Moderate exercise blunts oxidative stress induced by normobaric hypoxic confinement

PURPOSE: Both acute hypoxia and physical exercise are known to increase oxidative stress. This randomized prospective trial investigated whether the addition of moderate exercise can alter oxidative stress induced by continuous hypoxic exposure. METHODS: Fourteen male participants were confined to 10-d continuous normobaric hypoxia (FIO2 = 0.139 +/- 0.003, PIO2 = 88.2 +/- 0.6 mm Hg, approximately 4000-m simulated altitude) either with (HCE, n = 8, two training sessions per day at 50% of hypoxic maximal aerobic power) or without exercise (HCS, n = 6). Plasma levels of oxidative stress markers (advanced oxidation protein products [AOPP], nitrotyrosine, and malondialdehyde), antioxidant markers (ferric-reducing antioxidant power, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase), nitric oxide end-products, and erythropoietin were measured before the exposure (Pre), after the first 24 h of exposure (D1), after the exposure (Post) and after the 24-h reoxygenation (Post + 1). In addition, graded exercise test in hypoxia was performed before and after the protocol. RESULTS: Maximal aerobic power increased after the protocol in HCE only (+6.8%, P < 0.05). Compared with baseline, AOPP was higher at Post + 1 (+28%, P < 0.05) and nitrotyrosine at Post (+81%, P < 0.05) in HCS only. Superoxide dismutase (+30%, P < 0.05) and catalase (+53%, P < 0.05) increased at Post in HCE only. Higher levels of ferric-reducing antioxidant power (+41%, P < 0.05) at Post and lower levels of AOPP (-47%, P < 0.01) at Post + 1 were measured in HCE versus HCS. Glutathione peroxidase (+31%, P < 0.01) increased in both groups at Post + 1. Similar erythropoietin kinetics was noted in both groups with an increase at D1 (+143%, P < 0.01), a return to baseline at Post, and a decrease at Post + 1 (-56%, P < 0.05). CONCLUSIONS: These data provide evidence that 2 h of moderate daily exercise training can attenuate the oxidative stress induced by continuous hypoxic exposure.

CHARACTERISATION OF ARABIDOPSIS THALIANA PERMEABLE CUTICLE MUTANTS SHOWING A STRONG RESISTANCE TO BOTRYTIS CINEREA

La cuticule des plantes, composée de cutine, un polyester lipidique complexe et de cires cuticulaires, couvre l'épiderme de la plupart des parties aériennes des plantes. Elle est constituée d'une barrière hydrophobique primaire qui minimise les pertes en eau et en soluté et protège l'organisme de différents stress environnementaux tels que les rayons UV, la dessiccation et l'infection par des pathogènes. Elle est aussi impliquée dans la délimitation des organes durant le développement. La cutine est un polyester qui, dans la plupart des espèces végétales, est principalement composé d'acides gras ω-hydroxylés composé de 16 à 18 carbones. Cependant, la cutine des feuilles d'Arabidopsis a une composition différente et est principalement constituée d'acides dicarboxyliques à 16-18 carbones. Les cires sont présentes dans le polyester de la cutine ou le recouvrent. Chez Arabidopsis, un nombre de mutants, tel que 1er, bdg, hth, att1, wbc11, et des plantes transgéniques avec différents changement dans la structure de la cuticule dans les feuilles et la tige, ont récemment été décrits et servent d'outils pour étudier la relation entre la structure et la fonction de la cuticule.7 mutants d'Arabidopsis ont été isolés par une méthode de coloration qui permet de détecter une augmentation dans la perméabilité cuticulaire. Ces mutants ont été appelés pec pour permeable cuticle.Pour la première partie de mon projet, j'ai principalement travaillé avec pec9/bre1 (permeable cuticle 9/botrytis resistance 1). PEC9/BRE1 a été identifié comme étant LACS2 (LONG CHAIN ACYL-CoA SYNTHETASE 2). Dans ce mutant, la cuticule n'est pas visible sous microscopie électronique et la quantité en acides gras omega- hydroxylés et en leurs dérivés est fortement réduite. Ces altérations conduisent à une plus grande perméabilité de la cuticule qui est mise en évidence par une plus grande sensibilité à la sécheresse et aux xénobiotiques et une coloration plus rapide par bleu de toluidine. Le mutant Iacs2 démontre aussi une grande capacité de résistance à l'infection du champignon nécrotrophique B. cinerea. Cette résistance est due à l'extrusion sur les feuilles d'un composé antifongique durant l'infection. Ce travail a été publié dans EMBO journal (Bessire et al., 2007, EMBO Journal).Mon second projet était principalement concentré sur pec1, un autre mutant isolé par le premier crible. La caractérisation de pec1 a révélé des phénotypes similaires à ceux de Iacs2, mais à chaque fois dans des proportions moindres : sensibilité accrue à la sécheresse et aux herbicides, plus grande perméabilité au bleu de toluidine et au calcofluor white, altération de la structure cuticulaire et résistance à B. cinerea à travers la même activité antifongique. PEC1 a été identifié comme étant AtPDR4. Ce gène code pour un transporteur ABC de la famille PDR ("Pleiotropic Drugs Resistance") qui sont des transporteurs ayants un large spectre de substrats. Le mutant se différencie de Iacs2, en cela que la composition en acides gras de la cuticule n'est pas autant altérée. C'est principalement le dihydroxypalmitate des fleurs dont la quantité est réduite. L'expression du gène marqué avec une GFP sous le contrôle du promoteur endogène a permis de localiser le transporteur au niveau de la membrane plasmique des cellules de l'épiderme, de manière polaire. En effet, la protéine est principalement dirigée vers l'extérieure de la plante, là où se trouve la cuticule, suggérant une implication d'AtPDR4 dans le transport de composants de la cuticule. Ce travail est actuellement soumis à Plant Cell.Une étude phylogénétique a aussi montré qu'AtPDR4 était très proche d'OsPDR6 du riz. Le mutant du riz a d'ailleurs montré des phénotypes de nanisme et de perméabilité similaire au mutant chez Arabidopsis.AbstractThe cuticle, consisting principally of cutin and cuticular waxes, is a hydrophobic layer of lipidic nature, which covers all aerial parts of plants and protects them from different abiotic and biotic stresses. Recently, the research in this area has given us a better understanding of the structure and the formation of the cuticle. The Arabidopsis mutants permeable cuticle 1 (peel) and botrytis resistance 1 (brel) were identified in two screens to identify permeable cuticles. The screens used the fluorescent dye calcofluor to measure permeability and also resistance to the fungal pathogen Botrytis. These mutants have highly permeable cuticle characteristics such as higher water loss, intake of chemicals through the cuticle, higher resistance to Botrytis cinerea infection, and organ fusion.BRE1 was cloned and found to be LACS2, a gene previously identified which is important in the formation and biosynthetic pathway of the cuticle. In brel, the amount of the major component of cutin in Arabidopsis leaves and stems, dicarboxylic acids, is five times lower than in the wild type. Moreover, the permeability of the cuticle allows the release of antifungal compounds at the leaf surface that inhibits the growth of two necrotrophic fungi: Botrytis cinerea and Sclerotinia sclerotiorum.PEC1 was identified as AtPDR4, a gene that codes for a plasma membrane transporter of the Pleiotropic Drug Resistance family, a sub-family of the ABC- transporters. AtPDR4 is strongly expressed in the epidermis of expanding tissues. In the epidermis it is located in a polar manner on the external plasma membrane, facing the cuticle. Analysis of the monomer composition of the cutin reveals that in this mutant the amount of hydroxy-acids and dihydroxy-palmitate is 2-3 times lower in flowers, in which organ these cutin monomers are the major components. Thus AtPDR4 is thought to function as a putative cutin monomer transporter.

Insufficient coping behavior under chronic stress and vulnerability to psychiatric disorders

Epidemiological data indicate that 75% of subjects with major psychiatric disorders have their onset in the age range of 17-24 years. An estimated 35-50% of college and university students drop out prematurely due to insufficient coping skills under chronic stress, while 85% of students receiving a psychiatric diagnosis withdraw from college/university prior to the completion of their education. In this study we aimed at developing standardized means for identifying students with insufficient coping skills under chronic stress and at risk for mental health problems. A sample of 1,217 college students from 3 different sites in the U.S. and Switzerland completed 2 self-report questionnaires: the Coping Strategies Inventory "COPE" and the Zurich Health Questionnaire "ZHQ" which assesses "regular exercises", "consumption behavior", "impaired physical health", "psychosomatic disturbances", and "impaired mental health". The data were subjected to structure analyses by means of a Neural Network approach. We found 2 highly stable and reproducible COPE scales that explained the observed inter-individual variation in coping behavior sufficiently well and in a socio-culturally independent way. The scales reflected basic coping behavior in terms of "activity-passivity" and "defeatism-resilience", and in the sense of stable, socio-culturally independent personality traits. Correlation analyses carried out for external validation revealed a close relationship between high scores on the defeatism scale and impaired physical and mental health. This underlined the role of insufficient coping behavior as a risk factor for physical and mental health problems. The combined COPE and ZHQ instruments appear to constitute powerful screening tools for insufficient coping skills under chronic stress and for risks of mental health problems.

Stress au travail et santé : situation chez les indépendants : synthèse et recommandations

Dans le cadre de l'activité professionnelle, des facteurs de stress d'ordre psychologique, social, et liés à l'organisation du travail, peuvent induire des réponses physiologiques et comportementales impliquées dans la survenue de pathologies comme les maladies cardiovasculaires, les troubles de la santé mentale et les troubles musculosquelettiques.Le Régime social des indépendants (RSI) a sollicité l'Inserm afin de disposer d'un bilan des connaissances sur le stress d'origine professionnelle chez les travailleurs indépendants et ses répercussions sur la santé.Regroupant à la fois des compétences en biologie, psychologie, sociologie et économie de la santé, cette expertise collective présente les modèles et les mécanismes explicatifs mettant en relation le stress au travail et les principales pathologies.Les stratégies de prévention individuelle et collective qui se développent dans le milieu des travailleurs salariés peuvent-elles être adaptées aux travailleurs indépendants ? [Ed.]

Individualiser la thérapie d'exposition pour le stress post-traumatique: le cas de Caroline

Dans la thérapie de l'état de stress post-traumatique chronique (PTSD), l'Exposition Prolongée (PE) à des stimuli associes à une expérience d'origine traumatique est considérée comme une méthode de traitement de pointe. Notre étude de cas, basée sur l'utilisation du manuel de Foa et Rothbaum (1998), concerne Caroline, une patiente adulte victime d'abus sexuels dans l'enfance, traitée en 40 séances, sur une durée d'une année. En complément, nous avons la technique de l'«Analyse des Plans» de Caspar (1995, 2007) pour la formulation de cas individualisée et la planification du traitement, selon le concept de Caspar de la Relation Thérapeutique Orientée sur les Motifs (MOTR). Le traitement a été très efficace, comme l'attestent les mesures quantitatives standardisées, les changements dans les schémas de comportements, ainsi que son compte rendu subjectif. Une analyse du processus thérapeutique illustre l'importance d'une combinaison de procédures basées sur un manuel avec des formulations et interventions de cas individuels. Le cas est discute dans le contexte de l'amélioration du traitement cognitivo-comportemental du PTSD.

Stress et satisfaction au travail des cadres intermédiaires dans les hôpitaux de Suisse romande dans un contexte de réformes

L'article vise à identifier les déterminants du stress et de la satisfaction au travail parmi une population de cadres intermédiaires exerçant dans des établissements hospitaliers de Suisse romande. Il vise également à combler un vide dans les études sur les administrations publiques suisses: mieux saisir, au moyen d'une enquête par questionnaires, quels sont les principales variables qui se trouvent à l'origine de la satisfaction au travail et qui peuvent être des ressources pour les acteurs afin de faire face au stress. L'étude confirme des résultats de recherches internationales, montrant que des facteurs relationnels et des caractéristiques du travail sont les principaux déterminants du stress et de la satisfaction. Elle souligne dès lors l'importance d'adopter une lecture « structurelle » et « organisationnelle » du stress et de la satisfaction, soulignant aussi que les caractéristiques individuelles de la population étudiée n'expliquent qu'une très infime variance de ces phénomènes.

The bladder wall under extreme stress condition: ultrastructural observations in a hibernating mammal.

Comparative ultrastructural observations are presented of the distended bladder of a hibernating dormouse (Muscardinus avellanarius) and a relaxed organ taken from an active animal. The distended bladder of the hibernating animal has an extremely thin wall lined with a three-layer urothelium. An osmiophilic coat lines the luminal surface of the urothelium in the hibernating animal, but it is very thin indeed in the specimen from the active dormouse. In the urothelium of the distended bladder, a larger number of fusiform vesicles (FVs, typical structures of the urothelium with asymmetric unit membrane) is found. On the contrary, lysosomes, multivesicular bodies, and interdigitation of plasma membrane between adjacent cells are all more frequent in the relaxed bladder of the active dormouse. Results suggest that hibernating animals can be a useful model for investigating the biology of epithelial cells in the mammalian bladder.

Une conséquence d'un état de stress chronique au travail : dossier

Le burn-out ou syndrome d'épuisement professionnel (Z73.0 selon le CIM-10) a été décrit la première fois en 1980 par le psychanalyste Freudenberger puis repris par Maslach et Jackson en 1986. [Auteure]

Protective role of amantadine in mitochondrial dysfunction and oxidative stress mediated by hepatitis C virus protein expression.

Amantadine is an antiviral and antiparkinsonian drug that has been evaluated in combination therapies against hepatitis C virus (HCV) infection. Controversial results have been reported concerning its efficacy, and its mechanism of action remains unclear. Data obtained in vitro suggested a role of amantadine in inhibiting HCV p7-mediated cation conductance. In keeping with the fact that mitochondria are responsible to ionic fluxes and that HCV infection impairs mitochondrial function, we investigated a potential role of amantadine in modulating mitochondrial function. Using a well-characterized inducible cell line expressing the full-length HCV polyprotein, we found that amantadine not only prevented but also rescued HCV protein-mediated mitochondrial dysfunction. Specifically, amantadine corrected (i) overload of mitochondrial Ca(2+); (ii) inhibition of respiratory chain activity and oxidative phosphorylation; (iii) reduction of membrane potential; and (iv) overproduction of reactive oxygen species. The effects of amantadine were observed within 15 min following drug administration and confirmed in Huh-7.5 cells transfected with an infectious HCV genome. These effects were also observed in cells expressing subgenomic HCV constructs, indicating that they are not mediated or only in part mediated by p7. Single organelle analyzes carried out on isolated mouse liver mitochondria demonstrated that amantadine induces hyperpolarization of the membrane potential. Moreover, amantadine treatment increased the calcium threshold required to trigger mitochondrial permeability transition opening. In conclusion, these results support a role of amantadine in preserving cellular bioenergetics and redox homeostasis in HCV-infected cells and unveil an effect of the drug which might be exploited for a broader therapeutic utilization.

Etat de stress post-traumatique chez les mères et les pères d'enfants prématurés : similitudes et différences

Rapport de synthèse : Cette étude réalisée conjointement par les services de pédopsychiatrie et de néonatologie du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV), Lausanne, Suisse, s'inscrit dans un groupe de publications issues d'un projet portant sur les représentations parentales et le devenir de 1a prématurité, financée par le Fonds National de la Recherche Scientifique entre 1998 et 2002 (FNRS 32-49712.96), soutenue par la Fondation de la Psychiatrie pour la Petite Enfance. Elle à pour objectifs d'évaluer et de compazer la présence de symptômes de stress post-traumatique; en fonction de la gravité de la prématurité, chez les mères et chez les pères de bébés nés prématurément. Population et Méthode : en fonction du score de risque périnatal (PERI) du bébé, les parents des prématurés (âge gestationnel < 34 semaines) ont été divisés en deux groupes : les parents de prématurés à faible risque (n = 16) et à haut risque (n = 26). Les symptômes d'intrusion et d'évitement, de l'état de stress post-traumatique, ont été évalués chez les parents à l'aide d'un questionnaire rempli par les parents, l'Impact of Event Scale (IES). Leurs réponses ont été comparées à un groupe contrôle de parents de nouveau-nés à terme (n = 24). Les différences entre les réponses des mères et des pères, ont été analysées. Résultats : les parents de bébés prématurés sont plus à risque que les parents de nouveau-nés à terme, de présenter des symptômes de stress post-traumatique. Les mères en lien avec le fait même de la prématurité du bébé, les pères en lien avec la gravité de la prématurité. Les mèrés et les pères des prématurés des deux groupes (prématurés à faible risque, prématurés à haut risque) décrivent des symptômes d'intrusion, alors que les symptômes d'évitement sont décrits par toutes les mères, mais seulement par les pères de prématurés à haut risque périnatal. Le vécu particulier des parents, ainsi que les enjeux différents pour les mères et les pères lors d'une naissance prématurée, sont ainsi mis en évidence. La prise en compte de ces différences devrait influencer les interventions des pédopsychiatres et des équipes de néonatologie qui interviennent auprès des parents et guident la construction des liens avec le bébé né prématurément. Publiée par la revue «Neuropsychiatrie de l'enfance et de l'adolescence », aux éditions Elsevier Masson sous le titre : « Etat de stress post-traumatique chez les mères et chez les pères d'enfants prématurés : similitudes et différences» ; numéró 57 (2009) 385-391.

Expanding view of phenotype and oxidative stress in Friedreich's ataxia patients with and without idebone.

Friedreich's ataxia (FRDA), the most common autosomal recessive ataxia, is characterised by progressive ataxia with dysarthria of speech, loss of deep-tendon reflexes, impaired vibratory and proprioceptive sensations and corticospinal weakness with a Babinski's sign. Patients eventually also develop kyphoscoliosis, cardiomyopathy and diabetes mellitus. The disease is a GAA repeat disorder resulting in severely reduced levels of frataxin, with secondary increased sensitivity to oxidative stress. The anti-oxidative drug, idebenone, is effective against FRDA-associated cardiomyopathy. We provide detailed clinical, electrophysiological and biochemical data from 20 genetically confirmed FRDA patients and have analysed the relationship between phenotype, genotype and malondialdehyde (MDA), which is a marker of superoxide formation. We assessed the effects of idebenone biochemically by measuring blood MDA and clinically by serial measurements of the International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS). The GAA repeat length influenced the age at onset (p <0.001), the severity of ataxia (p = 0.02), the presence of cardiomyopathy (p = 0.04) and of low-frequency hearing loss (p = 0.009). Multilinear regression analysis showed (p = 0.006) that ICARS was dependent on the two variables of disease duration (p = 0.01) and size of the GAA expansion (p = 0.02). We found no correlation to bilateral palpebral ptosis, visual impairment, diabetes mellitus or skeletal deformities, all of which appear to be signs of disease progression rather than severity. We discuss more thoroughly two underrecognised clinical findings: palpebral ptosis and GAA length-dependent low-frequency hearing loss. The average ICARS remained unchanged in 10 patients for whom follow-up on treatment was available (mean 2.9 years), whereas most patients treated with idebenone reported an improvement in dysarthria (63%), hand dexterity (58%) and fatigue (47%) after taking the drug for several weeks or months. Oxidative stress analysis showed an unexpected increase in blood MDA levels in patients on idebenone (p = 0.04), and we discuss the putative underlying mechanism for this result, which could then explain the unique efficacy of idebenone in treating the FRDA-associated cardiomyopathy, as opposed to other antioxidative drugs. Indeed, idebenone is not only a powerful stimulator of complexes II and III of the respiratory chain, but also an inhibitor of complex I activity, then promoting superoxide formation. Our preliminary clinical observations are the first to date supporting an effect of idebenone in delaying neurological worsening. Our MDA results point to the dual effect of idebenone on oxidative stress and to the need for controlled studies to assess its potential toxicity at high doses on the one hand, and to revisit the exact mechanisms underlying the physiopathology of Friedreich's ataxia on the other hand, while recent reports suggest non-oxidative pathophysiology of the disease.