Evolution, maintenance and ecological consequences of genetic caste determination in " Pogonomyrmex " harvester ants

Summary Division of labor between reproducers (queens) and helpers (workers) is the main characteristic of social insect societies and at the root of their ecological success. Kin selection models predict that phenotypic differences between queens and workers should result from environmental rather than from genetic differences. However, genetic effects on queen and worker differentiation were found in two populations-of Pogonomyrmex harvester ants. Each of the two populations is composed of two genetically distinct lineages. Queens (which can be of either lineage) generally mate with males of their own and of the alternate lineage and produce two types of female offspring, those fertilized by males of the queens' lineage which develop into queens and those fertilized by males of the alternate lineage which develop into workers. All four lineages were further suggested to be themselves of hybrid origin between-the species P: barbatus and P. rugosus, in which queens and workers do not differ genetically. In a first set of experiments, we tested if female caste determination (the differentiation into queens and workers) in the lineages was genetically hardwired and if it was associated with costs in terms of the ability to optimally allocate resources to the production of queens and workers. To this end we first mated queens of-two lineages to a single male. Queens mated to a male of the alternate lineage successfully raised worker offspring whereas queens mated to a male of their own lineage almost always failed to produce workers. This reveals that pure-lineage individuals have lost the ability to develop into workers. Second, we analyzed offspring produced by naturally mated queens. During the stage of colony founding when only workers are produced, naturally mated queens laid a high proportion of pure-lineage eggs but the large majority of these eggs failed to develop. As a consequence, the number of offspring produced by incipient colonies decreased linearly with the proportion of pure-lineage eggs laid by queens. Moreover, queens of the lineage most commonly represented in a given population produced more pure-lineage eggs, in line with the view that they mate randomly with the two types of males and indiscriminately use their sperm. Altogether these results predict frequency-dependent founding success for pairs of lineages because queens of the more common lineage will produce more pure-lineage eggs and their colonies be less successful during the stage of colony founding. To describe the distribution of populations characterized with genetic caste determination relative to the populations with environmental caste determination we genotyped queens and workers collected during a large survey of -additional populations. Genetic caste determination associated with pairs of interbreeding lineages was frequent and widespread in the studied range and we identified four additional lineages displaying genetic caste determination. Overall, there were thus eight highly differentiated lineages with genetic caste determination. These lineages always co-occurred in the same complementary lineage pairs. Three of the four lineage pairs appeared to have a common origin, while their relationship with the forth could not be resolved. The genetic survey also revealed that, in addition to being genetically isolated from one another, all eight lineages were genetically distinct from P. rugosus and P. barbatus, even when colonies of interbreeding lineages co-occurred with colonies of either putative parent at the same site. This raised the question of the mechanisms involved in the reproductive isolation between the lineages and the parental species and between the two lineages of a lineage pair. At a site where one lineage pair co-occurred with P. rugosus, we identified two pre-zygotic mechanisms (differences in timing for mating flights between P. rugosus and the lineage pair and assortative mating) and one post-zygotic mechanism (high levels of hybrid unviablility) which in combination may largely account for the reproductive isolation between the lineages and their parental species. The mechanisms accounting for the reproductive isolation between the two lineages of a lineage pair varied across lineage pairs. In one lineage pair, inter-lineage individuals exclusively occurred in the sterile worker caste, raising the possibility that inter-lineage eggs have completely lost the ability to develop into queens in this lineage pair and that there is thus no opportunity for gene flow. In each of the three remaining lineage pairs, inter-lineage queens were produced by a minority of colonies. In these lineage pairs, colonies headed by inter-lineage queens failed to grow sufficiently to produce reproductive individuals which may account for the reproductive isolation between co-occurring lineages in three lineage pairs. In conclusion, the results of this thesis show that genetic caste determination is costly but widespread in Pogonomyrmex harvester ants. Reproductive isolation among the lineages and between the lineages and the parental species as well as frequency-dependent founding success for co-occurring lineages may contribute to the persistence of this extraordinary system. Résumé La division du travail entre individus reproducteurs (les reines) et individus non-reproducteurs (ouvrières) représente la caractéristique principale des sociétés d'insectes et est à la base de leur succès écologique. Des modèles de sélection de parentèle prédisent que les différences phénotypiques entre reines et ouvrières devraient provenir d'effets environnementaux plutôt que de différences génétiques. Malgré ce fait, des effets génétiques sur la différentiation entre reines et ouvrières ont été montrés dans deux populations de fourmis moissonneuses du genre Pogonomyrmex. Chacune des deux populations est composée de deux lignées génétiquement distinctes. Les reines de chaque lignée s'accouplent en général avec des mâles de leur propre lignée ainsi qu'avec des mâles de l'autre lignée et produisent deux types d'oeufs, ceux qui sont fécondés par les mâles de leur propre lignée qui se développent en nouvelles reines et ceux qui sont fécondés par les mâles de l'autre lignée qui se développent en ouvrières. Il a été suggéré que les lignées sont elles-mêmes des hybrides entre les deux espèces P. barbatus et P. rugosus. Dans ces deux espèces, les reines et ouvrières ne sont pas génétiquement distinctes. Dans une première série d'expériences, nous avons testé si la détermination de la caste femelle (le développement en reine ou en ouvrière) est génétiquement rigide et si elle est associée à des coûts en terme de capacité à allouer de façon optimale les ressources pour la production de reines et d'ouvrières. Pour cela nous avons accouplé des reines de deux lignées avec un seul mâle. Les reines accouplées avec un mâle de l'autre lignée ont élevé de nouvelles ouvrières avec succès alors que les reines accouplées avec un mâle de leur propre lignée ont presque toujours échoué à produire des ouvrières. Ceci montre que les individus de lignée pure ont perdu la capacité de se développer en ouvrière. Deuxièmement, nous avons analysé la descendance de reines qui se sont accouplées naturellement. Durant le stade de fondation de la colonie, où seules des ouvrières sont élevées, les reines accouplées naturellement ont pondu une grande proportion d'oeufs de lignée pure mais la majorité de ces derniers ne se sont pas développés. En conséquence, le nombre de descendants produits par des colonies fondatrices diminuait linéairement avec la proportion des oeufs de lignée pure pondus par la reine en accord avec l'hypothèse que les reines s'accouplent au hasard avec les deux types de mâles et utilisent leur sperme aléatoirement. Dans l'ensemble; ces résultats prédisent un succès de fondation fréquence-dépendant pour les deux lignées, car les reines de la lignée la plus fréquente produiront .plus d'oeufs de lignée pure et leurs colonies auront moins de succès lors de la fondation de colonies par rapport aux colonies de la lignée la moins fréquente. Pour décrire la distribution des-populations caractérisées par une détermination génétique des castes par rapport aux populations caractérisées par une détermination environnementale des castes, nous avons génotypé des reines et des ouvrières qui ont été collectées lors d'une analyse de populations supplémentaires. La détermination génétique des castes associée à des croisements entre lignées est fréquente et largement répartie dans l'aire étudiée. Nous avons identifié quatre lignées supplémentaires, ayant une détermination génétique des castes, pour un total de huit lignées. Ces huit lignées forment quatre paires de lignées et on ne trouve jamais deux lignées de paires différentes, dans une population. Trois des quatre paires de lignées s'avèrent avoir une origine commune alors que leur relation avec la quatrième paire de lignées n'a pas pu être résolue. L'analyse génétique de populations supplémentaires a également révélé qu'en plus d'être génétiquement isolées les unes des autres, les huit lignées sont génétiquement distinctes de P. rugosus et P. barbatus même si les colonies d'une paire de lignées se trouvent en sympatrie avec l'une ou l'autre des espèces parentales. Ceci relève la question des mécanismes impliqués dans l'isolation reproductive entre les lignées et les espèces parentales ainsi qu'entre les deux lignées d'une paire. En étudiant un site où une paire de lignées se trouve en sympatrie avec P. rugosus, nous avons identifié deux mécanismes pré-zygotiques (des différences dans le timing du vol nuptial entre P. rugosus et les lignées et des accouplements assortis) ainsi qu'un mécanisme post-zygotique (un niveau élevé de non-viabilité des hybrides). En combinaison, ces mécanismes peuvent largement expliquer l'isolement reproductif entre les lignées et leurs espèces parentales. Les mécanismes contribuant à l'isolement reproductif entre les deux lignées d'une paire variaient entre paires de lignées. Dans une paire, les individus de génotype inter-lignée se trouvent uniquement dans la caste stérile des ouvrières, suggérant qu'il n'y a pas d'opportunité pour avoir du flux de gènes entre les deux lignées ce cette paire. Dans chacune des trois autres paires de lignées des nouvelles reines de génotype inter-lignée sont produites par une minorité de colonies. Par contre, les colonies avec une reine mère de génotype inter-lignée ne se développent pas suffisamment pour produire des individus reproducteurs. Ceci peut donc expliquer pourquoi il n'y a pas de flux de gènes entre les deux lignées de trois paires. En conclusion, les résultats de cette thèse montrent que la détermination génétique de la caste est coûteuse mais très répandue chez les fourmis. moissonneuses du genre Pogonomyrmex. L'isolement reproductif des lignées entre elles et avec les espèces parentales, ainsi qu'un succès de fondation fréquence-dépendant contribuent à la persistance de ce système extraordinaire.

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.

Does history of falling predict length of stay in post-scute geriatric rehabilitation?

Objectives: To investigate the associations between falls before¦hospital admission, falls during hospitalization, and length of stay in¦elderly people admitted to post-acute geriatric rehabilitation.¦Method: History of falling in the previous 12 months before admission¦was recorded among 249 older persons (mean age 82.3 ± 7.4 years,¦69.1% women) consecutively admitted to post-acute rehabilitation. Data¦on medical, functional and cognitive status were collected upon¦admission. Falls during hospitalization and length of stay were recorded¦at discharge.¦Results: Overall, 92 (40.4%) patients reported no fall in the 12 months¦before admission; 63(27.6%) reported 1 fall, and 73 (32.0%) reported¦multiple falls. Previous falls occurrence (one or more falls) was¦significantly associated with in-stay falls (19.9% of previous fallers fell¦during the stay vs 7.6% in patients without history of falling, P = .01),¦and with a longer length of stay (22.4 ± 10.1 days vs 27.1 ± 14.3 days,¦P = .01). In multivariate robust regression controlling for gender, age,¦functional and cognitive status, history of falling remained significantly¦associated with longer rehabilitation stay (2.8 days more than non¦fallers in single fallers, p = .05, and 3.3 days in multiple fallers, p = .0.1).¦Conclusion: History of falling in the 12 months prior to post acute¦geriatric rehabilitation is independently associated with a longer¦rehabilitation length of stay. Previous fallers also have an increased risk¦of falling during rehabilitation stay. This suggests that hospital fall¦prevention measures should particularly target these high risk patients.

Pioglitazone improves fat distribution, the adipokine profile and hepatic insulin sensitivity in non-diabetic end-stage renal disease subjects on maintenance dialysis: a randomized cross-over pilot study.

BACKGROUND: Fat redistribution, increased inflammation and insulin resistance are prevalent in non-diabetic subjects treated with maintenance dialysis. The aim of this study was to test whether pioglitazone, a powerful insulin sensitizer, alters body fat distribution and adipokine secretion in these subjects and whether it is associated with improved insulin sensitivity. TRIAL DESIGN: This was a double blind cross-over study with 16 weeks of pioglitazone 45 mg vs placebo involving 12 subjects. METHODS: At the end of each phase, body composition (anthropometric measurements, dual energy X-ray absorptometry (DEXA), abdominal CT), hepatic and muscle insulin sensitivity (2-step hyperinsulinemic euglycemic clamp with 2H2-glucose) were measured and fasting blood adipokines and cardiometabolic risk markers were monitored. RESULTS: Four months treatment with pioglitazone had no effect on total body weight or total fat but decreased the visceral/sub-cutaneous adipose tissue ratio by 16% and decreased the leptin/adiponectin (L/A) ratio from 3.63×10-3 to 0.76×10-3. This was associated with a 20% increase in hepatic insulin sensitivity without changes in muscle insulin sensitivity, a 12% increase in HDL cholesterol and a 50% decrease in CRP. CONCLUSIONS/LIMITATIONS: Pioglitazone significantly changes the visceral-subcutaneous fat distribution and plasma L/A ratio in non diabetic subjects on maintenance dialysis. This was associated with improved hepatic insulin sensitivity and a reduction of cardio-metabolic risk markers. Whether these effects may improve the outcome of non diabetic end-stage renal disease subjects on maintenance dialysis still needs further evaluation. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrial.gov NCT01253928.

Prédiction des durées de séjour en réadaptation en fonction du statut fonctionnel. [Usefulness of functional status to predict length of stay in rehabilitation.]

Objectif : En Suisse, la réadaptation est financée en¦partie par l'assureur qui fixe préalablement à l'admission¦un nombre de jours (durée garantie) qu'il s'engage¦à rembourser. Lorsqu'une durée garantie est trop courte,¦une demande de prolongation est nécessaire, induisant¦des démarches administratives. Les objectifs de cette¦étude étaient a) d'étudier le lien entre durées garanties¦et caractéristiques du patient ; b) d'estimer les coûts¦liés aux demandes de prolongation ; c) d'évaluer¦l'impact de l'introduction d'un modèle d'attribution de¦durée garantie basé sur l'état fonctionnel du patient.¦Méthodes : Les corrélations entre état fonctionnel,¦durée effective et durée garantie ont été testées sur¦208 séjours représentatifs. Des durées garanties fictives¦ont été calculées à partir de la médiane de durée de¦séjour de 2 335 patients, groupés selon leur niveau¦fonctionnel (score des activités de base de la vie quotidienne¦(BAVQ) 0-1 vs 2-4 vs 5-6), puis comparées aux¦durées de séjour effectives et garanties.¦Résultats : L'état fonctionnel du patient n'est pas¦corrélé à la durée garantie, et 69 % des séjours nécessitent¦au moins une demande de prolongation, représentant¦2,6 équivalents temps plein en temps administratif¦projeté sur le canton. L'application du modèle proposé¦réduirait de 28 % les demandes de prolongation, et¦n'augmenterait que marginalement la proportion de¦jours garantis en surplus (11,2 % contre 6,5 % actuellement).¦Conclusion : L'utilisation systématique d'un modèle¦d'attribution de durées garanties basées sur l'état¦fonctionnel du patient permettrait de réduire sensiblement¦les coûts administratifs liés aux demandes de¦prolongation, sans entraîner de risque accru d'une augmentation¦de la durée de séjour.

Strategies to promote translational research within the European Organisation for Research and Treatment of Cancer (EORTC) Head and Neck Cancer Group: a report from the Translational Research Subcommittee.

Head and neck squamous cell cancer (HNSCC) is the sixth leading cause of cancer-related deaths worldwide. These tumors are commonly diagnosed at advanced stages and mortality rates remain high. Even cured patients suffer the consequences of aggressive treatment that includes surgery, chemotherapy, and radiotherapy. In the past, in clinical trials, HNSCC was considered as a single disease entity. Advances in molecular biology with the development of genomic and proteomic approaches have demonstrated distinct prognostic HNSCC patient subsets beyond those defined by traditional clinical-pathological factors such as tumor subsite and stage [Cho W (ed). An Omics Perspective on Cancer Research. New York/Berlin: Springer 2010]. Validation of these biomarkers in large prospective clinical trials is required before their clinical implementation. To promote this research, the European Organisation for Research and Treatment of Cancer (EORTC) Head and Neck Cancer Program will develop the following strategies-(i) biobanking: prospective tissue collection from uniformly treated patients in the setting of clinical trials; (ii) a group of physicians, physician-scientists, and EORTC Headquarters staff devoted to patient-oriented head and neck cancer research; (iii) a collaboration between the basic scientists of the Translational Research Division interested in head and neck cancer research and the physicians of the Head and Neck Cancer Group; and (iv) funding through the EORTC Grant Program and the Network Core Institutions Consortium. In the present report, we summarize our strategic plans to promote head and neck cancer research within the EORTC framework.

Stage of change of cigarette smoking in drug dependent patients

Résumé En Suisse, les programmes de désaccoutumance au tabac se réfèrent généralement au modèle de préparation au changement de Prochaska et DiClemente (1983), Les patients atteints de maladies somatiques liées au tabagisme comme les pathologies cardiovasculaires ou pulmonaires accèdent facilement à ces programmes, contrairement aux patients présentant une dépendance à des drogues illicites. La prévalence de fumeurs dans cette population est pourtant élevée et les problèmes engendrés par le tabac sont importants, non seulement d'un point de vue individuel mais aussi en terme de santé publique. Il est par conséquent intéressant d'évaluer la motivation concernant la désaccoutumance au tabac de patients toxicomanes entreprenant un sevrage de drogues illicites. Dans cette étude, nous avons évalué les stades de préparation au changement concernant la dépendance au tabac chez 100 patients toxicomanes hospitalisés sur un mode volontaire dans le cadre d'un programme de sevrage à des drogues illégales. L'évaluation s'est faite à l'aide d'un auto-questionnaire dont les résultats indiquent qu'une minorité de patients sont décidés à interrompre la consommation de tabac. En effet, seul 15% des patients se trouvaient aux stades de contemplation ou de décision. De plus, 93% des sujets considéraient l'arrêt du tabac comme difficile ou très difficile. Ces données montrent qu'il existe un décalage important entre la motivation relative au sevrage de drogues illégales et la motivation liées à l'arrêt du tabac. En effet, malgré leur motivation élevée pour se sevrer de drogues illicites, la proportion de patients restant au stade de précontemplation concernant la désaccoutumance au tabac reste élevée. Diverses hypothèses permettent d'expliquer ces résultats, notamment la perception que la désaccoutumance au tabac est plus difficile à réaliser que le sevrage de substances illicites. Abstract Nicotine cessation programmes in Switzerland, which are commonly based on the stage of change model of Prochaska and DiClemente (1983), are rarely offered to patients with illicit drug dependence. This stands in contrast to the high smoking rates and the heavy burden of tobacco-related problems in these patients. The stage of change was therefore assessed by self-administered questionnaire in 100 inpatients attending an illegal drug withdrawal programme. Only 15% of the patients were in the contemplation or decision stage. 93% considered smoking cessation to be difficult or very difficult. These data show a discrepancy between the motivation to change illegal drug consumption habits and the motivation for smoking cessation. The high pro-portion of patients remaining in the precontemplation stage for smoking cessation, in spite of their motivation for illicit drug detoxification, may be due to the perception that cessation of smoking is more difficult than illicit drug abuse cessation.

Environment-dependent microevolution in a Mediterranean pine (Pinus pinaster Aiton).

BACKGROUND: A central question for understanding the evolutionary responses of plant species to rapidly changing environments is the assessment of their potential for short-term (in one or a few generations) genetic change. In our study, we consider the case of Pinus pinaster Aiton (maritime pine), a widespread Mediterranean tree, and (i) test, under different experimental conditions (growth chamber and semi-natural), whether higher recruitment in the wild from the most successful mothers is due to better performance of their offspring; and (ii) evaluate genetic change in quantitative traits across generations at two different life stages (mature trees and seedlings) that are known to be under strong selection pressure in forest trees. RESULTS: Genetic control was high for most traits (h2 = 0.137-0.876) under the milder conditions of the growth chamber, but only for ontogenetic change (0.276), total height (0.415) and survival (0.719) under the more stressful semi-natural conditions. Significant phenotypic selection gradients were found in mature trees for traits related to seed quality (germination rate and number of empty seeds). Moreover, female relative reproductive success was significantly correlated with offspring performance for specific leaf area (SLA) in the growth chamber experiment, and stem mass fraction (SMF) in the experiment under semi-natural conditions, two adaptive traits related to abiotic stress-response in pines. Selection gradients based on genetic covariance of seedling traits and responses to selection at this stage involved traits related to biomass allocation (SMF) and growth (as decomposed by a Gompertz model) or delayed ontogenetic change, depending also on the testing environment. CONCLUSIONS: Despite the evidence of microevolutionary change in adaptive traits in maritime pine, directional or disruptive changes are difficult to predict due to variable selection at different life stages and environments. At mature-tree stages, higher female effective reproductive success can be explained by differences in their production of offspring (due to seed quality) and, to a lesser extent, by seemingly better adapted seedlings. Selection gradients and responses to selection for seedlings also differed across experimental conditions. The distinct processes involved at the two life stages (mature trees or seedlings) together with environment-specific responses advice caution when predicting likely evolutionary responses to environmental change in Mediterranean forest trees.

Axillary Lymph Node Dissection for Sentinel Lymph Node Micrometastases May Be Safely Omitted in Early-Stage Breast Cancer Patients: Long-Term Outcomes of a Prospective Study.

OBJECTIVES: To evaluate the long-term disease-free and overall survival of patients with sentinel lymph node (SLN) micrometastases, in whom a completion axillary lymph node dissection (ALND) was systematically omitted. BACKGROUND: The use of step sectioning and immunohistochemistry for SLN analysis results in a more accurate histopathologic examination and a higher detection rate of micrometastases. However, the clinical relevance and therapeutic implications of SLN micrometastases remain a matter of debate. METHODS: In this prospective study, 236 SLN biopsies were performed in 234 consecutive early-stage breast cancer patients (T1, T2 </= 3 cm, cN0 M0) between 1998 and 2002. The SLN were examined by step sectioning and stained with hematoxylin and eosin and immunohistochemistry. None of the patients with negative SLN or SLN micrometastases (International Union Against Cancer classification, >.2 mm to </=2 mm) underwent a completion ALND or radiation to the axilla. Long-term overall and disease-free survivals were compared between patients with negative SLN and those with SLN micrometastases by log rank tests. RESULTS: The SLN was negative in 55% of patients (123 of 224). SLN micrometastases were detected in 27 patients (27 of 224, 12%). After a median follow-up of 77 months (range, 24-106 months), neither locoregional recurrences nor distant metastases occurred in any of the 27 patients with SLN micrometastases. There were no statistically significant differences for overall (P = .656), locoregional (P = .174), and axillary and distant disease-free survival (P = .15) between patients with negative SLN and SLN micrometastases. CONCLUSIONS: This analysis of unselected patients provides evidence that a completion level I and II ALND may be safely omitted in early-stage breast cancer patients with SLN micrometastases.

Characterization of glycoinositol phospholipids in the amastigote stage of the protozoan parasite Leishmania major.

The major macromolecules on the surface of the parasitic protozoan Leishmania major appear to be down-regulated during transformation of the parasite from an insect-dwelling promastigote stage to an intracellular amastigote stage that invades mammalian macrophages. In contrast, the major parasite glycolipids, the glycoinositol phospholipids (GIPLs), are shown here to be expressed at near-constant levels in both developmental stages. The structures of the GIPLs from tissue-derived amastigotes have been determined by h.p.l.c. analysis of the deaminated and reduced glycan head groups, and by chemical and enzymic sequencing. The deduced structures appear to form a complete biosynthetic series, ranging from Man alpha 1-4GlcN-phosphatidylinositol (PI) to Gal alpha 1-3Galf beta 1-3Man alpha 1-3Man alpha 1-4GlcN-PI (GIPL-2). A small proportion of GIPL-2 was further extended by addition of a Gal residue in either alpha 1-6 or beta 1-3 linkage. From g.c.-m.s. analysis and mild base treatment, all the GIPLs were shown to contain either alkylacylglycerol or lyso-alkylglycerol lipid moieties, where the alkyl chains were predominantly C18:0, with lower levels of C20:0, C22:0 and C24:0. L. major amastigotes also contained at least two PI-specific phospholipase C-resistant glycolipids which are absent from promastigotes. These neutral glycolipids were resistant to both mild acid and mild base hydrolysis, contained terminal beta-Gal residues and were not lost during extensive purification of amastigotes from host cell membranes. It is likely that these glycolipids are glycosphingolipids acquired from the mammalian host. The GIPL profile of L. major amastigotes is compared with the profiles found in L. major promastigotes and L. donovani amastigotes.

Does history of falling predict length of stay in post-acute geriatric rehabilitation?

Objectives:To investigate the associations between falls before hospital¦admission, falls during hospitalization, and length of stay in elderly¦people admitted to post-acute geriatric rehabilitation. Method: History¦of falling in the previous 12 months before admission was recorded¦among 249 older persons (mean age 82.3±7.4 years, 69.1% women)¦consecutively admitted to post-acute rehabilitation. Data on medical,¦functional and cognitive status were collected upon admission. Falls¦during hospitalization and length of stay were recorded at discharge.¦Results: Overall, 92 (40.4%) patients reported no fall in the 12 months¦before admission; 63(27.6%) reported 1 fall, and 73(32.0%) reported¦multiple falls. Previous falls occurrence (one or more falls) was significantly¦associated with in-stay falls (19.9% of previous fallers fell¦during the stay vs 7.6% in patients without history of falling, P=.01),¦and with a longer length of stay (22.4 ± 10.1 days vs 27.1 ± 14.3 days,¦P=.01). In multivariate robust regression controlling for gender, age,¦functional and cognitive status, history of falling remained significantly¦associated with longer rehabilitation stay (2.8 days more in single fallers,¦p=.05, and 3.3 days more in multiple fallers, p=.0.1, compared to¦non-fallers). Conclusion: History of falling in the 12 months prior to¦post acute geriatric rehabilitation is independently associated with a¦longer rehabilitation length of stay. Previous fallers have also an¦increased risk of falling during rehabilitation stay. This suggests that¦hospital fall prevention measures should particularly target these high¦riskpatients.

Immunological and protective properties of novel malaria blood stage peptide antigens

ABSTRACT Malaria is a major worldwide public health problem, with transmission occurring throughout Africa, Asia, Oceania and Latin America. Over two billion people live in malarious areas of the world and it is estimated that 300-500 million cases and 1.5-2.7 million deaths occur annually. The increase in multi-drug resistant parasites and insecticide-resistant vectors has made the development of malaria vaccine a public health priority. The published genome offers tremendous opportunity for the identification of new antigens that can befast-tracked for vaccine development. We identified potential protein antigens present on the surface of asexual malaria blood stages through bioinformatics and published transcriptome and proteorné analysis. Amongst the proteins identified, we selected those that contain predicted a-helical coiled-coil regions, which are generally short and structurally stable as isolated fragments. Peptides were synthesized and used to immunize mice. Most peptides tested were immunogenic as demonstrated in ELISA assays, and induced antibodies of varying titres. In immunofluorescence assays, anti-sera from immunized mice reacted with native proteins expressed at different intraerythrocytic developmental stages of the parasite's cycle. In parallel in vitro ADCI functional studies, human antibodies affinity purified on some of these peptides inhibited parasite growth in association with monocytes in magnitudes similar to that seen in semiimmune African adults. Siudies using human immune sera taken from different malaria endemic regions, demonstrated that majority of peptides were recognized at high prevalence. 73 peptides were next tested in longitudinal studies in two cohorts separated in space and time in coastal Kenya. In these longitudinal analyses, antibody responses to peptides were sequentially examined in two cohorts of children at risk of clinical malaria in order to characterize the level of peptide recognition by age, and the role of anti-peptide antibodies in protection from clinical malaria. Ten peptides were associated ?with a significantly reduced odds ratio for an episode of clinical malaria in the first cohort of children and two of these peptides (LR146 and ÁS202.11) were associated with a significantly reduced odds ratio in both cohorts. This study has identified proteins PFB0145c and MAL6P1.37 among others as likely targets of protective antibodies. Our findings support further studies to systematically assess immunogenicity of peptides of interest in order to establish clear criteria for optimal design of potential vaccine constructs to be tested in clinical trials. RESUME La malaria est un problème de santé publique mondial principalement en Afrique, en Asie, en Océanie et en Amérique latine. Plus de 2 milliards de personnes vivent dans des régions endémiques et le nombre de cas par année est estimé entre 300 et 500 millions. 1.5 à 2.7 millions de décès surviennent annuellement dans ces zones. L'augmentation de la résistance aux médicaments et aux insecticides fait du développement d'un vaccin une priorité. Le séquençage complet du génome du parasite offre l'opportunité d'identifier de nouveaux antigènes qui peuvent rapidement mener au développement d'un vaccin. Des protéines antigéniques potentielles présentes à la surface des globules rouges infectés ont été identifiées par bioinformatique et par l'analyse du protéome et du transcriptome. Nous avons sélectionné, parmi ces protéines, celles contenant des motifs dits "a helical coiled-coil" qui sont généralement courts et structurellement stables. Ces régions ont été obtenues par synthèse peptidique et utilisées pour immuniser des souris. La plupart des peptides testés sont immunogéniques et induisent un titre variable d'anticorps déterminé par ELISA. Les résultats de tests d'immunofluorescence indiquent que les sera produits chez la souris reconnaissent les protéines natives exprimées aux différents stades de développement du parasite. En parallèle, des études d'ADCI in vitro montrent qué des anticorps humains purifiés à partir de ces peptides associés à des monocytes inhibent la croissance du parasite aussi bien que celle observée chez des adultes africains protégés. Des études d'antigénicité utilisant des sera de personnes protégées de différents âges vivant dans des régions endémiques montrent que la majorité des peptides sont reconnus avec une haute prévalence. 73 peptides ont été testés dans une étude longitudinale avec 2 cohortes de la côte du Kenya. Ces 2 groupes viennent de zones bien distinctes et les prélèvements n'ont pas été effectués pendant la même période. Dans cette étude, la réponse anticorps contre les peptides synthétiques a été testée dans les 2 cohortes d'enfants à risque de développer un épisode de malaria afin de caractériser le niveau de reconnaissance des peptides en fonction de l'âge et de déterminer le rôle des anticorps anti-peptides dans la protection contre la malaria. Parmi ces peptides, 10 sont associés à une réduction significative des risques de développer un épisode de malaria dans la première cohorte alors qu'un seul (LR146 et AS202.11) l'est dans les 2 cohortes. Cette étude a identifié, parmi d'autres, les protéines PFB0145c et MAL6P1.37 comme pouvant être la cible d'anticorps. Ces résultats sont en faveur de futures études qui évalueraient systématiquement l'immunogénicité des peptides d'intérêt dans le but d'établir des critères de sélection clairs pour le développement d'un vaccin. Résumé pour un large public La malaria est un problème de santé publique mondial principalement en Afrique, en Asie, en Océanie et en Amérique latine. Plus de 2 milliards de personnes vivent dans des régions endémiques et le nombre de cas par année est estimé entre 300 et 500 millions. 1.5 à 2.7 millions de décès surviennent annuellement dans ces zones. La résistance aux médicaments et aux insecticides augmente de plus en plus d'où la nécessité de développer un vaccin. Le séquençage complet du génome (ensemble des gènes) de P. falciparum a conduit au développement de nouvelles .études à large échelle dans le domaine des protéines du parasite (protéome) ; dans l'utilisation d'algorithmes, de techniques informatiques et statistiques pour l'analyse de données biologiques (bioinformatique) et dans les technologies de transcription et de profiles d'expression (transcriptome). Nous avons identifié, en utilisant les outils ci-dessus, des nouvelles protéines antigéniques qui sont présentes au stade sanguin de la malaria. Nous avons sélectionné, parmi ces protéines, celles contenant un motif dit "a-helical coiled-coil" qui sont des domaines impliqués dans un large éventail de fonctions biologiques. Des peptides représentant ces régions structurellement stables ont été synthétisés et utilisés pour immuniser des souris. La plupart des peptides testés sont immunogéniques et induisent un titre variable d'anticorps déterminé par ELISA. Les résultats de tests d'immunofluorescence indiquent que plusieurs sera de souris immunisées avec ces peptides reconnaissent les protéines natives exprimées à la surface des globules rouges infectés. En parallèle, des études d'ADCI in vitro montrent que des anticorps humains purifiés à partir de ces peptides en présence de monocytes inhibent la croissance du parasite de manière similaire à celle observée chez des adultes africains protégés. Des études d'antigénicité utilisant des sera de personnes immunes de différents âges (adultes et enfants) vivant dans des régions endémiques montrent que la majorité des peptides sont reconnus avec une haute prévalence. 73 peptides ont été testés dans des études épidémiologiques dans 2 villages côtiers du Kenya Ces 2 groupes vivent dans des zones bien distinctes et les prélèvements n'ont pas été effectués pendant la même période. Dans ces études, la réponse anticorps dirigée contre les peptides synthétiques a été testée en utilisant 467 échantillons sanguins d'enfants à risque de développer un épisode de malaria afin de caractériser le niveau de reconnaissance des peptides en fonction de l'âge et de déterminer le rôle des anticorps anti-peptides dans la protection contre la malaria cérébrale. Parmi ces peptides, 10 sont associés à une protection contre un épisode de malaria dans le premier village alors qu'un seul l'est dans les 2 villages. Ces résultats sont en faveur de futures études qui évalueraient systématiquement l'immunogénicité des peptides intéressants dans le but d'établir des critères de sélection clairs pour le développement d'un vaccin.

Does falls efficacy predict gait performance in high-functioning older people?

Introduction: Falls efficacy, defined as confidence in performing activities without falling, is a measure of fear of falling associated with gait impairment, falls and functional decline in frail older people. This relationship has not been well studied in high-functioning older people. Objective: To evaluate the relationship between falls efficacy and gait performance in a cohort of high-functioning older people. Methods: Subjects (N = 864) were a subsample of communitydwelling older people aged 65 to 70 years, enrolled in the "Lc65+" cohort, who completed gait assessment at baseline. Data were collected on demographics, functional, cognitive, affective, and health status. Falls efficacy was assessed using the Falls Efficacy Scale- International (FES-I) that measures confidence in performing 16 activities of daily life (ADL) without falling (score from 16 to 64, higher score indicates lower confidence). Gait parameters were measured over a 20 m walk at preferred gait speed using Physilog, an ambulatory gait monitoring system. Results: Participants (mean age 68.0 ± 1.4 years, 55.0% women) had excellent physical (92.2% independent in basic ADL, mean gait speed 1.13 ± 0.16 m/sec) and cognitive (98.0% with MMSE 024) performance. Nevertheless, 22.1% reported depressive symptoms and 16.1% one or more fall in the previous year. Mean FES-I score was 18.8 ± 4.1. Falls efficacy was associated with gait speed (Spearman rho -0.23, P <.001) and gait variability (Spearman rho 0.10, P = .006), measured by the coefficient of variation of stride velocity. These associations remained in multivariate analysis for both gait speed (adj [beta] coeff: -0.008, 95%CI -0.005 to -0.010, P <.001) and gait variability (adj [beta] coeff 0.024, 95%CI 0.003 to 0.045, P = .023) independent of gender, falls, functional, affective, cognitive, and frailty (Fried's criteria) status. On average, compared to subjects with poor confidence in performing one ADL without falling, those with full confidence had a 0.02 m/sec (2%) faster gait speed and a 2% decrease in gait variability. Conclusion: Even in high-functioning older people, poor falls efficacy is associated with reduced gait speed and stability, independent of health, functional, and frailty status. The direction of this relationship needs to be investigated prospectively to determine causality and design interventions to improve gait performance, reduce fall risk, and prevent functional decline.