animals treated with acipimox compared to animals with overnight fasting alone (10.2±0.5 g/mL, P = 0.06). Fastening increased segmental SUV by 5.1±0.5g/mL as compared to free-feeding mice (from 3.7±0.8g/mL to 8.8±0.4g/mL, P<0.001); segmental-SUV also significantly increased after administration of acipimox (from 8.8±0.4g/mL to 10.1±0.4g/mL, P<0.001).Conclusion: Overnight fasting led to myocardial glucose deprivation and increases 18F-FDG myocardial uptake. Additional administration of acipimox enhances myocardial 18F-FDG uptake, at least at the segmental level. Thus, preconditioning with acipimox may provide better image quality that may help for assessing segmental myocardial metabolism.

Retinal degeneration progression changes lentiviral vector cell targeting in the retina.

In normal mice, the lentiviral vector (LV) is very efficient to target the RPE cells, but transduces retinal neurons well only during development. In the present study, the tropism of LV has been investigated in the degenerating retina of mice, knowing that the retina structure changes during degeneration. We postulated that the viral transduction would be increased by the alteration of the outer limiting membrane (OLM). Two different LV pseudotypes were tested using the VSVG and the Mokola envelopes, as well as two animal models of retinal degeneration: light-damaged Balb-C and Rhodopsin knockout (Rho-/-) mice. After light damage, the OLM is altered and no significant increase of the number of transduced photoreceptors can be obtained with a LV-VSVG-Rhop-GFP vector. In the Rho-/- mice, an alteration of the OLM was also observed, but the possibility of transducing photoreceptors was decreased, probably by ongoing gliosis. The use of a ubiquitous promoter allows better photoreceptor transduction, suggesting that photoreceptor-specific promoter activity changes during late stages of photoreceptor degeneration. However, the number of targeted photoreceptors remains low. In contrast, LV pseudotyped with the Mokola envelope allows a wide dispersion of the vector into the retina (corresponding to the injection bleb) with preferential targeting of Müller cells, a situation which does not occur in the wild-type retina. Mokola-pseudotyped lentiviral vectors may serve to engineer these glial cells to deliver secreted therapeutic factors to a diseased area of the retina.

Heritability of left ventricular structure and function in Caucasian families.

AIMS: The aim of this study was to investigate the heritability as well as genetic and environmental correlations of left ventricular (LV) structural and functional traits in complex pedigrees of a Caucasian population. METHODS AND RESULTS: We randomly recruited 459 white European subjects from 52 families (50% women; mean age 45 years). LV structure was measured by M-mode and 2D echocardiography and LV function was measured by conventional Doppler and tissue Doppler imaging (TDI). Other measurements included blood pressure, anthropometric, and biochemical measurements. We estimated the heritability of LV traits while adjusting for covariables, including sex, age, body height and weight, systolic and diastolic blood pressures, and heart rate. With full adjustment, heritability of LV mass was 0.23 (P= 0.025). The TDI-derived mitral annular velocities Ea and Aa showed moderate heritability (h(2)= 0.36 and 0.53, respectively), whereas the mitral inflow A peak had weak heritability (h(2) = 0.25) and the E peak was not heritable (h(2) = 0.11). We partitioned the total phenotypic correlation when it reached significance, into a genetic and an environmental component. The genetic correlations were 0.61 between the E and Ea peaks and 0.90 between the A and Aa peaks. CONCLUSION: Our study demonstrated moderate heritability for LV mass as well as the mitral annular Ea and Aa peaks. We also found significant genetic correlations between the E and Ea peaks and between the A and Aa peaks. Our current findings support the ongoing research to map and detect genetic variants that contribute to the variation in LV mass and other LV structural and functional phenotypes.

Endotoxin impairs cardiac hemodynamics by affecting loading conditions but not by reducing cardiac inotropism.

Acute myocardial dysfunction is a typical manifestation of septic shock. Experimentally, the administration of endotoxin [lipopolysacharride (LPS)] to laboratory animals is frequently used to study such dysfunction. However, a majority of studies used load-dependent indexes of cardiac function [including ejection fraction (EF) and maximal systolic pressure increment (dP/dt(max))], which do not directly explore cardiac inotropism. Therefore, we evaluated the direct effects of LPS on myocardial contractility, using left ventricular (LV) pressure-volume catheters in mice. Male BALB/c mice received an intraperitoneal injection of E. coli LPS (1, 5, 10, or 20 mg/kg). After 2, 6, or 20 h, cardiac function was analyzed in anesthetized, mechanically ventilated mice. All doses of LPS induced a significant drop in LV stroke volume and a trend toward reduced cardiac output after 6 h. Concomitantly, there was a significant decrease of LV preload (LV end-diastolic volume), with no apparent change in LV afterload (evaluated by effective arterial elastance and systemic vascular resistance). Load-dependent indexes of LV function were markedly reduced at 6 h, including EF, stroke work, and dP/dt(max). In contrast, there was no reduction of load-independent indexes of LV contractility, including end-systolic elastance (ejection phase measure of contractility) and the ratio dP/dt(max)/end-diastolic volume (isovolumic phase measure of contractility), the latter showing instead a significant increase after 6 h. All changes were transient, returning to baseline values after 20 h. Therefore, the alterations of cardiac function induced by LPS are entirely due to altered loading conditions, but not to reduced contractility, which may instead be slightly increased.

Fetal Diagnosis of Cardiac Rhabdomyoma, its Management and Outcome : P71

Objectives: This study analyses the long term cardiac and neurological outcome of patients with cardiac rhabdomyoma (CR) in order to allow comprehensive prenatal counselling. Because of the relative rarity of the disease, there is paucity of data concerning the outcome of patients with CR. Methods: A retrospective study including all cases with echocardiographic diagnosis of CR encountered between April 1986 and August 2006. Results: Of 24 CR patients identified, 7 were diagnosed in-utero at a gestational age (GA) between 28-35 weeks and 17 postnatally between 10 days and 5 years. 14 had multiple CR and 10 had one/two CR. The CRs were situated predominantly in the LV (70%), RV (52%) and IVS (48%) and to a lesser extent in the atria (13%) and pericardium (4%). Follow-up echocardiography in. 18'show\'ld complete postnatal regression of CR in 3, partial regression in 13 and no change in 2. Cardiac complications were encountered in 5 patients, 1 with WPW syndrome and SVT requiring anti-arrhythmic therapy, 1 with sub-aortic obstruction needing surgical intervention and 3 with occasional bouts of paroxysmal SVT. Long-term follow-up revealed tuberous sclerosis of Bourneville (TSB) as definite diagnosIs in 22 (92%), complicated by epilepsy in 16 (67%) and developmental delay in 14 (64%). Conclusions: CR generally regresses after birth and after the high risk perinatal period cardiac related problems are rare. The relatively poor neurodevelopmental outcome of the almost always associated TSB however should form a dominating aspect of the prenatal counselling of parents whose fetuses are diagnosed with this rare disease.

Mécanisme moléculaire de protection des HDLs contre le stress du réticulum endoplasmique dans la cellule beta pancréatique. [Molecular mechanisms of HDLs to protect against the endoplasmic reticulum stress in pancreatic beta cell.]

Introduction: Les particules de HDL (High Density Lipoproteins) ont des fonctions très diverses notamment anti-inflamatoires, anti-apoptotiques ou anti-oxydatives. Chez les patients diabétiques, les niveaux de HDLs sont bas, les prédisposants ainsi à un risque élévé à développer une maladie cardiovasculaire. Sachant que le s HDLs ont également un effet protecteur sur la cellule beta, le but de cette étude est dinvestigué les mécanismes moléculaires de cette protection contre le stress du réticulum, stress qui contriubue au développement du diabéte de type 2. Résultats: La thapsigargine et la tunicamycine induisent lapoptose en induisant un stress dans le réticulum endoplasmique (RE) par un mauvais repliement des protéines dans le RE, ainsi que l'activation de l'UPR (Unfolded Protein Respons) avec trois voies communes de signalisation intracellulaire (IRE1, PREK et ATF6). Ces voix veillent tout d'abord à augmenter la capacité de repliement des protéines et le cas échéant à lapoptose. Nos résultats montrent que les HDLs sont capable d'inhuber lapoptose induite par la thapsigargine et la tunicamycine dans les MIN6. Dans le cas du traitement avec la thapsigargine, plusieurs marqueurs des voix UPR sont bloqués en présence des HDLs, suggérant que l'effet anti-apoptotiques des HDLs s'exerce au niveau ou en amont du RE. Les HDLS par contre ne bloquent par la sortie de calcium du RE induite par la thapsigargine ce qui indique que les HDLs n'interfèrent pas avec l'action de cette drogue sur sa cible (SERCA). Dans le cas de la la tunicamycine, les HDLs ne bloquent pas, ou très légèrement, l'activation des voix de l'UPR. La protection induite par les HDLs contre la mort engendrée par la tunicamycine s'sexerce dont apparement en aval de l'UPR et reste à être déterminer. Conclusions: Nos données suggérent que les HDLs sont capable de protéger la cellule beta contre le stress du réticulum mais apparement de façon différente selon les modalités d'inductions de ce stress.

Retinal degeneration progression changes lentiviral vector cell targeting in the retina

Ce travail de thèse a été réalisé au sein de l'Unité de Thérapie Génique et Biologie des Cellules Souches de l'Hôpital Jules- Gonin dans le Service d'Ophtalmologie de l'Université de Lausanne. Ce laboratoire recherche des solutions thérapeutiques pour des maladies dégénératives et incurables de la rétine comme les rétinites pigmentaires (RP). Ayant déjà montré certains résultats dans le domaine, la thérapie génique a été notre outil pour ce travail. Cette méthode se base sur le principe de remplacer un gène déficient par sa copie normale, en transportant celle-ci au coeur même du noyau par un vecteur. Il existe à l'heure actuelle différents vecteurs. Un des plus efficaces est un vecteur viral non-réplicatif : le lentivirus, dérivé de HIV-1. Celui-ci a la capacité d'intégrer le génome de la cellule cible, lui conférant ainsi un nouveau matériel génétique. Notre but a été d'établir le tropisme du lentivirus dans une rétine en dégénérescence. Ce lentivirus est connu pour transduire efficacement les cellules de l'épithélium pigmentaire rétinien dans l'oeil adulte sain, ainsi que celles de la neurorétine, mais ce, uniquement durant le développement. On sait aussi que le vecteur lentiviral présente un tropisme différent selon les enveloppes dont il est muni ; par exemple, le lentivirus avec une enveloppe Mokola est connu pour transduire les cellules gliales du système nerveux central. La rétine qui dégénère montre quant à elle des changements de sa structure qui pourraient influencer la diffusion du vecteur et/ou son tropisme. Le postulat de base a été le suivant : chez l'adulte, la transduction des neurones de la rétine via le lentivirus pourrait être facilitée par l'altération de la membrane limitante externe induite par la dégénérescence (meilleure pénétrance du virus). D'un point de vue technique, nous avons utilisé deux types distincts de modèles murins de dégénérescence rétinienne : des souris Balb/C soumises à une dose toxique de lumière et les souris Rhodopsin knockout, animaux génétiquement modifiés. Comme vecteur viral, nous avons employé deux différents pseudotypes de lentivirus (caractérisés par les enveloppes virales) avec différents promoteurs (séquence d'ADN qui initie la transduction et confère la spécificité d'expression d'un gène). En changeant l'enveloppe et le promoteur, nous avons essayé de trouver la meilleure combinaison pour augmenter l'affinité du vecteur vis-à-vis des photorécepteurs d'abord, puis vis-à-vis d'autres cellules de la rétine. Nos résultats ont montré que la membrane limitante externe est effectivement altérée chez les deux modèles de dégénérescence, mais que cette modification ne favorise pas la transduction des photorécepteurs lorsqu'on utilise un vecteur lentiviral contenant une enveloppe VSVG et un promoteur photorécepteur-spécifique ou ubiquitaire. En effet, une forte réaction gliale a été observée. Par contre, en utilisant le lentivirus avec une enveloppe Mokola et un promoteur ubiquitaire, nous avons constaté une très bonne transduction au niveau des cellules de Millier dans la rétine en dégénérescence, phénomène non observé chez les souris sauvages. Ce travail a donc permis de trouver un vecteur viral efficace pour atteindre et transduire les cellules de Miiller, ceci seulement pendant la dégénérescence de la rétine. Ces cellules, une fois transduites, pourraient être utilisées pour sécréter dans la rétine des agents thérapeutiques tels que des facteurs neurotrophiques pour soutenir la survie des photorécepteurs ou des facteurs anti-angiogéniques pour prévenir la néo-vascularisation lors de diabète ou de dégénérescence maculaire liée à l'âge. - In normal mice, the lentiviral vector (LV) is very efficient to target the RPE cells, but transduces retinal neurons well only during development. In the present study, the tropism of LV has been investigated in the degenerating retina of mice, knowing that the retina structure changes during degeneration. We postulated that the viral transduction would be increased by the alteration of the iuter limiting membrane (OLM). Two different LV pseudotypes were tested using the VSVG arid the Mokola envelopes, as well as two animal models of retinal degeneration: light-damaged Balb-C and Rhodopsin knockout (Rho-/-) mice. After light damage, the OLM is altered and no significant increase of the number of transduced photoreceptors can be obtained with a LV-VSVG-Rhop-GFP vector. In the Rho-/- mice, an altération of the OLM was also observed, but the possibility of transducing photoreceptors was decreased, probably by ongoing gliosis. The use of a ubiquitous promoter allows better photoreceptor transduction, suggesting that photoreceptór-specific promoter activity change during late stages of photoreceptor degeneration. However, the number of targeted photoreceptors remains low. In contrast, LV pseudotyped with the tfokola envelope allows a wide dispersion of the ctor into the retina (corresponding to the injection bleb) with preferential targeting of Muller cells, a situation Mc\ does ot occur in the wild- type retina. Mokola-pseudotyped lentiviral vectors may serve to engineer these glial cells to deliver secreted therapeutic factors to a diseased area of the retina.

Prevalence of left ventricular regional dysfunction in arrhythmogenic right ventricular dysplasia: a tagged MRI study.

BACKGROUND: Although arrhythmogenic right ventricular dysplasia (ARVD) predominantly affects the right ventricle (RV), genetic/molecular and histological changes are biventricular. Regional left ventricular (LV) function has not been systematically studied in ARVD. METHODS AND RESULTS: The study population included 21 patients with suspected ARVD who underwent evaluation with MRI including tagging. Eleven healthy volunteers served as control subjects. Peak systolic regional circumferential strain (Ecc, %) was calculated by harmonic phase from tagged MRI based on the 16-segment model. Patients who met ARVD Task Force criteria were classified as definite ARVD, whereas patients with a positive family history who had 1 additional minor criterion and patients without a family history with 1 major or 2 minor criteria were classified as probable ARVD. Of the 21 ARVD subjects, 11 had definite ARVD and 10 had probable ARVD. Compared with control subjects, probable ARVD patients had similar RV ejection fraction (58.9+/-6.2% versus 53.5+/-7.6%, P=0.20), but definite ARVD patients had significantly reduced RV ejection fraction (58.9+/-6.2% versus 45.2+/-6.0%, P=0.001). LV ejection fraction was similar in all 3 groups. Compared with control subjects, peak systolic Ecc was significantly less negative in 6 of 16 (37.5%) segments in definite ARVD and 3 of 16 segments (18.7%) in probable ARVD (all P<0.05). CONCLUSIONS: ARVD is associated with regional LV dysfunction, which appears to parallel degree of RV dysfunction. Further large studies are needed to validate this finding and to better define implications of subclinical segmental LV dysfunction.

Reshaping the remodelled left ventricle: a new concept.

OBJECTIVE: Based on the law of Laplace, transventricular tension members were designed to diminish wall stress by changing the left ventricle (LV) globular shape to a bilobular one, thus reducing the ventricular wall radius of curvature. This concept was tested in a model of congestive heart failure. METHODS: Seven calves were used for the study (74.3+/-4.2 kg). Treatment efficacy was assessed with sonomicrometric wall motion analysis coupled with intraventricular pressure measurement. Preload increase was applied stepwise with tension members in released and tightened position. RESULTS: Tightening of the tension members improved systolic function for CVP>10 mmHg (dP/dt: 828+/-122 vs. 895+/-112 mmHg/s, P=0.019, for baseline and 20% stress level reduction respectively; wall thickening: 11.6+/-1.5 vs. 13.3+/-1.7%, P<0.001) and diastolic function (LV end-diastolic pressure: 15.9+/-4.8 vs. 13.6+/-2.7 mmHg, P<0.001, for CVP>10 mmHg; peak rate of wall thinning: -12.2+/-2.2 vs. -14+/-2.3 cm(2)/s, P<0.001 and logistic time constant of isovolumic relaxation: 48.4 +/-10.9 vs. 39.8+/-9.6ms, P<0.001, for CVP>5 mmHg). CONCLUSIONS: This less aggressive LV reduction method significantly improves contractility and relaxation parameters in this model of congestive heart failure.

Three-dimensional ordered-subset expectation maximization iterative protocol for evaluation of left ventricular volumes and function by quantitative gated SPECT: a dynamic phantom study.

The purposes of this study were to characterize the performance of a 3-dimensional (3D) ordered-subset expectation maximization (OSEM) algorithm in the quantification of left ventricular (LV) function with (99m)Tc-labeled agent gated SPECT (G-SPECT), the QGS program, and a beating-heart phantom and to optimize the reconstruction parameters for clinical applications. METHODS: A G-SPECT image of a dynamic heart phantom simulating the beating left ventricle was acquired. The exact volumes of the phantom were known and were as follows: end-diastolic volume (EDV) of 112 mL, end-systolic volume (ESV) of 37 mL, and stroke volume (SV) of 75 mL; these volumes produced an LV ejection fraction (LVEF) of 67%. Tomographic reconstructions were obtained after 10-20 iterations (I) with 4, 8, and 16 subsets (S) at full width at half maximum (FWHM) gaussian postprocessing filter cutoff values of 8-15 mm. The QGS program was used for quantitative measurements. RESULTS: Measured values ranged from 72 to 92 mL for EDV, from 18 to 32 mL for ESV, and from 54 to 63 mL for SV, and the calculated LVEF ranged from 65% to 76%. Overall, the combination of 10 I, 8 S, and a cutoff filter value of 10 mm produced the most accurate results. The plot of the measures with respect to the expectation maximization-equivalent iterations (I x S product) revealed a bell-shaped curve for the LV volumes and a reverse distribution for the LVEF, with the best results in the intermediate range. In particular, FWHM cutoff values exceeding 10 mm affected the estimation of the LV volumes. CONCLUSION: The QGS program is able to correctly calculate the LVEF when used in association with an optimized 3D OSEM algorithm (8 S, 10 I, and FWHM of 10 mm) but underestimates the LV volumes. However, various combinations of technical parameters, including a limited range of I and S (80-160 expectation maximization-equivalent iterations) and low cutoff values (< or =10 mm) for the gaussian postprocessing filter, produced results with similar accuracies and without clinically relevant differences in the LV volumes and the estimated LVEF.

Reduced atrial emptying after orthotopic heart transplantation masquerading as restrictive transmitral Doppler flow pattern?

BACKGROUND: An elevated early (E) to late (A) diastolic filling velocities ratio, typically seen in advanced diastolic dysfunction, has also been observed after cardioversion of atrial fibrillation as a consequence of the depressed left atrial (LA) contractility. We hypothesized that the impaired LA contractile function demonstrated after orthotopic cardiac transplantation (OCT) could also lead to this "pseudorestrictive" pattern. METHOD: E/A ratio related to the tissue Doppler early mitral annular velocity (Ea) as preload-independent index of LV relaxation was evaluated in all consecutive OCT patients between 2005 and 2007. RESULTS: The study population comprised 48 patients 97 ± 77 months after OCT. Thirty-two patients (67%) had an E/A ratio > 2. LV systolic function and myocardial relaxation assessed by the Ea velocity were similar compared to patients with normal ratio (61 ± 6% vs. 60 ± 12%, P = 0.854 and 15 ± 4 cm/s vs. 14 ± 3 cm/s, r = 0.15, P = 0.323, respectively). On the other hand, the proportion of the recipient and donor LA cuffs as estimated by the recipient/global LA area ratio and the LA emptying fraction significantly correlated with the E/A ratio (r = 0.40, P = 0.005 and r =-0.33, P = 0.022, respectively). CONCLUSION: Our study shows that there is a high prevalence of elevated E/A ratio after standard OCT which seems mainly related to reduced LA contractility. Recognition of this "pseudorestrictive" pattern may avoid misdiagnosis of diastolic dysfunction.

VEGF is a mediator of retinal pigment epithelium permeability leading to photoreceptor cell death in light-induced retinal degeneration : gene therapy strategy to prevent AMD-disorders

ABSTRACTIn normal tissues, a balance between pro- and anti-angiogenic factors tightly controls angiogenesis. Alterations of this balance may have pathological consequences. For instance, concerning the retina, the vascular endothelial growth factor (VEGF) is a potent pro-angiogenic factor, and has been identified has a key player during ocular neovascularization implicated in a variety of retinal diseases. In the exudative form (wet-form) of age-related macular degeneration (AMD), neovascularizations occurring from the choroidal vessels are responsible for a quick and dramatic loss of visual acuity. In diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity, sprouting from the retinal vessels leads to vision loss. Furthermore, the aging of the population, the increased- prevalence of diabetes and the better survival rate of premature infants will lead to an increasing rate of these conditions. In this way, anti-VEGF strategy represents an important therapeutic target to treat ocular neovascular disorders.In addition, the administration of Pigmented Epithelial growth factor, a neurotrophic and an anti- angiogenic factor, prevents photoreceptor cell death in a model of retinal degeneration induced by light. Previous results analyzing end point morphology reveal that the light damage (LD) model is used to mimic retinal degenerations arising from environmental insult, as well as aging and genetic disease such as advanced atrophic AMD. Moreover, light has been identified as a co-factor in a number of retinal diseases, speeding up the degeneration process. This protecting effect of PEDF in the LD retina raises the possibility of involvement of the balance between pro- and anti-angiogenic factors not only for angiogenesis, but also in cell survival and maintenance.The aim of the work presented here was to evaluate the importance of this balance in neurodegenerative processes. To this aim, a model of light-induced retinal degeneration was used and characterized, mainly focusing on factors simultaneously controlling neuron survival and angiogenesis, such as PEDF and VEGF.In most species, prolonged intense light exposure can lead to photoreceptor cell damage that can progress to cell death and vision loss. A protocol previously described to induce retinal degeneration in Balb/c mice was used. Retinas were characterized at different time points after light injury through several methods at the functional and molecular levels. Data obtained confirmed that toxic level of light induce PR cell death. Variations were observed in VEGF pathway players in both the neural retina and the eye-cup containing the retinal pigment epithelium (RPE), suggesting a flux of VEGF from the RPE towards the neuroretina. Concomitantly, the integrity of the outer blood-retinal-barrier (BRB) was altered, leading to extravascular albumin leakage from the choroid throughout the photoreceptor layer.To evaluate the importance of VEGF during light-induced retinal degeneration process, a lentiviral vector encoding the cDNA of a single chain antibody directed against all VEGF-A isoforms was developed (LV-V65). The bioactivity of this vector to block VEGF was validated in a mouse model of laser-induced choroidal neovascularization mediated by VEGF upregulation. The vector was then used in the LD model. The administration of the LV-V65 contributed to the maintenance of functional photoreceptors, which was assessed by ERG recording, visual acuity measurement and histological analyses. At the RPE level, the BRB integrity was preserved as shown by the absence of albumin leakage and the maintenance of RPE cell cohesion.These results taken together indicate that the VEGF is a mediator of light induced PR degeneration process and confirm the crucial role of the balance between pro- and anti-angiogenic factors in the PR cell survival. This work also highlights the prime importance of BRB integrity and functional coupling between RPE and PR cells to maintain the PR survival. VEGF dysregulation was already shown to be involved in wet AMD forms and our study suggests that VEGF dysregulation may also occur at early stages of AMD and could thus be a potential therapeutic target for several RPE related diseases.RESUMEDans les différents tissues de l'organisme, l'angiogenèse est strictement contrôlée par une balance entre les facteurs pro- et anti-angiogéniques. Des modifications survenant dans cette balance peuvent engendrer des conséquences pathologiques. Par exemple, concernant la rétine, le facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF) est un facteur pro-angiogénique important. Ce facteur a été identifié comme un acteur majeur dans les néovascularisations oculaires et les processus pathologiques angiogéniques survenant dans l'oeil et responsables d'une grande variété de maladies rétiniennes. Dans la forme humide de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), la néovascularisation choroïdienne est responsable de la perte rapide et brutale de l'acuité visuelle chez les patients affectés. Dans la rétinopathie diabétique et celle lié à la prématurité, l'émergence de néovaisseaux rétiniens est la cause de la perte de la vision. Les néovascularisations oculaires représentent la principale cause de cécité dans les pays développés. De plus, l'âge croissant de la population, la progression de la prévalence du diabète et la meilleure survie des enfants prématurés mèneront sans doute à l'augmentation de ces pathologies dans les années futures. Dans ces conditions, les thérapies anti- angiogéniques visant à inhiber le VEGF représentent une importante cible thérapeutique pour le traitement de ces pathologies.Plusieurs facteurs anti-angiogéniques ont été identifiés. Parmi eux, le facteur de l'épithélium pigmentaire (PEDF) est à la fois un facteur neuro-trophique et anti-angiogénique, et l'administration de ce facteur au niveau de la rétine dans un modèle de dégénérescence rétinienne induite par la lumière protège les photorécepteurs de la mort cellulaire. Des études antérieures basées sur l'analyse morphologique ont révélé que les modifications survenant lors de la dégénération induite suite à l'exposition à des doses toxiques de lumière représente un remarquable modèle pour l'étude des dégénérations rétiniennes suite à des lésions environnementales, à l'âge ou encore aux maladies génétiques telle que la forme atrophique avancée de la DMLA. De plus, la lumière a été identifiée comme un co-facteur impliqué dans un grand nombre de maladies rétiniennes, accélérant le processus de dégénération. L'effet protecteur du PEDF dans les rétines lésées suite à l'exposition de des doses toxiques de lumière suscite la possibilité que la balance entre les facteurs pro- et anti-angiogéniques soit impliquée non seulement dans les processus angiogéniques, mais également dans le maintient et la survie des cellules.Le but de ce projet consiste donc à évaluer l'implication de cette balance lors des processus neurodégénératifs. Pour cela, un modèle de dégénération induite par la lumière à été utilisé et caractérisé, avec un intérêt particulier pour les facteurs comme le PEDF et le VEGF contrôlant simultanément la survie des neurones et l'angiogenèse.Dans la plupart des espèces, l'exposition prolongée à une lumière intense peut provoquer des dommages au niveau des cellules photoréceptrices de l'oeil, qui peut mener à leur mort, et par conséquent à la perte de la vision. Un protocole préalablement décrit a été utilisé pour induire la dégénération rétinienne dans les souris albinos Balb/c. Les rétines ont été analysées à différents moments après la lésion par différentes techniques, aussi bien au niveau moléculaire que fonctionnel. Les résultats obtenus ont confirmé que des doses toxiques de lumière induisent la mort des photorécepteurs, mais altèrent également la voie de signalisation du VEGF, aussi bien dans la neuro-rétine que dans le reste de l'oeil, contenant l'épithélium pigmentaire (EP), et suggérant un flux de VEGF provenant de ΙΈΡ en direction de la neuro-rétine. Simultanément, il se produit une altération de l'intégrité de la barrière hémato-rétinienne externe, menant à la fuite de protéine telle que l'albumine, provenant de la choroïde et retrouvée dans les compartiments extravasculaires de la rétine, telle que dans la couche des photorécepteurs.Pour déterminer l'importance et le rôle du VEGF, un vecteur lentiviral codant pour un anticorps neutralisant dirigée contre tous les isoformes du VEGF a été développé (LV-V65). La bio-activité de ce vecteur a été testé et validée dans un modèle de laser, connu pour induire des néovascularisations choroïdiennes chez la souris suite à l'augmentation du VEGF. Ce vecteur a ensuite été utilisé dans le modèle de dégénération induite par la lumière. Les résultats des électrorétinogrammes, les mesures de l'acuité visuelle et les analyses histologiques ont montré que l'injection du LV-V65 contribue à la maintenance de photorécepteurs fonctionnels. Au niveau de l'EP, l'absence d'albumine et la maintenance des jonctions cellulaires des cellules de l'EP ont démontré que l'intégrité de la barrière hémato-rétinienne externe est préservée suite au traitement.Par conséquent, tous les résultats obtenus indiquent que le VEGF est un médiateur important impliquée dans le processus de dégénération induit par la lumière et confirme le rôle cruciale de la balance entre les facteurs pro- et anti-angiogéniques dans la survie des photorécepteurs. Cette étude révèle également l'importance de l'intégrité de la barrière hémato-rétinienne et l'importance du lien fonctionnel et structurel entre l'EP et les photorécepteurs, essentiel pour la survie de ces derniers. Par ailleurs, Cette étude suggère que des dérèglements au niveau de l'équilibre du VEGF ne sont pas seulement impliqués dans la forme humide de la DMLA, comme déjà démontré dans des études antérieures, mais pourraient également contribuer et survenir dans des formes précoces de la DMLA, et par conséquent le VEGF représente une cible thérapeutique potentielle pour les maladies associées à des anomalies au niveau de l'EP.