Biosphere/lithosphere interface : microbially-mediated CaCO3 precipitation in hypersaline and freshwater environments

Abstract: Microbial mats very efficiently cycle elements, such as C, 0, N, S and H, which makes them key players of redox processes at the biosphere-lithosphere interface. They are characterized by high metabolic activities and high turnover rates (production and consumption) of biomass, which mainly consists of cell material and of extracellular organic matter (EOM). The EOM forms a matrix, embedding the microbial cells and fulfilling various functions within the microbial mat, including: mat attachment to surfaces; creation of micro-domains within the mat; physical stabilization under hy- drodynamic stress and the protection of the cells in multiple other stress conditions. EOM mainly consists of polysaccharides, amino acids, and a variety of chemical func-tional groups {e.g., -C00H, - SH -OH). These groups strongly bind cations such as Ca2+ and Mg2+ and thus exert a strong control on carbonate mineral formation within the microbial mat. A feedback mechanism between community metabolisms, their prod¬ucts, and the surrounding physicochemical microenvironment thus influences the de¬gree of carbonate saturation favoring either carbonate precipitation or dissolution. We investigated the driving forces and mechanisms of microbialite formation in the Sari ne River, FR, Switzerland, the hypersaline lake, Big Pond, Bahamas and in labo¬ratory experiments. The two fundamentally different natural systems allowed us to compare the geochemical conditions and microbial metabolisms, necessary for car¬bonate formation in microbial mats. Although carbonates are oversaturated in both environments, precipitation does not occur on physicochemical substrates (i.e. out¬side the microbial mats). In the Sarine a high crystal nucleation threshold exceeds the carbonate saturation, despite the high carbonate alkalinity in the water column. Cyanobacterial photosynthesis strongly locally enhances the carbonate alkalinity, whereas the EOM attract and immobilize calcium, which increases the saturation state and finally leads to carbonate precipitation within the EOM (in this case the cyanobacterial sheath) as nucleation template. In Big Pond, the presence of calcium- chelating anions (i.e. sulfate) and EOM, as well as the presence of magnesium, lowers the calcium activity in the water column and mat, and thus inhibits carbonate pre¬cipitation. Coupled with other heterotrophic metabolisms, sulfate reduction uses the EOM as carbon source, degrading it. The resulting EOM consumption creates alkalin¬ity, releases calcium and consumes sulfate in mat-micro domains, which leads to the formation of carbonate layers at the top of the microbial mat. Résumé: Interface biosphère/lithosphère: médiation microbienne de la précipitation de CaC03 dans des environnements en eaux douces et hypersalines Les tapis microbiens engendrent une circulation très efficace des éléments, tels que C, 0, N, S et H, ce qui en fait des acteurs clé pour les processus d'oxydoréduction à l'inter¬face biosphère-lithosphère. Ils sont caractérisés par des taux élevés d'activité méta¬bolique, ainsi que par la production et la consommation de biomasse, principalement constituée de cellules microbiennes et de matière organique extracellulaire (MOE). Dans un tapis microbien, les cellules microbiennes sont enveloppées par une matrice de MOE qui a différentes fonctions dont l'attachement du tapis aux surfaces, la créa¬tion de micro-domaines dans le tapis, la stabilisation physique en situation de stress hydrodynamique, et la protection des cellules dans de multiples autres conditions de stress. La MOE se compose principalement de polysaccharides, d'acides aminés, et d'une variété de groupes fonctionnels chimiques (par exemple, COOH, -SH et -OH). Ces groupes se lient fortement aux cations, tels que Ca2+ et Mg2+, et exercent ainsi un contrôle fort sur la formation de CaC03 dans le tapis microbien. Un mécanisme de rétroaction, entre les métabolismes de la communauté microbienne, leurs produits, et le microenvironnement physico-chimique, influence le degré de saturation de car¬bonate, favorisant soit leur précipitation, soit leur dissolution. Nous avons étudié le moteur et les mécanismes de minéralisation dans des tapis de la Sarine, FR, Suisse et du lac hypersalin, Big Pond, aux Bahamas, ainsi que durant des expériences en laboratoire. Les deux systèmes naturels, fondamentalement dif¬férents, nous ont permis de comparer les conditions géochimiques et les métabolis¬mes nécessaires à la formation des carbonates dans des tapis microbiens. Bien que les carbonates soient sursaturés dans les deux environnements, la précipitation ne se produit pas sur des substrats physico-chimiques (en dehors du tapis microbien). Dans la Sarine, malgré un taux d'alcalinité élevé, les valeurs de seuil pour la nucléa- tion de carbonates sont plus hautes que la saturation du carbonate. La photosynthèse cyanobactérienne augmente localement l'alcalinité, alors que la MOE attire et immo¬bilise le calcium, ce qui augmente l'état de saturation et conduit finalement à la pré¬cipitation des carbonates, en utilisant la MOE comme substrat de nucléation. À Big Pond, la présence de chélateurs de calcium, notamment les anions (p.ex. le sulfate) et la MOE, ainsi que la présence de magnésium, réduit l'activité du calcium et inhibe en conséquence la précipitation des carbonates. Couplée avec d'autres métabolismes hétérotrophes, la réduction des sulfates utilise la MOE comme source de carbone, en la dégradant. Cette consommation de MOE crée l'alcalinité, consomme des sulfates et libère du calcium dans des micro-domaines, conduisant à la formation de couches de carbonates dans le haut du tapis microbien.

A randomized crossover study to compare efavirenz and etravirine treatment.

BACKGROUND: Efavirenz (EFV) causes neuropsychiatric side-effects and an unfavourable blood lipid profile. We investigated the effect of replacing EFV with etravirine (ETR) on patient preference, sleep, anxiety and lipid levels. METHOD: Study participants did not complain of side-effects, had tolerated EFV for at least 3 months, with less than 50 copies/ml HIV-RNA. After randomization, the ETR-first group started with ETR (400 mg daily) [DOSAGE ERROR CORRECTED] with EFV-placebo and the EFV-first group with EFV with ETR-placebo. After 6 weeks, both groups switched to the alternate regimen. Nucleoside reverse transcriptase inhibitors were continued without any change. The primary end point was patient preference for the first or the second regimen, assessed after 12 weeks. RESULTS: Fifty-eight patients were enrolled with a median CD4 cell count of 589 cells/μl and the duration of previous EFV therapy was 3.9 years. Fifty-five patients completed the study. When asked about treatment preference after 12 weeks, 16 preferred EFV and 22 preferred ETR, whereas 17 did not express a preference (P = NS). Patients who continued EFV during the first phase of the trial preferred EFV (15/21, 71%), whereas patients who started with ETR were more likely to prefer ETR (n = 16/17, 94%). This order effect was strongly significant (P < 0.0001). Quality of sleep, depression, anxiety and stress scores did not differ significantly between groups. Median plasma cholesterol levels decreased by 0.7 mmol (29 mg/100 ml) after replacing EFV with ETR (P < 0.002). CONCLUSION: After substitution of EFV by ETR, patients did not express a significant preference for ETR. There was no measurable effect on neuropsychiatric symptoms and sleep. Cholesterol decreased.

Psychothérapie psychodynamique brève de la dépression pour patients hospitalisés

L'objectif de cet article est de proposer une réflexion sur l'opportunité que représente l'hospitalisation de s'intéresser à la dépression en tant que travail de métabolisation psychique d'une expérience subjective significative, ou de son échec. Cet article présente les principales modalités organisatrices de la psychothérapie en 12 séances (à raison de 3 séances hebdomadaires) que nous avons mise en place pour les patients hospitalisés souffrant d'un épisode dépressif unipolaire. Lors de celle-ci, le psychothérapeute situe son intervention sur la base de quatre organisateurs : la thématique conflictuelle que révèlent l'hospitalisation et la crise, la structure de personnalité du patient, la brièveté de la psychothérapie et la psychopathologie du symptôme. Ces organisateurs vont encadrer le processus et lui conférer son originalité. Un récit clinique illustre comment cette psychothérapie, même brève, peut remettre en mouvement une situation par la constitution (la reprise) d'une historicité psychique de l'épisode dépressif. Notre expérience clinique montre qu'un tel dispositif délimite clairement un espace permettant une écoute psychanalytique authentique des patients souffrant de dépression grave. The aim of this article is to propose a reflection on the opportunity that hospitalization can represent as a way to think of depression in terms of psychic metabilisation of a significant subjective experience, or its feature. The article presents the main modalities through which this approach is organized for hospitalized unipolar patients in a phase of depression. It comprises 12 sessions (3 per week), The psychotherapit's intervention is organized around 4 basic themes : the conflict revealed in the crisis surrounding hospitalization, personality structure, briefness of psychotherapy and the psychopathology of the symptom. These organisors are the framework that lend this process its originality. A clinical vignette illustrates how this psychotherapy, though brief, is able to remobilize a situation through retrieving the psychical historicity of the depressed episode. Our clinical experience shows that this dispositive is a clearly destined space for lending an authentic psychoanalytic ear.

Effets bénéfiques du ranélate de strontium compare à l'alendronate sur le TBS chez les femmes ostéoporotiques ménopausées: une étude de 2 ans.

Introduction. - Le TBS ou Score Trabéculaire Osseux (TBS, Med- Imaps, France) est un index d'architecture osseuse apportant des informations indépendantes de la densité minérale osseuse (DMO), et calculé par la quantification des variations locales des niveaux de gris à partir d'examen de densitométrie (DXA) lombaire. Dans des études antérieures prospectives et cas-témoins, cet index a été considéré comme associé aux fractures. Nous avons comparé les effets du ranélate de strontium (RanSr) et de l'alendronate (ALN) sur l'architecture vertébrale à l'aide du TBS, chez des femmes ostéoporotiques ménopausées. Patients et méthodes. - Une analyse post hoc a été réalisée sur des DXA (Hologic and GE Lunar Devices) de 79 des 189 femmes incluses dans une étude en double aveugle et double placebo et réparties de façon randomisée entre un groupe à 2 g/jour de RanSr et un groupe à 70 mg/semaine d'ALN pendant 2 ans. Les paramètres de TBS ont été évalués en aveugle par TBS iNsight (v1,9) au niveau vertébral après 12 et 24 mois de traitement. Nous avons appliqué les règles de l'ISCD (International Society for Clinical Densitometry) pour chaque exclusion de vertèbre, de façon indépendante respectivement pour la DMO et le TBS. Des doubles mesures ayant été réalisées initialement, la reproductibilité est exprimée en % CV. Résultats. - Les caractéristiques initiales (moyenne ± DS) étaient identiques entre les groupes en termes d'âge, 69,2 ± 4,4 ans ; d'IMC, 23,8 ± 4,4 kg/m2 ; de T-score L1-L4, - 2,9 ± 0,9 et de TBS, 1,230 ± 0,09. Comme prévu, le coefficient de détermination entre la DMO et le TBS au niveau du rachis était très basse r2 = 0,12. Les reproductibilités brutes étaient respectivement de 1,1 et 1,6 % pour la DMO et le TBS au niveau vertébral. Après 1 et 2 ans, la DMO en L1-L4 a augmenté de façon significative de respectivement 5,6 % et 9 % dans le groupe RanSr et de respectivement 5,2 % et 7,6 % dans le groupe ALN. De même, le TBS au niveau vertébral a augmenté respectivement de 2,3 % (p < 0,001) et de 3,1 % (p < 0,001) dans le groupe RanSr et de 0,5 % (NS) et de 1 % (NS) dans le groupe ALN avec une différence entre groupe significative en faveur du RanSr (p = 0,04 et p = 0,03). Il n'y avait aucune corrélation entre la différence de DMO et de TBS à 1 ou 2 ans. Les deux traitements étaient bien tolérés. Discussion. - Ces résultats sur le TBS confortent des études précédentes qui sont en faveur de l'effet bénéfique du RanSr sur l'architecture osseuse. Conclusion. - Le ranélate de strontium a des effets plus importants que l'alendronate sur le score trabéculaire osseux, indice d'architecture osseuse au niveau vertébral, chez les femmes ayant une ostéoporose post-ménopausique, après 2 ans de traitement.

Psychothérapie de la dépression chronique: l'apport du modèle CBASP selon McCullough = Psychotherapy of chronic depression: Contributions of CBASP by McCullough

Les dépressions chroniques sont fréquentes et souvent traitées par des approches traditionnelles. Cet article vise à présenter la nature spécifique de la psychopathologie et un traitement spécifiquement adapté à ces patients avec dépression chronique. Nous décrirons d'abord les spécificités psychopathologiques de cette population, en nous référant aux travaux de J. Piaget et de D. Kiesler. À partir de ces théories, nous mettrons en avant le modèle Cognitive Behavioral Analysis System of Psychotherapy (CBASP), selon McCullough. Cet auteur propose deux volets d'interventions spécifiquement adaptées aux patients avec dépression chronique : l'analyse situationnelle et les techniques interpersonnelles basées sur la notion de transfert et de contre-transfert. Nous soulignerons la pertinence de cette approche par le résumé de plusieurs études empiriques ayant établi l'efficacité de ce modèle, sous certaines conditions cliniques. Nous terminerons par une réflexion de l'application de ce modèle au-delà du tableau clinique de la dépression chronique en ajoutant ainsi des arguments supplémentaires en faveur de l'apport du modèle CBASP au champ actuel de la psychothérapie des troubles mentaux. © L'Encéphale, Paris, 2012.