Strategies for revascularizing the ischemic retina

Les rétinopathies ischémiques (RI) sont la cause majeure de cécité chez les personnes âgées de moins de 65 ans. Il existe deux types de RIs soit la rétinopathie du prématuré (ROP) ainsi que la rétinopathie diabétique (RD). Les RIs sont décrites en deux phases soit la phase de vasooblitération, marquée par une perte importante de vaisseaux sanguins, et une phase de néovascularisation secondaire à lʼischémie menant à une croissance pathologique de vaisseaux. Cette seconde phase peut générer des complications cliniques telles quʼun oedème dans lʼhumeur vitré ainsi que le détachement de la rétine chez les patients déjà atteints dʼune RI. Les traitements approuvés pour les RIs visent à réduire la formation des vaisseaux pathologiques ou lʼoedème; mais ceux-ci malheureusement ne règlent pas les problèmes sous-jacents tels que la perte vasculaire et lʼischémie. La rétine est un tissu hautement vascularisé qui contribue à lʼirrigation et à lʼhoméostasie des neurones. Lʼinteraction neurovasculaire, comprenant de neurones, vaisseaux et cellules gliales, contribue au maintien de cette homéostasie. Durant le développement, les neurones et les cellules gliales jouent un rôle important dans la vascularisation de la rétine en sécrétant des facteurs qui stimulent l'angiogenèse. Cependant, nos connaissances sur lʼinteraction neurovasculaire dans les RIs sont limitées. En identifiant les interactions importantes entre les cellules composant cette unité neurovasculaire dans la rétine, nous pourrons viser des cibles qui engendreront une revascularisation seine afin de diminuer les signes pathologiques chez les patients atteints dʼune RI. Les travaux présentés dans cette thèse visent à mieux expliquer cette interaction neurovasculaire en soulignant des concepts importants propres aux RIs. En utilisant un modèle de rétinopathie induite par lʼoxygène chez la souris, qui reproduit les caractéristiques importantes de la ROP (et en certaines instances, la RD), nous identifions quelques molécules clés jouant un rôle significatif dans les RIs soit la sémaphorine 3A (sema3A), lʼIL-1β, ainsi que le récepteur PAR2. Nos résultats démontrent que Sema3A, sécrétée par les cellules ganglionnaires rétiniennes (CGRs) durant une ischémie, empêche la revascularisation normale et que cette expression est induite par lʼIL-1β provenant des microglies activées. En bloquant Sema3A directement ou via lʼinhibition de lʼIL- 1β, nous remarquons une revascularisation seine ainsi quʼune diminution importante des vaisseaux pathologiques. Cela nous indique que Sema3A est impliquée dans la guidance vasculaire et quʼelle contribue à la pathogenèse des RIs. Lʼactivation de façon exogène de PAR2, identifié aussi comme régulateur du récepteur de lʼIL-1β (IL- 1RI) sur les CGRs, se traduit par une diminution séquentielle de lʼIL-1RI et de Sema3A ce qui mène également à une revascularisation seine. En conclusion, ces travaux soulignent lʼimportance de lʼinteraction neurovasculaire ainsi que la guidance vasculaire dans les RIs. Ils renforcent lʼimportance de la communication entre neurone, vaisseau et microglie dans la pathogenèse des RIs. Finalement, nous identifions quelques molécules clés qui pourront servir comme cibles afin de lutter contre lʼischémie qui cause des problèmes vasculaires chez les patients atteints dʼune RI.

L’altération des interactions neurone-glie à la jonction neuromusculaire de souris âgées

Durant le vieillissement, l’ensemble des fonctions de l’organisme se détériore, que ce soit aussi bien au niveau moteur que cognitif. Le vieillissement s’accompagne d’une diminution de la force, ainsi que de la masse musculaire. Des études récentes tendent à montrer que cette perte de masse musculaire que l’on appelle sarcopénie aurait pour origine un dérèglement de la jonction neuromusculaire. Les changements au niveau du présynaptique et du post synaptiques lors du vieillissement normal font l’objet de plusieurs études, mais les changements relatifs aux cellules de Schwann périsynaptique sont très peu connus. Le but de cette étude est donc d’analyser les modifications des interactions neurone-glie à la jonction neuromusculaire. Dans cette étude, nous montrons que certaines fonctions des cellules gliales de la synapse âgée sont déréglées, en particulier, le type de récepteurs activés par une stimulation nerveuse à haute fréquence. D’autre part, nos résultats montrent que les mécanismes responsables de l’augmentation de la transmission synaptique suite à cette stimulation nerveuse à haute fréquence sont altérés à la synapse âgée. Enfin, outre les modifications de la terminaison axonale et de la fibre musculaire, les cellules gliales montrent des signes de réorganisation structurelle propre à une synapse en réparation. Ces résultats montrent que le fonctionnement de la jonction neuromusculaire et a fortiori les interactions neurones-glie sont altérées lors du vieillissement normal.

Estudio de la calidad ambiental de la Bahía de Cárdenas para un futuro manejo integrado de zonas costeras

Estudi de la qualitat ambiental de la Bahía de Cárdenas (Cuba) mitjançant una sèrie d’indicadors físico-químics de l’aigua que reflecteixen l’estat actual de l’ecosistema. Els resultats s’han contrastat amb la legislació cubana per tal de determinar el grau de contaminació de l’aigua. S’han estudiat les fonts contaminants i finalment s’han proposat una sèrie d’actuacions per a la seva millora

Búsqueda sistemática de guías de práctica clínica en cuidados paliativos pediátricos

Actualmente se estima que más de 160.000 niños en todo el mundo son diagnosticados de cáncer cada año y esta cifra podría ser considerablemente superior debido que los datos en su mayoría son imprecisos (1), hay un gran número de niños que junto con sus familias deben hacer frente a las implicaciones del diagnóstico de cáncer o enfermedad terminal, del tratamiento y el pronóstico. En Colombia se viene practicando en los servicios de pediatría, sin embargo no se realiza bajo un protocolo establecido El objetivo de este trabajo fue realizar una búsqueda sistemática de Guías de Práctica Clínica en Cuidados Paliativos Pediátricos basadas en la evidencia en el mundo y evaluarlas mediante preguntas clínicas preestablecidas, y bajo la metodología GLIA indicada por el ministerio de protección social, teniendo en cuenta la realidad colombiana y los principios de accesibilidad, calidad y eficiencia consagrados en el Sistema General de Seguridad Social de Salud de Colombia, con el fin de identificar la mejor Guía de Práctica Clínica (GPC) para la población de la Fundación Cardioinfantil de Bogotá – Colombia. Como resultado de la búsqueda se obtuvieron 32 GPC en Cuidados Paliativos de los cuales 8 guías se relacionaban con la población objeto y solo 5 de las guías respondían a las preguntas clínicas. El informe se elaboró según la metodología PRISMA con el fin constituir una base de datos para posteriores estudios, realización de guías o la adaptación de guías basadas en la evidencia.

Polimorfismos del gen Butirilcolinesterasa responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína”

La butirilcolinesterasa humana (BChE; EC 3.1.1.8) es una enzima polimórfica sintetizada en el hígado y en el tejido adiposo, ampliamente distribuida en el organismo y encargada de hidrolizar algunos ésteres de colina como la procaína, ésteres alifáticos como el ácido acetilsalicílico, fármacos como la metilprednisolona, el mivacurium y la succinilcolina y drogas de uso y/o abuso como la heroína y la cocaína. Es codificada por el gen BCHE (OMIM 177400), habiéndose identificado más de 100 variantes, algunas no estudiadas plenamente, además de la forma más frecuente, llamada usual o silvestre. Diferentes polimorfismos del gen BCHE se han relacionado con la síntesis de enzimas con niveles variados de actividad catalítica. Las bases moleculares de algunas de esas variantes genéticas han sido reportadas, entre las que se encuentra las variantes Atípica (A), fluoruro-resistente del tipo 1 y 2 (F-1 y F-2), silente (S), Kalow (K), James (J) y Hammersmith (H). En este estudio, en un grupo de pacientes se aplicó el instrumento validado Lifetime Severity Index for Cocaine Use Disorder (LSI-C) para evaluar la gravedad del consumo de “cocaína” a lo largo de la vida. Además, se determinaron Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) en el gen BCHE conocidos como responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína” mediante secuenciación del gen y se predijo el efecto delos SNPs sobre la función y la estructura de la proteína, mediante el uso de herramientas bio-informáticas. El instrumento LSI-C ofreció resultados en cuatro dimensiones: consumo a lo largo de la vida, consumo reciente, dependencia psicológica e intento de abandono del consumo. Los estudios de análisis molecular permitieron observar dos SNPs codificantes (cSNPs) no sinónimos en el 27.3% de la muestra, c.293A>G (p.Asp98Gly) y c.1699G>A (p.Ala567Thr), localizados en los exones 2 y 4, que corresponden, desde el punto de vista funcional, a la variante Atípica (A) [dbSNP: rs1799807] y a la variante Kalow (K) [dbSNP: rs1803274] de la enzima BChE, respectivamente. Los estudios de predicción In silico establecieron para el SNP p.Asp98Gly un carácter patogénico, mientras que para el SNP p.Ala567Thr, mostraron un comportamiento neutro. El análisis de los resultados permite proponer la existencia de una relación entre polimorfismos o variantes genéticas responsables de una baja actividad catalítica y/o baja concentración plasmática de la enzima BChE y algunas de las reacciones adversas ocurridas en pacientes consumidores de cocaína.

Desempeño de las RISS en relación al acceso, coordinación y calidad de la atención en cáncer de mama y diabetes mellitus tipo 2 en Colombia

El objetivo de este capítulo es mostrar los resultados de investigación del desempeño de las redes de servicios de salud frente a diferentes dimensiones relacionadas al acceso, coordinación y calidad de la atención en dos enfermedades crónicas como es el cáncer de mama y la diabetes en Colombia, importantes patologías por su incidencia e impacto así como por la necesidad de la mecanismos efectivos de coordinación para la adecuada atención de los usuarios del sistema de salud. Por tanto, se realiza el análisis del desempeño de dos redes de servicios de salud en la atención de usuarias con diagnostico confirmado de cáncer de mama, vinculadas unas a redes pertenecientes al régimen contributivo y otras al régimen subsidiado. Redes que también fueron consideradas para el análisis del desempeño en la atención de usuarios con diagnostico confirmado de diabetes, en el que de manera adicional participó otra red perteneciente al régimen subsidiado con área de operación en el municipio de Soacha, puesto que las dos anteriores tiene influencia en la ciudad de Bogotá. La fuente primaria de los datos fue la historia clínica y éstos fueron extraídos de acuerdo a ciertos indicadores seleccionados por el equipo investigador a través de un previo proceso de validación y a partir de su importancia para evidenciar el desempeño de las redes de servicios de salud en las dimensiones enunciadas anteriormente. Se muestran los resultados del estudio, a partir de los cuales se propone una breve discusión y conclusiones.

Astèrix. 'Astérix'.

Resumen basado en el de los autores. Se adjuntan páginas web de interés: http://stp.ling.uu.se/~erikt/asterix/, http://www.asterix.tm.fr/ y http://www.asterix.tm.fr/france/bd.htm

Glial metabolism of quercetin reduces its neurotoxic potential

The neuroprotective effects of flavonoids will ultimately depend on their interaction with both neuronal and glial cells. in this study, we show that the potential neurotoxic effects of quercetin are modified by glial cell interactions. Specifically, quercetin is rapidly conjugated to glutathione within glial cells to yield 2 '-glutathionyl-quercetin, which is exported from cells but has significantly reduced neurotoxicity. In addion, quercetin underwent intracellular O-methylation to yield 3 '-O-methyl-quercetin and 4 '-O-methyl-quercetin, although these were not exported from glia at the same rate as the glutathionyl adduct. The neurotoxic potential of both quercetin and 2 '-glutathionyl-quercetin paralleled their ability to modulate the pro-survival Akt/PKB and extracellular signal-regulated kinase (ERK) signalling pathways. These data were supported by co-culture investigation, where the neurotoxic effects of quercetin were significantly reduced when they were cultured alongside glial cells. We propose that glial cells act to protect neurons against the neurotoxic effects of quercetin and that 2 '-glutathionyl-quercetin represents a novel quercetin metabolite. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

The 'glial' glutamate transporter, EAAT2 (Glt-1) accounts for high affinity glutamate uptake into adult rodent nerve endings

The excitatory amino acid transporters (EAAT) removes neurotransmitters glutamate and aspartate from the synaptic cleft. Most CNS glutamate uptake is mediated by EAAT2 into glia, though nerve terminals show evidence for uptake, through an unknown transporter. Reverse-transcriptase PCR identified the expression of EAAT1, EAAT2, EAAT3 and EAAT4 mRNAs in primary cultures of mouse cortical or striatal neurones. We have used synaptosomes and glial plasmalemmal vesicles (GPV) from adult mouse and rat CNS to identify the nerve terminal transporter. Western blotting showed detectable levels of the transporters EAAT1 (GLAST) and EAAT2 (Glt-1) in both synaptosomes and GPVs. Uptake of [3H]D-aspartate or [3H]L-glutamate into these preparations revealed sodium-dependent uptake in GPV and synaptosomes which was inhibited by a range of EAAT blockers: dihydrokainate, serine-o-sulfate, l-trans-2,4-pyrrolidine dicarboxylate (PDC) (+/-)-threo-3-methylglutamate and (2S,4R )-4-methylglutamate. The IC50 values found for these compounds suggested functional expression of the 'glial, transporter, EAAT2 in nerve terminals. Additionally blockade of the majority EAAT2 uptake sites with 100 micro m dihydrokainate, failed to unmask any functional non-EAAT2 uptake sites. The data presented in this study indicate that EAAT2 is the predominant nerve terminal glutamate transporter in the adult rodent CNS.

Modulation of neuroinflammation by dietary flavonoids

There is increasing evidence to suggest neuroinflammatory processes contribute to the cascade of events that lead to the progressive neuronal damage observed in neurodegenerative disorders such as Parkinson’s disease and Alzheimer’s disease. The molecular mechanisms underlying such neurodegenerative processes are rather complex and involve modulation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) and NF-κB pathways leading to the generation of nitric oxide (NO). Such a small molecule may diffuse to the neighbouring neurons and trigger neuronal death through the inhibition of mitochondrial respiration and increases in the reactive oxygen and nitrogen species. Recently, attention has focused on the neuroprotective effects of flavonoids which have been effective in protecting against both age-related cognitive and motor decline in vivo. Although, the precise mechanisms by which flavonoids may exert their neuroprotective effects remain unclear, accumulating evidence suggest that they may exert their neuroprotective effects through the modulation of the MAP Kinase and PI3 Kinase signaling pathways. The aim of the present chapter is to highlight the potential neuroprotective role of dietary flavonoids in terms of their ability to modulate neuroinflammation in the central nervous system. We will provide an outline of the role glial cells play in neuroinflammation and describe the involvement of inflammatory mediators, produced by glia, in the cascade of events leading to neuronal degeneration. We will then present the evidence that flavonoids may modulate neuroinflammation by inhibiting the production of these inflammatory agents and summarise their potential mechanisms of action.

Multimodel estimates of intercontinental source-receptor relationships for ozone pollution

Understanding the surface O3 response over a “receptor” region to emission changes over a foreign “source” region is key to evaluating the potential gains from an international approach to abate ozone (O3) pollution. We apply an ensemble of 21 global and hemispheric chemical transport models to estimate the spatial average surface O3 response over east Asia (EA), Europe (EU), North America (NA), and south Asia (SA) to 20% decreases in anthropogenic emissions of the O3 precursors, NOx, NMVOC, and CO (individually and combined), from each of these regions. We find that the ensemble mean surface O3 concentrations in the base case (year 2001) simulation matches available observations throughout the year over EU but overestimates them by >10 ppb during summer and early fall over the eastern United States and Japan. The sum of the O3 responses to NOx, CO, and NMVOC decreases separately is approximately equal to that from a simultaneous reduction of all precursors. We define a continental-scale “import sensitivity” as the ratio of the O3 response to the 20% reductions in foreign versus “domestic” (i.e., over the source region itself) emissions. For example, the combined reduction of emissions from the three foreign regions produces an ensemble spatial mean decrease of 0.6 ppb over EU (0.4 ppb from NA), less than the 0.8 ppb from the reduction of EU emissions, leading to an import sensitivity ratio of 0.7. The ensemble mean surface O3 response to foreign emissions is largest in spring and late fall (0.7–0.9 ppb decrease in all regions from the combined precursor reductions in the three foreign regions), with import sensitivities ranging from 0.5 to 1.1 (responses to domestic emission reductions are 0.8–1.6 ppb). High O3 values are much more sensitive to domestic emissions than to foreign emissions, as indicated by lower import sensitivities of 0.2 to 0.3 during July in EA, EU, and NA when O3 levels are typically highest and by the weaker relative response of annual incidences of daily maximum 8-h average O3 above 60 ppb to emission reductions in a foreign region (<10–20% of that to domestic) as compared to the annual mean response (up to 50% of that to domestic). Applying the ensemble annual mean results to changes in anthropogenic emissions from 1996 to 2002, we estimate a Northern Hemispheric increase in background surface O3 of about 0.1 ppb a−1, at the low end of the 0.1–0.5 ppb a−1 derived from observations. From an additional simulation in which global atmospheric methane was reduced, we infer that 20% reductions in anthropogenic methane emissions from a foreign source region would yield an O3 response in a receptor region that roughly equals that produced by combined 20% reductions of anthropogenic NOx, NMVOC, and CO emissions from the foreign source region.

The influence of ozone precursor emissions from four world regions on tropospheric composition and radiative climate forcing

Ozone (O3) precursor emissions influence regional and global climate and air quality through changes in tropospheric O3 and oxidants, which also influence methane (CH4) and sulfate aerosols (SO42−). We examine changes in the tropospheric composition of O3, CH4, SO42− and global net radiative forcing (RF) for 20% reductions in global CH4 burden and in anthropogenic O3 precursor emissions (NOx, NMVOC, and CO) from four regions (East Asia, Europe and Northern Africa, North America, and South Asia) using the Task Force on Hemispheric Transport of Air Pollution Source-Receptor global chemical transport model (CTM) simulations, assessing uncertainty (mean ± 1 standard deviation) across multiple CTMs. We evaluate steady state O3 responses, including long-term feedbacks via CH4. With a radiative transfer model that includes greenhouse gases and the aerosol direct effect, we find that regional NOx reductions produce global, annually averaged positive net RFs (0.2 ± 0.6 to 1.7 ± 2 mWm−2/Tg N yr−1), with some variation among models. Negative net RFs result from reductions in global CH4 (−162.6 ± 2 mWm−2 for a change from 1760 to 1408 ppbv CH4) and regional NMVOC (−0.4 ± 0.2 to −0.7 ± 0.2 mWm−2/Tg C yr−1) and CO emissions (−0.13 ± 0.02 to −0.15 ± 0.02 mWm−2/Tg CO yr−1). Including the effect of O3 on CO2 uptake by vegetation likely makes these net RFs more negative by −1.9 to −5.2 mWm−2/Tg N yr−1, −0.2 to −0.7 mWm−2/Tg C yr−1, and −0.02 to −0.05 mWm−2/Tg CO yr−1. Net RF impacts reflect the distribution of concentration changes, where RF is affected locally by changes in SO42−, regionally to hemispherically by O3, and globally by CH4. Global annual average SO42− responses to oxidant changes range from 0.4 ± 2.6 to −1.9 ± 1.3 Gg for NOx reductions, 0.1 ± 1.2 to −0.9 ± 0.8 Gg for NMVOC reductions, and −0.09 ± 0.5 to −0.9 ± 0.8 Gg for CO reductions, suggesting additional research is needed. The 100-year global warming potentials (GWP100) are calculated for the global CH4 reduction (20.9 ± 3.7 without stratospheric O3 or water vapor, 24.2 ± 4.2 including those components), and for the regional NOx, NMVOC, and CO reductions (−18.7 ± 25.9 to −1.9 ± 8.7 for NOx, 4.8 ± 1.7 to 8.3 ± 1.9 for NMVOC, and 1.5 ± 0.4 to 1.7 ± 0.5 for CO). Variation in GWP100 for NOx, NMVOC, and CO suggests that regionally specific GWPs may be necessary and could support the inclusion of O3 precursors in future policies that address air quality and climate change simultaneously. Both global net RF and GWP100 are more sensitive to NOx and NMVOC reductions from South Asia than the other three regions.

Effects of parylene-C photooxidation on serum-assisted glial and neuronal patterning

The increasing use of patterned neural networks in multielectrode arrays and similar devices drives the constant development and evaluation of new biomaterials. Recently, we presented a promising technique to guide neurons and glia reliably and effectively. Parylene-C, a common hydrophobic polymer, was photolithographically patterned on silicon oxide (SiO2) and subsequently activated via immersion in serum. In this article, we explore the effects of ultraviolet (UV)-induced oxidation on parylene's ability to pattern neurons and glia. We exposed parylene-C stripe patterns to increasing levels of UV radiation and found a dose-dependent reduction in the total mass of patterned cells, as well as a gradual loss of glial and neuronal conformity to the patterns. In contrast, nonirradiated patterns had superior patterning results and increased presence of cells. The reduced cell adhesion and patterning after the formation of aldehyde and carboxyl groups on UV-radiated parylene-C supports our hypothesis that cell adhesion and growth on parylene is facilitated by hydrophobic adsorption of serum proteins. We conclude that unlike other cell patterning schemes, our technique does not rely on photooxidation of the polymer. Nonetheless, the precise control of oxygenated groups on parylene could pave the way for the differential binding of proteins and other molecules on the surface, aiding in the adhesion of alternative cell types. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res, 2010