Persistence of a Gastrocutaneous Fistula after gastrostomy removal in children: Incidence and predictive factors

Background/Purpose: The aims of this study were to determine the incidence of persistent gastrocutaneous fistulas (GCF) after gastrostomy removal and to identify associated risk factors. Methods: This retrospective study included 75 children from the Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Lausanne, Switzerland who had a gastrostomy performed between 1988 and 2010. The records of the children were reviewed for sex, age at the time of gastrostomy removal, underlying disease, type of gastrostomy placement and length of use, and then analyzed in order to find a correlation between the GCF and these parameters. Results: The gastrostomy orifice did not close spontaneously within the first month in 33 of the patients (44%), and 15 subsequently underwent surgical closure. The mean duration of gastrostomy use was significantly longer in children who developed a persistent GCF (30 vs. 19 months, P = 0.03). The other parameters studied did not show any significant association with the persistence of a GCF. Conclusions: The only predictive factor determining the persistence of a GCF was found to be the timespan between the placement and removal of the gastrostomy appliance. Elective surgical closure of the gastrostomy orifice should be considered after 1 month of persistent GCF.

Successful therapy for a patient with an infected ascending aortic graft and sternal osteomyelitis without graft removal.

Objective: Following open-heart surgery, sternal osteomyelitis or infection of the graft may be a serious complication with high mortality rates. The recommended treatment of an infected graft is its explantation. Because of the poor performance status of the patient, this may not always be an option. We report a successful treatment concept without removal of the infected graft. Methods: The infected ascending aortic graft and the remaining sternum of a critically ill 60-year-old man were covered with a bilateral pectoralis muscle flap. Results: Postoperatively, the laboratory test values normalized and the patient was discharged 1 month after the intervention. One year after surgery, the patient was in good condition and the examination showed no signs of infection. Conclusion: The thus demonstrated treatment concept with insertion of well-vascularized tissues in combination with a specific antibiotic regime in our hands proved to be an additional option for the successful management of life-threatening infections of a sternal osteomyelitis in combination of an infected aortic graft.

Antibiotic lock technique combined with systemic antimicrobial therapy for management of port-related bloodstream infections in onco-haematological patients without catheter removal

Background : Port-related bloodstream infection (PRBSI) is a common complication associated with long-term use of ports systems. Systemic antimicrobial therapy (ST) and removal of the device is the standard management of PRBSI. However, a conservative management combining ST with antibiotic lock therapy (ALT) without port removal has been suggested as an alternative management option for infections due to gram-positive skin colonizers with low virulence.¦Objectives : i) to assess the frequency of management of PRBSI in onco-hematological patients by combining the ALT with ST, without catheter removal and ii) to analyze the efficacy of such an approach.¦Methods : Retrospective observational study over a 6-year period between 2005 and 2010, including patients who where diagnosed with PRBSI and who were treated with ST and ALT. PRBSI diagnosis consisted in clinical signs of bacteremia with blood cultures positive for gram-positive skin colonizers. The primary endpoint was failure to cure the PRBSI.¦Results : 61 port infections were analysed, of which 23 PRBSI met the inclusion criteria. All the patients were suffering from haematological conditions and 75% were neutropenic at the time of PRBSI diagnosis. S. epidermidis was responsible for 91% of PRBSI (21/23). The median duration of ST was 14 days (range 7-35) and the median duration of ALT was 15 days (range 8-41). Failure to cure the PRBSI requiring port removal was observed in 4 patients, but was not associated with severe infectious complications. Kaplan-Meier analysis showed a success rate in port salvage at day 180 (6 months) of 78% (95%CI 59-97%).¦Conclusion : The success rate observed in the present study suggests that combining ST and ALT is an effective option to conservatively treat PRBSI caused by pathogens of low virulence such as S. epidermidis.

Late removal of retrievable caval filters.

The advent of retrievable caval filters was a game changer in the sense, that the previously irreversible act of implanting a medical device into the main venous blood stream of the body requiring careful evaluation of the pros and cons prior to execution suddenly became a "reversible" procedure where potential hazards in the late future of the patient lost most of their weight at the time of decision making. This review was designed to assess the rate of success with late retrieval of so called retrievable caval filters in order to get some indication about reasonable implant duration with respect to relatively "easy" implant removal with conventional means, i.e., catheters, hooks and lassos. A PubMed search (www.pubmed.gov) was performed with the search term "cava filter retrieval after 30 days clinical", and 20 reports between 1994 and 2013 dealing with late retrieval of caval filters were identified, covering approximately 7,000 devices with 600 removed filters. The maximal duration of implant reported is 2,599 days and the maximal implant duration of removed filters is also 2,599 days. The maximal duration reported with standard retrieval techniques, i.e., catheter, hook and/or lasso, is 475 days, whereas for the retrievals after this period more sophisticated techniques including lasers, etc. were required. The maximal implant duration for series with 100% retrieval accounts for 84 days, which is equivalent to 12 weeks or almost 3 months. We conclude that retrievable caval filters often become permanent despite the initial decision of temporary use. However, such "forgotten" retrievable devices can still be removed with a great chance of success up to three months after implantation. Conventional percutaneous removal techniques may be sufficient up to sixteen months after implantation whereas more sophisticated catheter techniques have been shown to be successful up to 83 months or more than seven years of implant duration. Tilting, migrating, or misplaced devices should be removed early on, and replaced if indicated with a device which is both, efficient and retrievable.

Purification of recombinant proteins by chemical removal of the affinity tag.

The efficient removal of a N- or C-terminal purification tag from a fusion protein is necessary to obtain a protein in a pure and active form, ready for use in human or animal medicine. Current techniques based on enzymatic cleavage are expensive and result in the presence of additional amino acids at either end of the proteins, as well as contaminating proteases in the preparation. Here we evaluate an alternative method to the one-step affinity/protease purification process for large-scale purification. It is based upon the cyanogen bromide (CNBr) cleavage at a single methionine placed in between a histidine tag and a Plasmodium falciparum antigen. The C-terminal segment of the circumsporozoite polypeptide was expressed as a fusion protein with a histidine tag in Escherichia coli purified by Ni-NAT agarose column chromatography and subsequently cleaved by CNBr to obtain a polypeptide without any extraneous amino acids derived from the cleavage site or from the affinity purification tag. Thus, a recombinant protein is produced without the need for further purification, demonstrating that CNBr cleavage is a precise, efficient, and low-cost alternative to enzymatic digestion, and can be applied to large-scale preparations of recombinant proteins.

Development and use of a high-fidelity simulator for fetal endotracheal balloon occlusion (FETO) insertion and removal.

Objectives The objective of this article is to describe the development of an anatomically accurate simulator in order to aid the training of a perinatal team in the insertion and removal of a fetal endoscopic tracheal occlusion (FETO) balloon in the management of prenatally diagnosed congenital diaphragmatic hernia. Methods An experienced perinatal team collaborated with a medical sculptor to design a fetal model for the FETO procedure. Measurements derived from 28-week fetal magnetic resonance imaging were used in the development of an anatomically precise simulated airway within a silicone rubber preterm fetal model. Clinician feedback was then used to guide multiple iterations of the model with serial improvements in the anatomic accuracy of the simulator airway. Results An appropriately sized preterm fetal mannequin with a high-fidelity airway was developed. The team used this model to develop surgical skills with balloon insertion, and removal, and to prepare the team for an integrated response to unanticipated delivery with the FETO balloon still in situ. Conclusions This fetal mannequin aided in the ability of a fetal therapy unit to offer the FETO procedure at their center for the first time. This model may be of benefit to other perinatal centers planning to offer this procedure.

Identification and removal of low-complexity sites in allele-specific analysis of ChIP-seq data.

MOTIVATION: High-throughput sequencing technologies enable the genome-wide analysis of the impact of genetic variation on molecular phenotypes at unprecedented resolution. However, although powerful, these technologies can also introduce unexpected artifacts. Results: We investigated the impact of library amplification bias on the identification of allele-specific (AS) molecular events from high-throughput sequencing data derived from chromatin immunoprecipitation assays (ChIP-seq). Putative AS DNA binding activity for RNA polymerase II was determined using ChIP-seq data derived from lymphoblastoid cell lines of two parent-daughter trios. We found that, at high-sequencing depth, many significant AS binding sites suffered from an amplification bias, as evidenced by a larger number of clonal reads representing one of the two alleles. To alleviate this bias, we devised an amplification bias detection strategy, which filters out sites with low read complexity and sites featuring a significant excess of clonal reads. This method will be useful for AS analyses involving ChIP-seq and other functional sequencing assays.

Recovery of biological motion perception and network plasticity after cerebellar tumor removal.

Visual perception of body motion is vital for everyday activities such as social interaction, motor learning or car driving. Tumors to the left lateral cerebellum impair visual perception of body motion. However, compensatory potential after cerebellar damage and underlying neural mechanisms remain unknown. In the present study, visual sensitivity to point-light body motion was psychophysically assessed in patient SL with dysplastic gangliocytoma (Lhermitte-Duclos disease) to the left cerebellum before and after neurosurgery, and in a group of healthy matched controls. Brain activity during processing of body motion was assessed by functional magnetic resonance imaging (MRI). Alterations in underlying cerebro-cerebellar circuitry were studied by psychophysiological interaction (PPI) analysis. Visual sensitivity to body motion in patient SL before neurosurgery was substantially lower than in controls, with significant improvement after neurosurgery. Functional MRI in patient SL revealed a similar pattern of cerebellar activation during biological motion processing as in healthy participants, but located more medially, in the left cerebellar lobules III and IX. As in normalcy, PPI analysis showed cerebellar communication with a region in the superior temporal sulcus, but located more anteriorly. The findings demonstrate a potential for recovery of visual body motion processing after cerebellar damage, likely mediated by topographic shifts within the corresponding cerebro-cerebellar circuitry induced by cerebellar reorganization. The outcome is of importance for further understanding of cerebellar plasticity and neural circuits underpinning visual social cognition.

Genetic removal of tri-unsaturated fatty acids suppresses developmental and molecular phenotypes of an Arabidopsis tocopherol-deficient mutant. Whole-body mapping of malondialdehyde pools in a complex eukaryote.

Malondialdehyde (MDA) is a small, ubiquitous, and potentially toxic aldehyde that is produced in vivo by lipid oxidation and that is able to affect gene expression. Tocopherol deficiency in the vitamin E2 mutant vte2-1 of Arabidopsis thaliana leads to massive lipid oxidation and MDA accumulation shortly after germination. MDA accumulation correlates with a strong visual phenotype (growth reduction, cotyledon bleaching) and aberrant GST1 (glutathione S-transferase 1) expression. We suppressed MDA accumulation in the vte2-1 background by genetically removing tri-unsaturated fatty acids. The resulting quadruple mutant, fad3-2 fad7-2 fad8 vte2-1, did not display the visual phenotype or the aberrant GST1 expression observed in vte2-1. Moreover, cotyledon bleaching in vte2-1 was chemically phenocopied by treatment of wild-type plants with MDA. These data suggest that products of tri-unsaturated fatty acid oxidation underlie the vte2-1 seedling phenotype, including cellular toxicity and gene regulation properties. Generation of the quadruple mutant facilitated the development of an in situ fluorescence assay based on the formation of adducts of MDA with 2-thiobarbituric acid at 37 degrees C. Specificity was verified by measuring pentafluorophenylhydrazine derivatives of MDA and by liquid chromatography analysis of MDA-2-thiobarbituric acid adducts. Potentially applicable to other organisms, this method allowed the localization of MDA pools throughout the body of Arabidopsis and revealed an undiscovered pool of the compound unlikely to be derived from trienoic fatty acids in the vicinity of the root tip quiescent center.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management