Relations entre le poids la fécondité des reines de fourmis récemment accouplées et leur mode de fondation

Schématiquement on distingue chez les fourmis deux modes principaux de fondation des nouvelles sociétés: la fondation indépendante et la fondation dépendante. Ces deux stratégies entraînent des particularités biologiques importantes. On a étudié dans le présent travail les conséquences du type de fondation sur la fécondité des jeunes reines. Chez les reines monogynes des espèces à fondation indépendante (Camponotus ligniperda, Camponotus herculeanus, Lasius niger), on observe une fécondité d'abord très faible puis qui augmente ensuite régulièrement avec le temps. Chez les reines polygynes des espèces à fondation dépendante (Plagiolepis pygmaea, Iridomyrmex humilis), la fécondité atteint pratiquement son niveau maximal dans les semaines qui suivent l'accouplement. Ces différences dans le niveau de l'activité ovarienne sont confrontées à l'espérance de vie des femelles. ll apparaît que les espèces monogynes à fondation indépendante ont une durée de vie de plusieurs années; leur fécondité ne s'exprimera pleinement qu'au bout de plusieurs saisons d'activité. A l'inverse, les reines polygynes à fondation dépendante ont une vie bien plus courte; elles compensent ce handicap par une ponte qui atteint son niveau maximal dès la fondation.

Peri-insular hemispherotomy: potential pitfalls and avoidance of complications.

Techniques for cerebral hemispherectomy have progressively evolved towards more disconnection and less excision over the last 50 years. Peri-insular hemispherotomy (PIH), as described by the senior author, has the maximal ratio of disconnection to excision among all procedures for hemispheric epilepsy. In this study, we focus on surgical complications and intraoperative anatomical observations during PIH over the last 10 years. Based on this experience, the procedure has undergone some modifications, which we detail herein.

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.

As the world turns: short-term human spatial memory in egocentric and allocentric coordinates

We aimed to determine whether human subjects' reliance on different sources of spatial information encoded in different frames of reference (i.e., egocentric versus allocentric) affects their performance, decision time and memory capacity in a short-term spatial memory task performed in the real world. Subjects were asked to play the Memory game (a.k.a. the Concentration game) without an opponent, in four different conditions that controlled for the subjects' reliance on egocentric and/or allocentric frames of reference for the elaboration of a spatial representation of the image locations enabling maximal efficiency. We report experimental data from young adult men and women, and describe a mathematical model to estimate human short-term spatial memory capacity. We found that short-term spatial memory capacity was greatest when an egocentric spatial frame of reference enabled subjects to encode and remember the image locations. However, when egocentric information was not reliable, short-term spatial memory capacity was greater and decision time shorter when an allocentric representation of the image locations with respect to distant objects in the surrounding environment was available, as compared to when only a spatial representation encoding the relationships between the individual images, independent of the surrounding environment, was available. Our findings thus further demonstrate that changes in viewpoint produced by the movement of images placed in front of a stationary subject is not equivalent to the movement of the subject around stationary images. We discuss possible limitations of classical neuropsychological and virtual reality experiments of spatial memory, which typically restrict the sensory information normally available to human subjects in the real world.

Respiratory symptoms in preterm infants: burden of disease in the first year of life.

OBJECTIVE: While respiratory symptoms in the first year of life are relatively well described for term infants, data for preterm infants are scarce. We aimed to describe the burden of respiratory disease in a group of preterm infants with and without bronchopulmonary dysplasia (BPD) and to assess the association of respiratory symptoms with perinatal, genetic and environmental risk factors. METHODS: Single centre birth cohort study: prospective recording of perinatal risk factors and retrospective assessment of respiratory symptoms during the first year of life by standardised questionnaires. MAIN OUTCOME MEASURES: Cough and wheeze (common symptoms), re-hospitalisation and need for inhalation therapy (severe outcomes). PATIENTS: 126 preterms (median gestational age 28.7 weeks; 78 with, 48 without BPD) hospitalised at the University Children's Hospital of Bern, Switzerland 1999-2006. RESULTS: Cough occurred in 80%, wheeze in 44%, re-hospitalisation in 25% and long term inhalation therapy in wheezers in 13% of the preterm infants. Using logistic regression, the main risk factor for common symptoms was frequent contact with other children. Severe outcomes were associated with maximal peak inspiratory pressure, arterial cord blood pH, APGAR- and CRIB-Score. CONCLUSIONS: Cough in preterm infants is as common as in term infants, whereas wheeze, inhalation therapy and re-hospitalisations occur more often. Severe outcomes are associated with perinatal risk factors. Preterm infants who did not qualify for BPD according to latest guidelines also showed a significant burden of respiratory disease in the first year of life.

Quetiapine dosage in bipolar disorder episodes and mixed states

OBJECTIVE: Although the maximal quetiapine doses in the published studies were restricted to 800 mg/day, higher quetiapine doses are not unusual in clinical practice. The aim of the present study was to evaluate the effectiveness, tolerability and clinical reasons associated to the use of high dosage of quetiapine (>800 mg), when used under routine clinical conditions, in a sample of bipolar disorder and schizoaffective bipolar inpatients. METHODS: Charts of all bipolar and schizoaffective adult inpatients, who had received quetiapine for a mood episode between 1999 and 2005 were retrospectively reviewed. These charts also included the assessment of manic and depressive symptoms on admission and at discharge using the Beck-Rafaelsen Mania Scale (MAS) and the Montgomery Asberg depression rating scale (MADRS), respectively. RESULTS: Data of 50 patients were analyzed. The overall F in repeated measures ANOVA revealed a significant MAS scores reduction between admission and discharge. MAS scores reduction did not differ between the high and low quetiapine groups. Similarly, a significant MADRS reduction was found. Again, no differences between the high and the low dose group were found. Logistic regression analysis of the 50 patients revealed only mixed episodes predicted high quetiapine dosage. CONCLUSIONS: The present study confirms quetiapine efficiency and tolerability in the treatment of bipolar episodes, even in doses > to 800 mg and found a link between quetiapine doses and mixed episodes

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.

Physiological differences between cycling and running: lessons from triathletes

The purpose of this review was to provide a synopsis of the literature concerning the physiological differences between cycling and running. By comparing physiological variables such as maximal oxygen consumption (V O(2max)), anaerobic threshold (AT), heart rate, economy or delta efficiency measured in cycling and running in triathletes, runners or cyclists, this review aims to identify the effects of exercise modality on the underlying mechanisms (ventilatory responses, blood flow, muscle oxidative capacity, peripheral innervation and neuromuscular fatigue) of adaptation. The majority of studies indicate that runners achieve a higher V O(2max) on treadmill whereas cyclists can achieve a V O(2max) value in cycle ergometry similar to that in treadmill running. Hence, V O(2max) is specific to the exercise modality. In addition, the muscles adapt specifically to a given exercise task over a period of time, resulting in an improvement in submaximal physiological variables such as the ventilatory threshold, in some cases without a change in V O(2max). However, this effect is probably larger in cycling than in running. At the same time, skill influencing motor unit recruitment patterns is an important influence on the anaerobic threshold in cycling. Furthermore, it is likely that there is more physiological training transfer from running to cycling than vice versa. In triathletes, there is generally no difference in V O(2max) measured in cycle ergometry and treadmill running. The data concerning the anaerobic threshold in cycling and running in triathletes are conflicting. This is likely to be due to a combination of actual training load and prior training history in each discipline. The mechanisms surrounding the differences in the AT together with V O(2max) in cycling and running are not largely understood but are probably due to the relative adaptation of cardiac output influencing V O(2max) and also the recruitment of muscle mass in combination with the oxidative capacity of this mass influencing the AT. Several other physiological differences between cycling and running are addressed: heart rate is different between the two activities both for maximal and submaximal intensities. The delta efficiency is higher in running. Ventilation is more impaired in cycling than in running. It has also been shown that pedalling cadence affects the metabolic responses during cycling but also during a subsequent running bout. However, the optimal cadence is still debated. Central fatigue and decrease in maximal strength are more important after prolonged exercise in running than in cycling.

Alterations of Neuromuscular Function after the World's Most Challenging Mountain Ultra-Marathon.

We investigated the physiological consequences of the most challenging mountain ultra-marathon (MUM) in the world: a 330-km trail run with 24000 m of positive and negative elevation change. Neuromuscular fatigue (NMF) was assessed before (Pre-), during (Mid-) and after (Post-) the MUM in experienced ultra-marathon runners (n = 15; finish time  = 122.43 hours ±17.21 hours) and in Pre- and Post- in a control group with a similar level of sleep deprivation (n = 8). Blood markers of muscle inflammation and damage were analyzed at Pre- and Post-. Mean ± SD maximal voluntary contraction force declined significantly at Mid- (-13±17% and -10±16%, P<0.05 for knee extensor, KE, and plantar flexor muscles, PF, respectively), and further decreased at Post- (-24±13% and -26±19%, P<0.01) with alteration of the central activation ratio (-24±24% and -28±34% between Pre- and Post-, P<0.05) in runners whereas these parameters did not change in the control group. Peripheral NMF markers such as 100 Hz doublet (KE: -18±18% and PF: -20±15%, P<0.01) and peak twitch (KE: -33±12%, P<0.001 and PF: -19±14%, P<0.01) were also altered in runners but not in controls. Post-MUM blood concentrations of creatine kinase (3719±3045 Ul·(1)), lactate dehydrogenase (1145±511 UI·L(-1)), C-Reactive Protein (13.1±7.5 mg·L(-1)) and myoglobin (449.3±338.2 µg·L(-1)) were higher (P<0.001) than at Pre- in runners but not in controls. Our findings revealed less neuromuscular fatigue, muscle damage and inflammation than in shorter MUMs. In conclusion, paradoxically, such extreme exercise seems to induce a relative muscle preservation process due likely to a protective anticipatory pacing strategy during the first half of MUM and sleep deprivation in the second half.

Non-covalent and covalent protein labeling in two-dimensional gel electrophoresis.

Over the past decades, several sensitive post-electrophoretic stains have been developed for an identification of proteins in general, or for a specific detection of post-translational modifications such as phosphorylation, glycosylation or oxidation. Yet, for a visualization and quantification of protein differences, the differential two-dimensional gel electrophoresis, termed DIGE, has become the method of choice for a detection of differences in two sets of proteomes. The goal of this review is to evaluate the use of the most common non-covalent and covalent staining techniques in 2D electrophoresis gels, in order to obtain maximal information per electrophoresis gel and for an identification of potential biomarkers. We will also discuss the use of detergents during covalent labeling, the identification of oxidative modifications and review influence of detergents on finger prints analysis and MS/MS identification in relation to 2D electrophoresis.

Inversion prepared coronary MR angiography: direct visualization of coronary blood flow.

PURPOSE: Visualization of coronary blood flow by means of a slice-selective inversion pre-pulse in concert with bright-blood coronary MRA. MATERIALS AND METHODS: Coronary magnetic resonance angiography (MRA) of the right coronary artery (RCA) was performed in eight healthy adult subjects on a 1.5 Tesla MR system (Gyroscan ACS-NT, Philips Medical Systems, Best, NL) using a free-breathing navigator-gated and cardiac-triggered 3D steady-state free-precession (SSFP) sequence with radial k-space sampling. Imaging was performed with and without a slice-selective inversion pre-pulse, which was positioned along the main axis of the coronary artery but perpendicular to the imaging volume. Objective image quality parameters such as SNR, CNR, maximal visible vessel length, and vessel border definition were analyzed. RESULTS: In contrast to conventional bright-blood 3D coronary MRA, the selective inversion pre-pulse provided a direct measure of coronary blood flow. In addition, CNR between the RCA and right ventricular blood pool was increased and the vessels had a tendency towards better delineation. Blood SNR and CNR between right coronary blood and epicardial fat were comparable in both sequences. CONCLUSION: The combination of a free-breathing navigator-gated and cardiac-triggered 3D SSFP sequence with a slice-selective inversion pre-pulse allows for direct and directional visualization of coronary blood flow with the additional benefit of improved contrast between coronary and right ventricular blood pool.

Daily physical activity assessment: what is the importance of upper limb movements vs whole body movements?

OBJECTIVE: The movement of the upper limbs (eg fidgeting-like activities) is a meaningful component of nonexercise activity thermogenesis (NEAT). This study examined the relationship between upper limb movements and whole body trunk movements, by simultaneously measuring energy expenditure during the course of the day. DESIGN: A cross-sectional study consisting of 88 subjects with a wide range in body mass index (17.3-32.5 kg/m(2)). The energy expenditure over a 24-h period was measured in a large respiratory chamber. The body movements were assessed by two uniaxial-accelerometers during daytime, one on the waist and the other on the dominant arm. The accelerometry scores from level 0 (=immobile) up to level 9 (=maximal intensity) were recorded. The activities of subjects were classified into eight categories: walking at two speeds on a horizontal treadmill (A & B), ambling (C), self-care tasks (D), desk work (E), meals (F), reading (G), watching TV (H). RESULTS: There was a significant relationship between the accelerometry scores from the waist (ACwaist) and that from the wrist (ACwrist) over the daytime period (R(2)=0.64; P<0.001). The ACwrist was systematically higher than the ACwaist during sedentary activities, whereas it was the reverse for walking activities. ACwrist to ACwaist ratio of activities E-H were above 1.0 and for walking activities (A-C) were below 1.0. A multiple regression analysis for predicting daytime energy expenditure revealed that the explained variance improved by 2% only when the ACwrist was added as a second predictor in addition to the ACwaist. This indicates that the effect of the ACwrist for predicting energy expenditure was of limited importance in our conditions of measurement. CONCLUSIONS: The acceleration of the upper limbs which includes fidgeting is more elevated than that of the whole body for sitting/lying down activities. However, their contribution to energy expenditure is lower than whole body trunk movements, thus indicating that the weight-bearing locomotion activities may be a key component of NEAT. However, its contribution may depend on the total duration of the upper limb movements during the course of the day.

Plantar pressures in the tennis serve.

In-shoe loading patterns were examined in each foot (back and front) separately during two types of tennis serve [first (or flat) and second (or twist) serve] and two service stance styles [foot-up (back foot is moved forward next to front foot for push-off) and foot-back (feet remain at the same relative level)]. Ten competitive tennis players completed five trials for each type of serve and service stance style in random order. Plantar pressure distribution was recorded using Pedar insoles divided into nine areas for analysis. Mean and peak pressures (+15.2%, P < 0.01 and +12.8%, P < 0.05) as well as maximal forces (+20.2%, P < 0.01) were higher under the lateral forefoot of the front foot in first than in second serves, while mean forces were higher (+17.2%, P < 0.05) under the lesser toes. Relative load was higher on the lateral forefoot (+20.4%, P < 0.05) but lower (-32.5%, P < 0.05) on the medial heel of the front foot with foot-up compared with foot-back stance. Using a foot-up stance, loading of the back foot was higher (+31.8%, P < 0.01) under the lateral mid-foot but lower (-29.9%, P < 0.01) under the medial forefoot. The type of serve and the stance style adopted have a significant effect on foot loading. Such findings might help improve mechanical efficiency of the serve.

Temporary caval stenting improves venous drainage during cardiopulmonary bypass

OBJECTIVES: Assess the benefit of temporary caval stenting for remote venous drainage during cardiopulmonary bypass (CPB). METHODS: Temporary caval stenting was realized in bovine experiments (65+/-6 kg) by the means of self-expanding (18F for insertion, 36F in situ) venous cannulas (Smartcanula LLC, Lausanne, Switzerland) with various lengths: 43 cm, 53 cm, 63 cm vs. a standard 28F wire armed cannula in trans-jugular fashion. Maximal blood flows were assessed for 20, 25 and 30 mmHg of driving pressure with a motorized table height adjustment system. In addition, the inferior caval diameters (just above its bifurcation) were measured in real time with intra-vascular ultrasound (IVUS). RESULTS: Venous drainage (flow in l/min) at 20 mmHg, 25 mmHg, and 30 mmHg drainage load was 3.5+/-0.5, 3.7+/-0.7 and 4.0+/-0.6 for the 28F standard vs. 4.1+/-0.7, 4.0+/-1.3 and 3.9+/-1.1 for the 36F smart 43 cm, vs. 5.0+/-0.7, 5.3+/-1.3 and 5.4+/-1.4 for the 36F smart 53 cm, vs. 5.2+/-0.5*, 5.6+/-1.1* and 5.8+/-1.0* for the 36F smart 63 cm. The inferior vena caval diameters at 30 mmHg were 13.5+/-4.8 mm for 28F standard, 11.1+/-3.6 for 36F smart 43 cm, 11.3+/-3.2 for 36F 53 cm, and 17.0+/-0.1* for 36F 63 cm (*P<0.05 for 28F standard vs. 36F smart 63 cm long) CONCLUSIONS: The 43 cm self-expanding 36F smartcanula outperforms the 28F standard wire armed cannula at low drainage pressures and without augmentation. Temporary caval stenting with long self-expanding venous cannulas provides even better drainage (+51%).

Could Hyperglycaemia and Troponin I predict outcome in intensive care after congenital heart surgery in children?

Objective: To establish if hyperglycaemia and cardiac Troponin I (cTnI) after congenital heart surgery on cardiopulmonary bypass in children could predict outcome in intensive care unit. Methods: retrospective cohort study including 274 children (mean age 4.6 years; range 0 - 17 years-old). CTnI and glucose values were retrieved from our database. Integrated values (area under the curve (AUC)) were calculated for evaluation of sustained hyperglycaemia and then normalised per hour (48h-Gluc/h). Maximal cTnI, fi rst glucose value (Gluc1) and 48h-Gluc/h were then correlated with duration of mechanical ventilation, ICU stay and mortality using cut-off values. Results: The mean duration of mechanical ventilation was 5.1 ± 7.2 days and ICU stay was 11.0 ± 13.3 days, 11 patients (3.9%) died. Hyperglycaemia (>6.1 mmol/l) was present in 68% of children at admission and was sustained in 85% for 48 hours. The mean value of Gluc1 (7.3 ± 2.7 vs. 11.8 ± 6.4 mmol/l, p < 0.0001), 48h-Gluc/h (7.4 ± 1.4 vs. 9.9 ± 4.6 mmol/l/h, p < 0.0001) and cTnI max (16.7 ± 21.8 vs. 59.2 ± 41.4 mcg/l, p < 0.0001) were signifi cantly lower in survivors vs. non survivors. Cut-off values and odds ratio are summarised in Table 1. Analyses for duration of mechanical ventilation and for length of stay in ICU are depicted in Table 2. Conclusions: Hyperglycaemia is frequent after cardiopulmonary bypass and sustained in the fi rst 48 hours. Admission glycaemia and cTnI max are associated with a high risk of mortality, prolonged duration of mechanical ventilation and prolonged length of stay in ICU.