Etude d'administration contrôlée de cannabis et profils cinétiques des cannabinoïdes dans les fluides biologiques

Le cannabis est l'une des drogues illégales les plus consommées au monde. Le delta-9- tétrahydrocannabinol (THC) est le composé psychoactif majeur du cannabis et est fréquemment détecté dans le sang de conducteurs impliqués dans un accident de la route, alors qu'il est actuellement interdit de conduire sous l'influence du THC en Suisse comme dans de nombreux pays européens. La détection de ce composé dans le sang est suivie d'une série de mesures pénales et administratives à l'encontre du conducteur impliqué. Cette thèse intitulée « Etude d'administration contrôlée de cannabis et profils cinétiques dans les fluides biologiques » s'inscrit dans une étude toxicologique menée au Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV). Le but de cette étude est d'évaluer les effets du cannabis sur le fonctionnement du cerveau lorsque le consommateur accompli une tâche fondamentale de la conduite automobile. Pour cela, l'imagerie médicale par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) est combinée à un test informatisé simulant une tâche psychomotrice requise pour une conduite automobile sûre. Il s'agit d'un test de double tâche de poursuite d'une cible au moyen d'un curseur dirigé par un joystick, combiné à une tâche secondaire de détection de signaux routiers. Parallèlement, les profils cinétiques sanguins et salivaires des volontaires ont été déterminés grâce à des prélèvements effectués tout au long de la journée d'étude. Les objectifs principaux de ce travail de thèse sont les suivants : après une revue de la littérature existante sur les techniques d'analyse des cannabinoïdes dans les fluides biologiques, une méthode a été développée et validée pour ces composés dans la salive puis appliquée aux échantillons de l'étude. En parallèle, les échantillons sanguins et urinaires ont été analysés, en partie avec une méthode adaptée de celle développée pour la salive. Pour montrer la versatilité de cette méthode, celle-ci a été employée pour analyser des échantillons de bile qui a l'avantage de contenir des concentrations élevées de métabolites conjugués. Dans un deuxième temps, les dosages effectués sur le sang et la salive ont permis d'établir les profils cinétiques des cannabinoïdes, de déterminer leurs paramètres pharmacocinétiques et de les comparer. Les données obtenues ont montré que la concentration sanguine en acide 11-nor-9- carboxy-delta-9-tétrahydrocannabinol (THCCOOH) pouvait servir à distinguer les fumeurs occasionnels des fumeurs réguliers de cannabis, car elle est significativement plus élevée chez les consommateurs réguliers. De plus, d'autres cannabinoïdes présents dans la salive pourraient servir de marqueurs de consommation récente dans ce fluide biologique. Enfin, que ce soit dans le sang, la salive ou l'urine, des phytocannabinoïdes peuvent être utilisés comme marqueur de consommation de cannabis illégal car ils sont absents des médicaments à base de cannabis utilisant des préparations synthétiques ou purifiées du THC.

Admissions of patients with alcohol intoxication in the Emergency Department: a growing phenomenon.

QUESTION UNDER STUDY: To investigate the change over time in the number of ED admissions with positive blood alcohol concentration (BAC) and to evaluate predictors of BAC level. METHODS: We conducted a single site retrospective study at the ED of a tertiary referral hospital (western part of Switzerland) and obtained all the BAC performed from 2002 to 2011. We determined the proportion of ED admissions with positive BAC (number of positive BAC/number of admissions). Regression models assessed trends in the proportion of admissions with positive BAC and the predictors of BAC level among patients with positive BAC. RESULTS: A total of 319,489 admissions were recorded and 20,021 BAC tests were performed, of which 14,359 were positive, divided 34.5% female and 65.5% male. The mean (SD) age was 41.7(16.8), and the mean BAC was 2.12(1.04) permille (g of ethanol/liter of blood). An increase in the number of positive BAC was observed, from 756 in 2002 to 1,819 in 2011. The total number of admissions also increased but less: 1.2 versus 2.4 times more admissions with positive BAC. Being male was independently associated with a higher (+0.19 permille) BAC, as was each passing year (+0.03). A significant quadratic association with age indicated a maximum BAC at age 53. CONCLUSION: We observed an increase in the percentage of admissions with positive BAC that was not limited to younger individuals. Given the potential consequences of alcohol intoxication, and the large burden imposed on ED teams, communities should be encouraged to take measures aimed at reducing alcohol intoxication.

Sédation par propofol administrée par un non-anesthésiste pour l'endoscopie digestive [Administration of propofol by non-anesthesiologists for digestive endoscopy].

Propofol is progressively replacing benzodiazepines for sedation during endoscopy, even when the sedation is administered by non-anesthesiologists. Propofol ensures a more rapid induction of sedation and recovery and, in certain conditions, higher patient satisfaction and improved quality of endoscopic examination. Specific training is required to use this drug. Patients at risk of complications should be identified before the endoscopy to optimize patient management with an anesthesiologist. After sedation, psychomotor recovery is faster with propofol compared to traditional sedation agents but tasks requiring particular attention (eg, driving) should be avoided. It is important to advise patients of these restrictions in advance.

Pamidronate intraveineux dans le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique : effets de différentes modalités d'administration sur le remodelage et la densité osseuse : une étude pilote

Résumé : Introduction : l'ostéoporose est une maladie caractérisée par une masse osseuse diminuée et une structure osseuse appauvrie amenant à une fragilité osseuse augmentée et par conséquent à une augmentation du risque fracturaire. Elle est associée à une morbidité et mortalité importantes. Il existe de nombreuses substances à disposition pour son traitement. La modalité d'administration est très variable selon la substance prescrite. Les bisphosphonates, puissants antirésorbeurs osseux, sont la classe médicamenteuse de référence. Malheureusement, prescrits per os, iIs ont fréquemment des effets secondaires digestifs limitant leur usage et sont donc mieux tolérés en iv. C'est le pamidronate qui a été le premier prescrit et reste le plus utilisé. Méthode : le meilleur régime d'administration du pamidronate n'étant pas connu, nous avons testé son effet à différentes doses sur les marqueurs du remodelage osseux et la densitométrie osseuse. Trois modalités d'administration pour une dose annuelle constante (30 mg tous les 3 mois, 40 mg tous les 4 mois et 60 mg tous les 6 mois) ont été comparées chez des femmes postménopausées avec une ostéoporose. 39 patientes ont été recrutées sur 2 ans et réparties en 2 groupes appelés EFAP 1 et 2 pour Evaluation de la Fréquence d'Administration du Pamidronate selon la fréquence des contrôles de sang. Résultats : au cours des 6 premiers mois de traitement, on observe une chute rapide des télopeptides sanguins dès le premier mois qui suit l'injection de 30, 40 ou 60 mg de pamidronate avec toutefois, une inhibition de la résorption osseuse plus efficace à long terme pour les traitements fractionnés (30 et 40 mg). Des résultats similaires sont obtenus pour l'ostéocalcine. Il n'existe en revanche pas de modifications significatives des autres paramètres (calcémie, PTH, vitamine D et phosphatase alcaline) dans les 3 groupes. Ces résultats se confirment après 24 mois de traitement avec une efficacité plus marquée pour les traitements 30 et 40 mg. Sur le plan des valeurs de densitométrie osseuse, après 2 ans de traitement, les valeurs sont augmentées de façon significative sur la colonne lombaire avec les trais dosages, de façon non significatives sur le col fémoral et de façon significative pour le trochanter avec le dosage de 40 mg seulement. Conclusions : bien que cette étude démontre des gains de densité osseuse quasi identiques entre les 3 modes d'administration pour une dose annuelle cumulée de 120 mg, l'inhibition du remodelage osseux est beaucoup plus importante avec les doses de 30 ou 40 mg tous les 3 ou 4 mois qu'avec 60 mg tous les 6 mois. Ces deux modes d'administration permettent de mieux expliquer le lien entre l'effet sur les marqueurs et sur la densitométrie osseuse.

Loco-regional administration of anticancer agents : isolated lung perfusion with doxorubicin hypoxic abdominal stop-flow perfusion with gemcitabine

SUMMARY Regional drug delivery is an approach designed to improve the selectivity of anticancer chemotherapy. The advantage of regional treatments lies in increasing the drug concentration in the affected organ, while the rest of the organism is spared, thus improving efficacy and limiting treatment toxicity. The goal of this thesis was to assess the distribution throughout the body and the disposition (pharmacokinetics) of two anticancer agents, doxorubicin and gemcitabine, administered by two different regional administration modalities: isolated lung perfusion (ILP) for pulmonary metastases from soft tissue sarcomas and abdominal stop-flow hypoxic perfusion for advanced pancreatic cancers, respectively. For this purpose, two high-performance liquid chromatography methods were developed and validated. The first enabled the determination of doxorubicin in four different biological matrices: serum, reconstituted effluent, tissues with low levels of doxorubicin and tissues with high levels of doxorubicin. The second allows the analysis of gemcitabine and its principal metabolite dFdU in plasma. The administration of doxorubicin by ILP was studied in three preclinical studies (one on pigs and two on rats). It was first shown that, regardless of the administration mode, doxorubicin was not homogeneously distributed throughout the lung and that some regions remained out of reach. Secondly, it was demonstrated that doxorubicin did not adequately reach the tumours despite very high levels found in the lung. Finally, an attempt to enhance the doxorubicin tumoural uptake by pharmacologic modulation using two P-glycoprotein inhibitors, cyclosporin and valspodar, was unsuccessful. The last part of this work involves the administration of gemcitabine by abdominal stop-flow as a part of a phase I clinical trial in patients with advanced pancreatic disease or resistant malignant ascites. The study has demonstrated that the regional exposure to gemcitabine was increased while the exposure of the entire organism was similar to standard intravenous administrations. From a toxicological perspective, the procedure was rather well tolerated. However, even if no clinical response is expected from a phase I study, no hints of clinical responses were unfortunately observed. In conclusion, even if loco-regional therapies may afford the pharmacological advantage of increasing anticancer drug levels at the tumour site, further studies of these investigational treatment modalities are warranted to ascertain whether they can provide a significant improvement of the cancer therapy for patients, in terms of treatment tolerability, improved responses and survival rates. RÉSUMÉ L'administration locorégionale d'agents anticancéreux est une approche destinée à augmenter la sélectivité du traitement. L'avantage des traitements régionaux repose sur le fait que la concentration du médicament cytostatique est augmentée dans l'organe où est localisée la tumeur, alors que le reste de l'organisme est épargné, améliorant ainsi en théorie l'efficacité du traitement et en limitant sa toxicité. Le but de ce travail de thèse avait pour objectif de préciser, la pharmacocinétique au sein de l'organisme de deux agents anticancéreux, la doxorubicine et la gemcitabine, administrés par deux types de perfusions loco-régionales: la perfusion isolée du poumon (ILP) pour les métastases pulmonaires de sarcomes des tissus mous, et la perfusion hypoxique (stop-flow) abdominale pour les cancers avancés du pancréas. Dans cette optique, deux méthodes de chromatographie liquide à haute performance ont été développées et validées. La première permet le dosage de la doxorubicine dans quatre milieux biologiques: le sérum, l'effluent reconstitué, ainsi que des tissus contenant des concentrations faibles et élevées en doxorubicine. La seconde méthode permet le dosage dans le plasma de la gemcitabine et de son principal métabolite, le dFdU. L'administration de doxorubicine par ILP a été étudiée dans trois études précliniques (une chez le porc et deux chez le rat). Il a été montré, dans un premier temps, que la doxorubicine n'était pas distribuée de façon homogène au sein du poumon, quel que soit son mode d'administration. Dans un deuxième temps, il a été démontré que le médicament n'atteignait pas les tumeurs de façon adéquate, malgré des concentrations très élevées au sein du tissu pulmonaire. Finalement, une tentative d'augmenter la pénétration tumorale de la doxorubicine par une modulation pharmacologique de la P-glycoprotéine en utilisant la cyclosporine et le valspodar n'a pas abouti. La dernière partie de ce travail concernait l'administration de gemcitabine par stop-flow abdominal dans le cadre d'une étude clinique de phase I menée auprès de patients atteints de cancers avancés du pancréas ou d'ascites malignes réfractaires. Cette étude a démontré que l'exposition régionale à la gemcitabine était augmentée, alors que l'exposition de l'organisme était similaire à une administration de dose standard par voie intraveineuse. D'un point de vue toxicologique la procédure fut relativement bien tolérée. Cependant, même s'il n'est pas attendu de réponses cliniques dans une étude de phase I, aucun signe de réponse au traitement n'a pu être malheureusement observé. En conclusion, même si les thérapies loco-régionales présentent -en théorie- l'avantage pharmacologique d'augmenter les taux du médicaments anticancéreux sur le site de la tumeur, d'autres études précliniques et cliniques sont nécessaires pour démontrer que ces nouvelles modalités de traitement, de nature investigationelle à présent, apportent une réelle amélioration pour la prise en charge des patients cancéreux, en terme de tolérance au traitement et de l'augmentation des taux de réponses et de survie.

Influences of β-HCG administration on carbon isotope ratios of endogenous urinary steroids.

Several factors influencing the carbon isotope ratios (CIR) of endogenous urinary steroids have been identified in recent years. One of these should be the metabolism of steroids inside the body involving numerous different enzymes. A detailed look at this metabolism taking into account differences found between steroids excreted as glucuronides or as sulphates and hydrogen isotope ratios of different steroids pointed out possibility of unequal CIR at the main production sites inside the male body - the testes and the adrenal glands. By administration of β-HCG it is possible to strongly stimulate the steroid production within the testes without influencing the production at the adrenal glands. Therefore, this treatment should result in changed CIR of urinary androgens in contrast to the undisturbed pre-treatment values. Four male volunteers received three injections of β-HCG over a time course of 5 days and collected their urine samples at defined intervals after the last administration. Those samples showing the largest response in contrast to the pre-administration urines were identified by steroid profile measurements and subsequent analysed by GC/C/IRMS. CIR of androsterone, etiocholanolone, testosterone, 5α- and 5β-androstanediol and pregnanediol were compared. While pregnanediol was not influenced, most of the investigated androgens showed depleted values after treatment. The majority of differences were found to be statistically significant and nearly all showed the expected trend towards more depleted δ(13)C-values. These results support the hypothesis of different CIR at different production sites inside the human body. The impact of these findings on doping control analysis will be discussed.

Concentrations plasmatiques et articulaires pendant l'administration de céfacétrile pour arthrite septique (6 cas) [Serum and joint levels of cefacetrile during its administration for septic arthritis]

Six patients, five of whom had normal and one impaired renal function, and all suffering from purulent arthritis caused by cephalosporin-sensitive germs, were given a seven-day course of 8 g cephacetrile daily. On the first day, 6 g were administered by continuous intravenous infusion at the rate of 500 mg/h, followed by 2 g over a further 45 min. On days 2 to 7, the patients received 2 short infusions of 4 g each at an interval of 12 h. In four patients with normal renal function, serum half-life ranged from 0.8 to 1.4 h, serum levels during continuous infusion from 19 to 31 microgram/ml, and total clearances from 265 to 434 ml/min. In one patients, these values were 1.6 h, 70 microgram/ml and 131 ml/min respectively (small volume of distribution). The concentrations in the synovial fluid varied from 2 to 29 mcirogram/ml; they were generally lower than the serum levels, but clearly exceeded the minimum inhibitory concentrations for germs commonly present in purulent arthritis. In five patients, the synovial fluid became germ-free and the arthritis was clinically cured. In the case presenting with renal insufficiency, the serum half-life was 5.8 h. During continuous administration, a steady state was not attained; peak serum levels amo9nted to 75 microgram/ml and the total clearance to 61 ml/min. The cephacetrile concentrations in the synovial fluid were very high (26 and 67 microgram/ml). In this case, in which the renal insufficiency associated with mycosis fungoides was present before the treatment, renal function deteriorated futher during treatment while the arthritis improved.

Effects of ploidy and sex-locus genotype on gene expression patterns in the fire ant Solenopsis invicta.

Males in many animal species differ greatly from females in morphology, physiology and behaviour. Ants, bees and wasps have a haplodiploid mechanism of sex determination whereby unfertilized eggs become males while fertilized eggs become females. However, many species also have a low frequency of diploid males, which are thought to develop from diploid eggs when individuals are homozygous at one or more sex determination loci. Diploid males are morphologically similar to haploids, though often larger and typically sterile. To determine how ploidy level and sex-locus genotype affect gene expression during development, we compared expression patterns between diploid males, haploid males and females (queens) at three developmental timepoints in Solenopsis invicta. In pupae, gene expression profiles of diploid males were very different from those of haploid males but nearly identical to those of queens. An unexpected shift in expression patterns emerged soon after adult eclosion, with diploid male patterns diverging from those of queens to resemble those of haploid males, a pattern retained in older adults. The finding that ploidy level effects on early gene expression override sex effects (including genes implicated in sperm production and pheromone production/perception) may explain diploid male sterility and lack of worker discrimination against them during development.

Driving under the influence of cocaine or therapeutic administration of cocaine?

Introduction: In forensic toxicology, cocaine is better known for its powerful stimulating effects of nervous system and its high potential for recreational abuse, than for his therapeutic use. However, cocaine is still use as a topical anesthetic and peripheral vasoconstrictor in surgeries of eye, ear, nose and throat. Last decade, an increase of the presence of cocaine and metabolites in blood samples of drivers suspected to drive under the influence of drugs (DUID) was observed in Switzerland (Augsburger et al., Forensic Sci Int 153 (2005) 11-15; Senna et al., Forensic Sci Int 198 (2010) 11-16). Observed blood concentration ranges of cocaine and benzoylecgonine were 10-925 μg/L and 20-5200 μg/L, respectively. Since 2005, zero-tolerance approach was introduced in the Swiss legislation for different substances, especially cocaine (analytical cutoff: 15 μg/L). Thus, the interpretation often amounts to determine if the concentration is situated above or under the limit. However, it is important for the interpretation to take into account the context and to be critical with the obtained results, at the risk of ending in erroneous conclusions. Methods: Systematical toxicological analyses were performed on blood and urine, if available, for 5 DUID cases, as already published (Augsburger et al., Forensic Sci Int 153 (2005)). Positive results were confirmed and drugs were quantified in biological samples by GCMS, GC-MS/MS or LC-MS/MS. Results: Administration of cocaine after traffic accident was identified in five cases. All people were admitted to the emergency room because of severe trauma. Maxillofacial surgery was done shortly after admission to the emergency room, involving use of nasal application of cocaine (swab). For all cases, use of cocaine swab was not mentioned in the document filled by the police and by medical staff requested for blood and urine sampling. The information was obtained retrospectively after consultation of the medical records, without precise indication of the application time or dose. Case 1. A 83-year old man (pedestrian) was hit by a car. Blood (+11h after the accident): cocaine (16 μg/L), benzoylecgonine (370 μg/L). Urine: cocaine (1700 μg/L), benzoylecgonine (560 μg/L). Case 2. A 84-year old woman (pedestrian) was hit by a car. Blood (+1.5h after the accident): cocaine (230 μg/L), benzoylecgonine (370 μg/L). Urine was not available. Hair (+4 months after the accident): segment 1 (0-2 cm), cocaine not detected; segment 2 (2-4 cm), cocaine: <0.5 ng/mg. Case 3. A 66-year old man was involved in a car/car accident. He died 2 hours and 5 minutes after the crash. Blood (+1.5h after the accident): cocaine and metabolites not detected. Blood (+2h after the accident): cocaine (1750 μg/L), benzoylecgonine (460 μg/L). Blood (post-mortem): cocaine (370 μg/L), benzoylecgonine (200 μg/L). Urine (+1.5h after the accident): cocaine not detected. Case 4. A 57-year old woman on a motor scooter was hit by a car. She died 2 hours and 10 minutes after the crash. Blood (+0.5h after the accident): cocaine and metabolites not detected. Urine (post-mortem): cocaine (<20 μg/L), benzoylecgonine (120 μg/L). Case 5. A 30-year old man was involved in a car accident. Blood (+4h after the accident): cocaine (29 μg/L), benzoylecgonine (< 20 μg/L). Urine (+4h after the accident): cocaine and metabolites not detected. Ethanol (1,32 g/kg) and cannabinoids (THC (2,0 μg/L), THCCOOH (38 μg/L)) were also detected in blood. Conclusion: To our knowledge, this is the first description of DUID cases involving therapeutic use of cocaine after an accident. These results indicate that even if a per se law is effective for prosecution case of DUID, a critical interpretation of the results is always needed, especially if a medical intervention occurs after an accident.