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.

Withdrawal, "serosorting" and "strategic positioning": use of risk reduction strategies with casual sex partners in men who have sex with men (MSM) in Switzerland, 2007

Introduction: 1) Withdrawal before ejaculation, "serosorting" (to choose a partner of same serostatus) and "strategic positioning" (only insertive vs. only receptive role in anal sex according to serostatus) are known to be used by MSM as alternatives to condom use. 2) Despite their questionable levels of effectiveness they are collectively labelled as "risk reduction strategies" (RRS). Objectives: The aim of this study is to estimate the prevalence and factors related to RRS in men who report unprotected anal intercourse (UAI) with occasional partners in the last 12 months. Methods: 1) In 2007, a module on RRS was included in a repeated national survey conducted among readers of gay newspapers, members of gay organizations and visitors of gay websites (N=2953). 2) Using an anonymous self-completed questionnaire, participants were asked whether, with the aim of avoiding HIV infection, RRS were used with occasional partners. Analysis: 1) Prevalences were calculated in participants who reported UAI with occasional partners in the last 12 months (n=416). 2) A logistic regression was performed, using "at least one RRS" as dependent variable. Number of partners in the last 12 months, HIV-status and usual socio-demographic characteristics were used as independent factors. Result : 1) 70% (292/416) of the participants reporting UAI used at least one RRS when they had unprotected sex with casual partners in the last 12 months (Table 1). 2) Withrawal before ejaculation was the most frequently reported strategy, followed by serosorting and strategic positioning (Table 1). 3) Participants who reported at least one RRS were more likely to be over 30 years and to belong to a gay organisation. HIV-positive and non-tested participants were less likely to report RRS than HIV-negative participants (Table 2). Conclusions: 1) The majority of MSM who reported UAI in the last 12 months tried to reduce risk of HIV transmission by using specific strategies (withdrawal, serosorting, strategic positioning). It is not known, however, to what extent the use of these strategies was systematic. 2) It is necessary to provide MSM with balanced information on these strategies and their respective level of effectiveness. 3) It is important to monitor the use of RRS in HIV behavioural surveillance surveys in MSM.

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.

The use of classification and regression trees to predict the likelihood of seasonal influenza.

Background Individual signs and symptoms are of limited value for the diagnosis of influenza. Objective To develop a decision tree for the diagnosis of influenza based on a classification and regression tree (CART) analysis. Methods Data from two previous similar cohort studies were assembled into a single dataset. The data were randomly divided into a development set (70%) and a validation set (30%). We used CART analysis to develop three models that maximize the number of patients who do not require diagnostic testing prior to treatment decisions. The validation set was used to evaluate overfitting of the model to the training set. Results Model 1 has seven terminal nodes based on temperature, the onset of symptoms and the presence of chills, cough and myalgia. Model 2 was a simpler tree with only two splits based on temperature and the presence of chills. Model 3 was developed with temperature as a dichotomous variable (≥38°C) and had only two splits based on the presence of fever and myalgia. The area under the receiver operating characteristic curves (AUROCC) for the development and validation sets, respectively, were 0.82 and 0.80 for Model 1, 0.75 and 0.76 for Model 2 and 0.76 and 0.77 for Model 3. Model 2 classified 67% of patients in the validation group into a high- or low-risk group compared with only 38% for Model 1 and 54% for Model 3. Conclusions A simple decision tree (Model 2) classified two-thirds of patients as low or high risk and had an AUROCC of 0.76. After further validation in an independent population, this CART model could support clinical decision making regarding influenza, with low-risk patients requiring no further evaluation for influenza and high-risk patients being candidates for empiric symptomatic or drug therapy.

Use of High Doses of Quetiapine in Bipolar Disorder Episodes are not Linked to High Activity of Cytochrome P4503A4 and/or Cytochrome P4502D6.

The use of quetiapine for treatment of bipolar disorders at a higher dosage than the licensed range is not unusual in clinical practice. Quetiapine is predominantly metabolised by cytochrome P450 3A4 (CYP3A4) and to a lesser extent by CYP2D6. The large interindividual variability of those isozyme activities could contribute to the variability observed in quetiapine dosage. The aim of the present study is to evaluate if the use of high dosages of quetiapine in some patients, as compared to patients treated with a dosage in the licensed range (up to 800 mg/day), could be explained by a high activity of CYP3A4 and/or of CYP2D6. CYP3A4 activities were determined using the midazolam metabolic ratio in 21 bipolar and schizoaffective bipolar patients genotyped for CYP2D6. 9 patients were treated with a high quetiapine dosage (mean ± SD, median; range: 1467 ± 625, 1200; 1000-3000 mg/day) and 11 with a normal quetiapine dosage (433 ± 274, 350; 100-800 mg/day). One patient in the high dose and one patient in the normal dose groups were genotyped as CYP2D6 ultrarapid metabolizers. CYP3A4 activities were not significantly different between the two groups (midazolam metabolic ratio: 9.4 ± 8.2; 6.2; 1.7-26.8 vs 3.9 ± 2.3; 3.8; 1.5-7.6, in the normal dose group as compared to the high dose group, respectively, NS). The use of high quetiapine dosage for the patients included in the present study cannot be explained by variations in pharmacokinetics parameters such as a high activity of CYP3A4 and/or of CYP2D6.

Use of darbepoetin alfa in the treatment of anaemia of chronic kidney disease: clinical and pharmacoeconomic considerations.

The introduction of erythropoiesis-stimulating agents (ESAs) into everyday clinical practice has greatly improved the care of patients with chronic kidney disease. ESAs have reduced the need for blood transfusions, improved survival, decreased cardiovascular complications and enhanced patient quality of life. The longer acting ESA, darbepoetin alfa (Aranesp(R)), which can be administered less frequently than traditional ESAs, provides further benefits to both patients and healthcare professionals relative to the epoetins. Clinical studies have shown that darbepoetin alfa administered once every 2 weeks or once every month allows enhanced convenience and cost savings with no compromise in efficacy, while maintaining patients within target haemoglobin ranges.

The Use of Passive Samplers to Reveal Industrial and Agricultural Pollution Trends in Swiss Rivers

This study shows the efficiency of passive sampling to reveal industrial and agricultural pollution trends. Two practical applications for nonpolar and polar contaminants are presented. Low-density polyethylene (LDPE) samplers were deployed for one year in the Venoge River (VD) to monitor indicator PCBs (iPCBs, IUPAC nos. 28, 52, 101, 138, 153 and 180). The results showed that the impact of PCB emissions into the river is higher in summer than in other seasons due to the low flow rate of the river during this period. P,olar organic chemical integrative samplers (POCIS) were deployed for 4 months in the Sion-Riddes canal (VS) to investigate herbicides (terbuthylazine, diuron and linuron). Desisopropylatrazine-d5 (DIA-d5) was tested as a performance reference compound (PRC) to estimate aqueous concentration. The results showed an increase of water contamination due to the studied agricultural area. The maximal contamination was observed in April and corresponds to the period of herbicide application on the crops.

Médicaments et grossesse : modifications pharmacocinétiques et place du suivi thérapeutique pharmacologique [Pharmacokinetic Alterations in Pregnancy and Use of Therapeutic Drug Monitoring].

Following the thalidomide tragedy, pharmacological research in pregnant women focused primarily on drug safety for the unborn child and remains only limited regarding the efficacy and safety of treatment for the mother. Significant physiological changes during pregnancy may yet affect the pharmacokinetics of drugs and thus compromise its efficacy and/or safety. Therapeutic drug monitoring (TDM) would maximize the potential effectiveness of treatments, while minimizing the potential risk of toxicity for the mother and the fetus. At present, because of the lack of concentration-response relationship studies in pregnant women, TDM can rely only on individual assessment (based on an effective concentration before pregnancy) and remains reserved only to unexpected situations such as signs of toxicity or unexplained inefficiency.

On the use of IRMS in forensic science: proposals for a methodological approach.

The flourishing number of publications on the use of isotope ratio mass spectrometry (IRMS) in forensicscience denotes the enthusiasm and the attraction generated by this technology. IRMS has demonstratedits potential to distinguish chemically identical compounds coming from different sources. Despite thenumerous applications of IRMS to a wide range of forensic materials, its implementation in a forensicframework is less straightforward than it appears. In addition, each laboratory has developed its ownstrategy of analysis on calibration, sequence design, standards utilisation and data treatment without aclear consensus.Through the experience acquired from research undertaken in different forensic fields, we propose amethodological framework of the whole process using IRMS methods. We emphasize the importance ofconsidering isotopic results as part of a whole approach, when applying this technology to a particularforensic issue. The process is divided into six different steps, which should be considered for a thoughtfuland relevant application. The dissection of this process into fundamental steps, further detailed, enablesa better understanding of the essential, though not exhaustive, factors that have to be considered in orderto obtain results of quality and sufficiently robust to proceed to retrospective analyses or interlaboratorycomparisons.

Use of a renal-specific oral supplement by haemodialysis patients with low protein intake does not increase the need for phosphate binders and may prevent a decline in nutritional status and quality of life.

BACKGROUND: Protein-energy wasting is a frequent and debilitating condition in maintenance dialysis. We randomly tested if an energy-dense, phosphate-restricted, renal-specific oral supplement could maintain adequate nutritional intake and prevent malnutrition in maintenance haemodialysis patients with insufficient intake. METHODS: Eighty-six patients were assigned to a standard care (CTRL) group or were prescribed two 125-ml packs of Renilon 7.5(R) daily for 3 months (SUPP). Dietary intake, serum (S) albumin, prealbumin, protein nitrogen appearance (nPNA), C-reactive protein, subjective global assessment (SGA) and quality of life (QOL) were recorded at baseline and after 3 months. RESULTS: While intention to treat analysis (ITT) did not reveal strong statistically significant changes in dietary intake between groups, per protocol (PP) analysis showed that the SUPP group increased protein (P < 0.01) and energy (P < 0.01) intakes. In contrast, protein and energy intakes further deteriorated in the CTRL group (PP). Although there was no difference in serum albumin and prealbumin changes between groups, in the total population serum albumin and prealbumin changes were positively associated with the increment in protein intake (r = 0.29, P = 0.01 and r = 0.27, P = 0.02, respectively). The SUPP group did not increase phosphate intake, phosphataemia remained unaffected, and the use of phosphate binders remained stable or decreased. The SUPP group exhibited improved SGA and QOL (P < 0.05). CONCLUSION: This study shows that providing maintenance haemodialysis patients with insufficient intake with a renal-specific oral supplement may prevent deterioration in nutritional indices and QOL without increasing the need for phosphate binders.

Adolescent substance-use assessment: methodological issues in the use of the Adolescent Drug Abuse Diagnosis (ADAD).

During the past twenty years, various instruments have been developed for the assessment of substance use in adolescents, mainly in the United States. However, few of them have been adapted to, and validated in, French-speaking populations. Consequently, although increasing alcohol and drug use among teenagers has become a major concern, the various health and social programs developed in response to this specific problem have received little attention with regard to follow-up and outcome assessment. A standardized multidimensional assessment instrument adapted for adolescents is needed to assess the individual needs of adolescents and assign them to the most appropriate treatment setting, to provide a single measurement within and across health and social systems, and to conduct treatment outcome evaluations. Moreover, having an available instrument makes it possible to develop longitudinal and transcultural research studies. For this reason, a French version of the Adolescent Drug Abuse Diagnosis (ADAD) was developed and validated at the University Child and Adolescent Psychiatric Clinic in Lausanne, Switzerland. This article aims to discuss the methodological issues that we faced when using the ADAD instrument in a 4-year longitudinal study including adolescent substance users. Methodological aspects relating to the content and format of the instrument, the assessment administration and the statistical analyses are discussed.

THE USE OF SIMULATIONS IN EVOLUTIONARY POPULATION GENETICS: APPLICATIONS ON HUMANS, OWLS AND VIRTUAL ORGANISMS

Summary (in English) Computer simulations provide a practical way to address scientific questions that would be otherwise intractable. In evolutionary biology, and in population genetics in particular, the investigation of evolutionary processes frequently involves the implementation of complex models, making simulations a particularly valuable tool in the area. In this thesis work, I explored three questions involving the geographical range expansion of populations, taking advantage of spatially explicit simulations coupled with approximate Bayesian computation. First, the neutral evolutionary history of the human spread around the world was investigated, leading to a surprisingly simple model: A straightforward diffusion process of migrations from east Africa throughout a world map with homogeneous landmasses replicated to very large extent the complex patterns observed in real human populations, suggesting a more continuous (as opposed to structured) view of the distribution of modern human genetic diversity, which may play a better role as a base model for further studies. Second, the postglacial evolution of the European barn owl, with the formation of a remarkable coat-color cline, was inspected with two rounds of simulations: (i) determine the demographic background history and (ii) test the probability of a phenotypic cline, like the one observed in the natural populations, to appear without natural selection. We verified that the modern barn owl population originated from a single Iberian refugium and that they formed their color cline, not due to neutral evolution, but with the necessary participation of selection. The third and last part of this thesis refers to a simulation-only study inspired by the barn owl case above. In this chapter, we showed that selection is, indeed, effective during range expansions and that it leaves a distinguished signature, which can then be used to detect and measure natural selection in range-expanding populations. Résumé (en français) Les simulations fournissent un moyen pratique pour répondre à des questions scientifiques qui seraient inabordable autrement. En génétique des populations, l'étude des processus évolutifs implique souvent la mise en oeuvre de modèles complexes, et les simulations sont un outil particulièrement précieux dans ce domaine. Dans cette thèse, j'ai exploré trois questions en utilisant des simulations spatialement explicites dans un cadre de calculs Bayésiens approximés (approximate Bayesian computation : ABC). Tout d'abord, l'histoire de la colonisation humaine mondiale et de l'évolution de parties neutres du génome a été étudiée grâce à un modèle étonnement simple. Un processus de diffusion des migrants de l'Afrique orientale à travers un monde avec des masses terrestres homogènes a reproduit, dans une très large mesure, les signatures génétiques complexes observées dans les populations humaines réelles. Un tel modèle continu (opposé à un modèle structuré en populations) pourrait être très utile comme modèle de base dans l'étude de génétique humaine à l'avenir. Deuxièmement, l'évolution postglaciaire d'un gradient de couleur chez l'Effraie des clocher (Tyto alba) Européenne, a été examiné avec deux séries de simulations pour : (i) déterminer l'histoire démographique de base et (ii) tester la probabilité qu'un gradient phénotypique, tel qu'observé dans les populations naturelles puisse apparaître sans sélection naturelle. Nous avons montré que la population actuelle des chouettes est sortie d'un unique refuge ibérique et que le gradient de couleur ne peux pas s'être formé de manière neutre (sans l'action de la sélection naturelle). La troisième partie de cette thèse se réfère à une étude par simulations inspirée par l'étude de l'Effraie. Dans ce dernier chapitre, nous avons montré que la sélection est, en effet, aussi efficace dans les cas d'expansion d'aire de distribution et qu'elle laisse une signature unique, qui peut être utilisée pour la détecter et estimer sa force.