Complementary function and integrated wiring of the evolutionarily distinct Drosophila olfactory subsystems.

To sense myriad environmental odors, animals have evolved multiple, large families of divergent olfactory receptors. How and why distinct receptor repertoires and their associated circuits are functionally and anatomically integrated is essentially unknown. We have addressed these questions through comprehensive comparative analysis of the Drosophila olfactory subsystems that express the ionotropic receptors (IRs) and odorant receptors (ORs). We identify ligands for most IR neuron classes, revealing their specificity for select amines and acids, which complements the broader tuning of ORs for esters and alcohols. IR and OR sensory neurons exhibit glomerular convergence in segregated, although interconnected, zones of the primary olfactory center, but these circuits are extensively interdigitated in higher brain regions. Consistently, behavioral responses to odors arise from an interplay between IR- and OR-dependent pathways. We integrate knowledge on the different phylogenetic and developmental properties of these receptors and circuits to propose models for the functional contributions and evolution of these distinct olfactory subsystems.

Use of levosimendan as rescue therapy in children with low cardiac output syndrome.

Objective: Aim of post operative treatments after cardiac surgery is to avoid low cardiac output syndrome (LCOS). Levosimendan, a new inotrope agent, has been demonstrated in adult patient to be an effective treatment for this purpose when classical therapy is not effective. It shows a positive effect on cardiac output, with fewer adverse effects and lower mortality than with dopamine. There is very few data on its benefit in the paediatric population. The aim of this study is to evaluate the effect of levosimendan in cardiac children with LCOS.Methods: Retrospective analysis of 25 children hospitalised in our PICU after cardiac surgery that demonstrated LCOS not responding to classical catecholamine therapy and who received levosimendan as rescue. LCOS parameters like urine output, mixed venous oxygen saturation (SvO2), arterio-venous differences in CO2 (AVCO2) and plasmatic lactate were compared before therapy and at 12, 24, 48 and 72 hours after the beginning of the levosimendan infusion. We also analyzed the effect on the utilisation of amines (amine score), adverse events and mortality.Results: After the beginning of levosimendan infusion, urine output (3.1 vs 5.3ml/kg/h, p=0.003) and SVO2 (56 vs 64mmHg, p=0.001) increase significantly during first 72 hours and at the same time plasmatic lactate (2.6 vs 1.4 mmole/l, p<0.001), AVCO2 (11 vs 8 mmHg, p=0.002) and amine score (63 vs 39, p=0.007) decrease significantly. No side effects were noted during administration of levosimendan. In this group of patients, mortality was 0%.Conclusion: Levosimendan is an effective treatment in children after congenital heart surgery. Our study, with a greater sample of patient than other studies, confirms the improvement of cardiac output already shown in other paediatric studies.

BRX promotes Arabidopsis shoot growth.

? BREVIS RADIX (BRX) has been identified through a loss-of-function allele in the Umkirch-1 accession in a natural variation screen for Arabidopsis root growth vigor. Physiological and gene expression analyses have suggested that BRX is rate limiting for auxin-responsive gene expression by mediating cross-talk with the brassinosteroid pathway, as impaired root growth and reduced auxin perception of brx can be (partially) rescued by external brassinosteroid application. ? Using genetic tools, we show that brx mutants also display significantly reduced cotyledon and leaf growth. ? Similar to the root, the amplitude and penetrance of this phenotype depends on genetic background and shares the physiological features, reduced auxin perception and brassinosteroid rescue. Furthermore, reciprocal grafting experiments between mutant and complemented brx shoot scions and root stocks suggest that the shoot phenotypes are not an indirect consequence of the root phenotype. Finally, BRX gain-of-function lines display epinastic leaf growth and, in the case of dominant negative interference, increased epidermal cell size. Consistent with an impact of BRX on brassinosteroid biosynthesis, this phenotype is accompanied by increased brassinosteroid levels. ? In summary, our results demonstrate a ubiquitous, although quantitatively variable role of BRX in modulating the growth rate in both the root and shoot.

Syndrome des jambes sans repos chez la personne âgée: une affection méconnue [Restless legs syndrome in the elderly: an unrecognized disorder].

The restless legs syndrome (RLS) is a frequent, often unrecognized disorder in the elderly. The diagnosis is essentially based on the clinical history. The RLS is characterized by (1) an urge to move the limbs, usually associated with abnormal sensations in the legs; (2) symptoms are worse at rest; (3) they are relieved by movements; (4) they mainly occur in the evening or at night. Specific diagnostic criteria have been developed for cognitively impaired elderly persons. The RLS is a chronic disorder with high impact on sleep and quality of life. Treatment is symptomatic and recommended drugs are dopaminergic agents, opioids, and gabapentine.

Phytohormone collaboration: zooming in on auxin-brassinosteroid interactions.

Similar to animal hormones, classic plant hormones are small organic molecules that regulate physiological and developmental processes. In development, this often involves the regulation of growth through the control of cell size or division. The plant hormones auxin and brassinosteroid modulate both cell expansion and proliferation and are known for their overlapping activities in physiological assays. Recent molecular genetic analyses in the model plant Arabidopsis suggest that this reflects interdependent and often synergistic action of the two hormone pathways. Such pathway interactions probably occur through the combinatorial regulation of common target genes by auxin- and brassinosteroid-controlled transcription factors. Moreover, auxin and brassinosteroid signaling and biosynthesis and auxin transport might be linked by an emerging upstream connection involving calcium-calmodulin and phosphoinositide signaling.

The influence of cationic lipid type on in-vitro release kinetic profiles of antisense oligonucleotide from cationic nanoemulsions.

Novel formulations of cationic nanoemulsions based on three different lipids were developed to strengthen the attraction of the polyanionic oligonucleotide (ODN) macromolecules to the cationic moieties on the oil nanodroplets. These formulations were developed to prolong the release of the ODN from the nanoemulsion under appropriate physiological dilutions as encountered in the eye following topical application. Increasing the concentration of the new cationic lipid exhibiting two cationic amine groups (AOA) in the emulsion from 0.05% to 0.4% did not alter markedly the particle size or zeta potential value of the blank cationic nanoemulsion. The extent of ODN association did not vary significantly when the initial concentration of ODN remained constant at 10 microM irrespective of the cationic lipid nature. However, the zeta potential value dropped consistently with the low concentrations of 0.05% and 0.1% of AOA in the emulsions suggesting that an electrostatic attraction occurred between the cationic lipids and the polyanionic ODN molecules at the o/w interface. Only the nanoemulsion prepared with N-[1-(2,3-dioleoyloxy)propyl]-N,N,N-trimethylammonium salts (DOTAP) remained physically stable over time. DOTAP cationic lipid nanoemulsion was the most efficient formulation capable of retaining the ODN despite the high dilution of 1:100 with simulated tear solution (STS). Less than 10% of the ODN was exchanged in contrast to 40-50% with the other cationic nanoemulsions. The in-vitro release kinetic behavior of ODN exchange with physiological anions present in the STS appears to be complex and difficult to characterize using mathematical fitting model equations. Further pharmacokinetic studies are needed to verify our kinetic assumptions and confirm the in-vitro ODN release profile from DOTAP cationic nanoemulsions.

Bladder cancer documentation of causes: multilingual questionnaire, 'bladder cancer doc'

There is a considerable discrepancy between the number of identified occupational-related bladder cancer cases and the estimated numbers particularly in emerging nations or less developed countries where suitable approaches are less or even not known. Thus, within a project of the World Health Organisation Collaborating Centres in Occupational Health, a questionnaire of the Dortmund group, applied in different studies, was translated into more than 30 languages (Afrikaans, Arabic, Bengali, Chinese, Czech, Dutch, English, Finnish, French, Georgian, German, Greek, Hindi, Hungarian, Indonesian, Italian, Japanese, Kannada, Kazakh, Kirghiz, Korean, Latvian, Malay, Persian (Farsi), Polish, Portuguese, Portuguese/Brazilian, Romanian, Russian, Serbo-Croatian, Slovak, Spanish, Spanish/Mexican, Tamil, Telugu, Thai, Turkish, Urdu, Vietnamese). The bipartite questionnaire asks for relevant medical information in the physician's part and for the occupational history since leaving school in the patient's part. Furthermore, this questionnaire is asking for intensity and frequency of certain occupational and non-occupational risk factors. The literature regarding occupations like painter, hairdresser or miner and exposures like carcinogenic aromatic amines, azo dyes, or combustion products is highlighted. The questionnaire is available on www.ifado.de/BladderCancerDoc.

Molecular and physiological characterisation of lonotropic receptors in the sacculus in drosophila

Chemosensation is the detection of chemical signals in the environment that enable an animal to make informed decisions about food choice, mate preference or predator detection. Dissecting the molecular and neural mechanisms by which animals detect chemical cues is an important goal towards understanding how they interact with the environment. An attractive system to dissect the mechanisms of chemosensation is the olfactory system. One of the most-investigated olfactory systems is that of Drosophila melanogaster, a model organism that is amenable to a powerful combination of genetic and physiological analyses. Embedded within the antennal olfactory organ of Drosophila is an unusual sensory structure called the sacculus. The sacculus is comprised of three distinct chambers, each lined with several sensilla housing two to three neurons. Previous morphological, anatomical and surgical studies of sacculus neurons have implicated sacculus neurons in chemosensation, hygrosensation and/or thermosensation. While a subset of sacculus neurons have been physiologically characterised as temperature sensors, the role of this organ has remained largely mysterious, due to its inaccessibility to peripheral electrophysiological analysis. Recently a new family of olfactory receptors, the lonotropic Receptors (IRs), was identified. Five IRs are expressed in sacculus neurons providing the first selective molecular markers for these cells. In this thesis I describe the molecular, physiological and anatomical characterisation of these neurons. Genetic labelling of specific populations of sacculus neurons with anatomical (CD8:GFP) reporters has identified neurons in sacculus chambers I and II express IR40a+IR93a together with their co- receptor IR25a, while neurons in chamber III express IR64a with its co-receptor IR8a. Both these sets of neurons project to two distinct glomeruli in the antennal lobe; IR40a neurons project to the column and arm, IR64a neurons project to DC4 and DP1m. Through a live optical imaging screen I showed that these neurons are indeed olfactory and IR64a neurons recognise acidic ligands, while IR40a neurons recognise amine ligands. IR40a and IR64a neurons are in fact composed of anatomically and physiologically distinct subpopulations, strongly implying the existence of other factors that define their functional properties. My thesis identifies the sacculus as a specialised olfactory organ capable of detecting acids and bases, which are of widespread importance to insects. The data from my thesis along with data from other labs show the sacculus is composed of different populations of olfactory sensory neurons and thermosensory neurons. Comparative genomic analysis of sacculus IRs across insects reveals them to be among the most conserved of this receptor repertoire, suggesting that the sacculus represents an evolutionarily ancient insect olfactory acid-base sensor. - La détection des produits chimiques se trouvant dans l'environnement (perception chimiosensorielle) permet à un animal de choisir sa nourriture, son partenaire ou encore d'identifier ses prédateurs. Décortiquer les mécanismes moléculaires et neuronaux grâce auxquels les animaux détectent ces signaux chimiques permet de comprendre comment ces animaux interagissent avec leur environnement. Un système intéressant pour décortiquer ces mécanismes de perception chimiosensorielle est le système olfactif, de la drosophile (Drosophila melanogaster), aussi appelée mouche du vinaigre. C'est un animal modèle très utile grâce à la combinaison d'outils génétiques puissants et d'analyses physiologiques facilement réalisables. Dans l'antenne de la drosophile, qui est l'organe olfactif principal de cet animal, se trouve une structure appelée sacculus. Celui-ci est composé de trois chambres distinctes, chacune comprenant plusieurs sensilles à l'intérieur desquelles se trouvent deux à trois neurones. De précédentes études morphologiques et anatomiques des ces neurones ont déterminé qu'ils sont impliqués dans la perception des odeurs, de l'humidité et de la température. Malgré ceci, la fonction principale de cet organe reste largement inconnue, principalement car il est inaccessible aux analyses électrophysiologiques. Récemment, une nouvelle famille de soixante-six récepteurs olfactifs, nommés Récepteurs lonotropiques (IRs), a été découverte chez la drosophile. Cinq IRs sont exprimés dans les neurones du sacculus. Pour la première fois, une sélection de marqueurs moléculaires est disponible pour l'étude de ces cellules. Dans cette thèse, les caractéristiques moléculaires, physiologiques et anatomiques des neurones du sacculus sont décrites. Ces populations de neurones situés dans le sacculus ont été marquées avec des gènes rapporteurs (CD8:GFP). Ceci a montré que les récepteurs IR40a et IR93a sont exprimés ensemble avec le co-récepteur IR25a dans les chambres I et II, tandis que les neurones de la chambre III expriment IR64a avec son co-récepteur IR8a. Ces deux groupes de neurones projettent vers deux glomérules distincts du lobe antennaire : les neurones IR40a projettent vers la column et le arm, alors que les neurones IR64a projettent vers DC4 et DP1m. Un screen d'imagerie optique a démontré que ces neurones sont en effet des neurones olfactifs, et que les neurones IR64a reconnaissent des ligands acides, tandis que les neurones IR40a reconnaissent des ligands aminés. De plus, les neurones IR40a et IR64a sont séparés en sous-populations distinctes anatomiquement et physiologiquement, et d'autres facteurs permettant de définir leurs propriétés fonctionnelles sont probablement impliqués. Cette thèse identifie ainsi le sacculus comme un organe olfactif spécialisé capable de détecter des acides et amines, lesquels sont très importants pour les insectes. Toutes les données collectées durant cette thèse, combinées aux données d'autres laboratoires, montrent que le sacculus est composé de différentes populations de neurones olfactifs et thermosenseurs. Ces IRs sont très conservés parmi les insectes, suggérant que le sacculus représente révolution d'un ancien détecteur olfactif d'acides et de bases chez l'insecte. - Tous les animaux sont capables de percevoir les signaux chimiques dans leur environnement, comme les odeurs ou le goût, via différents organes. L'odorat est le sens qui permet de percevoir les odeurs, et il est implique des neurones olfactifs qui se trouvent dans le nez des mammifères ou les antennes des insectes. La capacité d'un neurone olfactif à détecter une molécule odorante dépend des types de récepteurs olfactifs qu'il exprime. Il existe deux grandes familles de récepteurs qui perçoivent les odeurs : les Récepteurs Olfactifs, ORs, et Récepteurs lonotropiques IRs, qui détectent différents types d'odeurs avec différents mécanismes. Lorsqu'un récepteur reconnaît une molécule odorante, il convertit ce signal en un signal électrique qui est ensuite transmis au centre olfactif dans le cerveau. La drosophile (Drosophila melanogaster), aussi appelée mouche du vinaigre, est utilisée comme animal modèle pour étudier l'odorat, parce que son génome entier a été séquencé et que ses gènes sont facilement manipulables. De plus, l'anatomie du système olfactif de la mouche est similaire à celui des mammifères, malgré qu'il possède moins de neurones, ce qui le rend moins complexe. Ma thèse a pour objectif d'étudier les Récepteurs lonotropiques dans un organe spécifique, appelé le sacculus, situé dans les antennes. Les neurones du sacculus exprimant des IRs envoient leurs projections au centre olfactif du cerveau, suggérant que ces neurones perçoivent les odeurs. Une technique d'imagerie optique a été utilisée sur le cerveau de mouches vivantes afin de mesurer la réponse des neurones du le sacculus à différentes odeurs. J'ai démontré que ces récepteurs détectent des acides et des amines, qui sont très importants pour les insectes. Par exemple, les acides se retrouvent dans les fruits mûrs sur lesquels les mouches vont se nourrir, s'accoupler et poser leurs oeufs, et les amines sont souvent produites par des bactéries pouvant être nuisible pour la mouche. La principale découverte de ma thèse est donc l'identification du sacculus comme un organe capable de détecter deux des principales odeurs importantes pour la mouche. Ces récepteurs sont aussi présents dans d'autres insectes où ils jouent peut-être des rôles différents. Les acides et les amines se retrouvent aussi dans les excrétions (comme la sueur ou l'urine) de beaucoup de mammifères, qui pourraient potentiellement être dangereux pour la mouche, mais qui attirent les moustiques se nourrissant de leur sang.

Que faire des nouveaux anti-épileptiques [Clinical utilization of new anti-epileptic agents].

Since the beginning of the 1990's, a dozen of new anti-epileptic drugs have been on the market or will be soon. This article reviews the daily clinical utilisation of new anti-epileptic drugs. It considers, without being complete, the current opinions and tendencies. The new anti-epileptic substances are generally as efficient as conventional medications. However, they are better tolerated and are more easily used in combination with conventional anti-epileptic drugs. Polytherapy is certainly the form of treatment, which is used in the most cases of resistant epilepsies. The surgical treatment can be used in only a very limited number of cases. The objective of treatment is the complete control of seizures, with minimum secondary effects. Though this objective is rarely reached, the NAE significantly improves the quality of life of patients suffering from severe epilepsy. The utilisation of NAE is not without risk. Increase in the frequency and severity of seizures may occur; we should remember that severe adverse effects appeared in the post-marketing period of the use of Vigabatrine and Felbamate. Therefore, we must remain vigilant in the clinical use of the anti-epileptic drugs.

Host factors in occupational diisocyanate asthma: a Swiss longitudinal study

Objective: To investigate the usefulness of surrogates for individual susceptibility to organic diisocyanates in occupational asthma. Subjects: All new cases declared to the Swiss National Accident Insurance Company (SUVA) for establishment of a case for compensable occupational disease during 1993. Sixty-nine persons, of whom three were women, were suspected of having occupational asthma due to isocyanates. Of these, 47 subjects fulfilled the criteria to be accepted as an occupational disease case. Methods: All subjects were studied clinically and gave a blood sample for the phenotyping of their alpha-antitrypsin status and for immunological studies. The subjects were also given a peroral dose of caffeine for the determination of their N-acetylation capacity. Finally, those with an occupational disease were subjected to the methacholine provocation test. Results: Forty-four persons with occupational disease, out of 47, were heterozygous antitrypsin carriers and/or slow acetylators of primary amines. In the bronchial provocation with methacholine, 12 of these subjects had an unaltered response and seven had a mild reaction, 13 a moderate one and 15 a severe reaction. Interpretation: The study confirms the finding that slow N-acetylators are susceptible to asthma from exposure to common diisocyanate monomers at work. The same applies to heterozygous antitrypsin-phenotype carriers. Thus, the use of these markers may reinforce the diagnostic procedure, but they cannot completely replace the immunological tests. [Authors]

Long-term outcome of preterm infants treated with nasal continuous positive airway pressure

RESUME La ventilation en pression positive continue (Continuous Positive Airway Pressure, CPAP), utilisée pour la première fois chez. les prématurés en 1971, est une technique actuellement très largement utilisée dans les unités néonatales. L'utilisation de la CPAP présente de nombreux avantages à court terme: diminution de la fraction maximale inspirée d'oxygène, de la durée de l'oxygénothérapie, du taux d'intubation et donc du recours à une ventilation mécanique, réduction de l'utilisation des amines, des curares et de la morphine, possible prévention de l'apparition d'une bronchodysplasie pulmonaire, et possibles réductions du nombre d'infections postnatales et des entérocolites nécrosantes. Mais peu d'études existent concernant les effets à long terme de la CPAP sur le neurodéveloppement et la croissance, qui constituent l'objectif de la présente étude. L'utilisation systématique de la CPAP comme alternative à la ventilation mécanique a été introduite à Lausanne en 1998. La population cible de cette étude est constituée des prématurés nés à moins de 32 semaines de gestation ou pesant moins de 1500 g à la naissance; ils ont été systématiquement suivis jusqu'en âge préscolaire dans le cadre de l'étude de cohorte «Unité de Développement, CHUV». L'originalité de ce travail réside dans le fait d'évaluer le neurodéveloppement et la croissance à long terme d'enfants prématurés traités préférentiellement avec la CPAP, en comparaison avec un groupe historique contrôle traité par d'autres modes ventilatoires, en tenant compte de nombreux autres paramètres néonataux. Du point de vue du neurodéveloppement, l'usage, de la CPAP montre une tendance à diminuer l'incidence d'hémorragie intraventriculaire et le risque d'avoir un mauvais neurodéveloppement à 6 mois. Ces résultats positifs sur le neurodéveloppement s'estompent à l'âge de 18 mois, où persiste néanmoins une valeur plus élevée du quotient de développement, et disparaissent complètement en âge préscolaire. Du point de vue de la croissance, l'utilisation de la CPAP ne montre aucun effet sur le poids, mais par contre un effet positif sur la taille à 6 et 18 mois et sur le périmètre crânien à 6 mois, 18 mois et en âge préscolaire. Malgré le caractère non randomisé de cette étude, les résultats positifs obtenus ici permettent sans conteste de s'assurer d'une utilisation de la CPAP sans effet négatif sur le neurodéveloppement et la croissance, et fournissent donc un argument supplémentaire pour l'utilisation systématique de la CPAP chez les prématurés.

Transcriptional auxin-brassinosteroid crosstalk: who's talking?

The plant hormones auxin and brassinosteroid are both essential regulators of plant growth and known to influence both cell division and cell elongation in various developmental contexts. These physiological effects of auxin and brassinosteroid have been known for many years. Based on observations from external simultaneous application of both hormones to plant tissues, it has been suggested that they act in an interdependent and possibly synergistic manner. Recent work in the model plant Arabidopsis thaliana suggests that, at the molecular level, auxin-brassinosteroid synergism manifests itself in the regulation of the expression of common target genes. However, whether this reflects genuine hormone pathway-dependent crosstalk modulation of the transcription machinery or rather indirect effects of hormone action on other cellular activities, such as hormone biosynthesis or the polar transport of auxin, is not entirely clear. This article reviews the evidence for transcriptional crosstalk between auxin and brassinosteroid and its molecular basis.

Identification and quantification techniques in mass spectrometry-based proteomics

Résumé La protéomique basée sur la spectrométrie de masse est l'étude du proteome l'ensemble des protéines exprimées au sein d'une cellule, d'un tissu ou d'un organisme - par cette technique. Les protéines sont coupées à l'aide d'enzymes en plus petits morceaux -les peptides -, et, séparées par différentes techniques. Les différentes fractions contenant quelques centaines de peptides sont ensuite analysées dans un spectromètre de masse. La masse des peptides est enregistrée et chaque peptide est séquentiellement fragmenté pour en obtenir sa séquence. L'information de masse et séquence est ensuite comparée à une base de données de protéines afin d'identifier la protéine d'origine. Dans une première partie, la thèse décrit le développement de méthodes d'identification. Elle montre l'importance de l'enrichissement de protéines comme moyen d'accès à des protéines de moyenne à faible abondance dans le lait humain. Elle utilise des injections répétées pour augmenter la couverture en protéines et la confiance dans l'identification. L'impacte de nouvelle version de base de données sur la liste des protéines identifiées est aussi démontré. De plus, elle utilise avec succès la spectrométrie de masse comme alternative aux anticorps, pour valider la présence de 34 constructions de protéines pathogéniques du staphylocoque doré exprimées dans une souche de lactocoque. Dans une deuxième partie, la thèse décrit le développement de méthodes de quantification. Elle expose de nouvelles approches de marquage des terminus des protéines aux isotopes stables et décrit la première méthode de marquage des groupements carboxyliques au niveau protéine à l'aide de réactifs composé de carbone 13. De plus, une nouvelle méthode, appelée ANIBAL, marquant tous les groupements amines et carboxyliques au niveau de la protéine, est exposée. Summary Mass spectrometry-based proteomics is the study of the proteome -the set of all expressed proteins in a cell, tissue or organism -using mass spectrometry. Proteins are cut into smaller pieces - peptides - using proteolytic enzymes and separated using different separation techniques. The different fractions containing several hundreds of peptides are than analyzed by mass spectrometry. The mass of the peptides entering the instrument are recorded and each peptide is sequentially fragmented to obtain its amino acid sequence. Each peptide sequence with its corresponding mass is then searched against a protein database to identify the protein to which it belongs. This thesis presents new method developments in this field. In a first part, the thesis describes development of identification methods. It shows the importance of protein enrichment methods to gain access to medium-to-low abundant proteins in a human milk sample. It uses repeated injection to increase protein coverage and confidence in identification and demonstrates the impact of new database releases on protein identification lists. In addition, it successfully uses mass spectrometry as an alternative to antibody-based assays to validate the presence of 34 different recombinant constructs of Staphylococcus aureus pathogenic proteins expressed in a Lactococcus lactis strain. In a second part, development of quantification methods is described. It shows new stable isotope labeling approaches based on N- and C-terminus labeling of proteins and describes the first method of labeling of carboxylic groups at the protein level using 13C stable isotopes. In addition, a new quantitative approach called ANIBAL is explained that labels all amino and carboxylic groups at the protein level.