Individuals with mutations in XPNPEP3, which encodes a mitochondrial protein, develop a nephronophthisis-like nephropathy.

The autosomal recessive kidney disease nephronophthisis (NPHP) constitutes the most frequent genetic cause of terminal renal failure in the first 3 decades of life. Ten causative genes (NPHP1-NPHP9 and NPHP11), whose products localize to the primary cilia-centrosome complex, support the unifying concept that cystic kidney diseases are "ciliopathies". Using genome-wide homozygosity mapping, we report here what we believe to be a new locus (NPHP-like 1 [NPHPL1]) for an NPHP-like nephropathy. In 2 families with an NPHP-like phenotype, we detected homozygous frameshift and splice-site mutations, respectively, in the X-prolyl aminopeptidase 3 (XPNPEP3) gene. In contrast to all known NPHP proteins, XPNPEP3 localizes to mitochondria of renal cells. However, in vivo analyses also revealed a likely cilia-related function; suppression of zebrafish xpnpep3 phenocopied the developmental phenotypes of ciliopathy morphants, and this effect was rescued by human XPNPEP3 that was devoid of a mitochondrial localization signal. Consistent with a role for XPNPEP3 in ciliary function, several ciliary cystogenic proteins were found to be XPNPEP3 substrates, for which resistance to N-terminal proline cleavage resulted in attenuated protein function in vivo in zebrafish. Our data highlight an emerging link between mitochondria and ciliary dysfunction, and suggest that further understanding the enzymatic activity and substrates of XPNPEP3 will illuminate novel cystogenic pathways.

HDL composition and HDL antioxidant capacity in patients on regular haemodialysis

Recent evidence suggests that HDL can directly inhibit LDL oxidation, a key early stage in atherogenesis. Patients with chronic renal failure are at increased cardiovascular risk, have reduced HDL levels and altered HDL composition. We have therefore investigated whether compositional changes in HDL lead to decreased HDL antioxidant capacity in these patients. In comparison to control subject HDL, patient HDL contained less total cholesterol, cholesterol esters, phospholipids and alpha-tocopherol. LDL, HDL and LDL + HDL were standardised for protein and oxidised in the presence of Cu2+. The rate of propagation during HDL oxidation was reduced in the patient group (3.28 +/- 0.65 x 10(-5) vs. 4.60 +/- 0.97 x 10(-5) abs. U/min, P

Increased levels of advanced glycation endproducts in the lenses and blood vessels of cigarette smokers.

BACKGROUND: Advanced glycation endproducts (AGEs) arise from the spontaneous reaction of reducing sugars with the amino groups of macromolecules. AGEs accumulate in tissue as a consequence of diabetes and aging and have been causally implicated in the pathogenesis of several of the end-organ complications of diabetes and aging, including cataract, atherosclerosis, and renal insufficiency. It has been recently proposed that components in mainstream cigarette smoke can react with plasma and extracellular matrix proteins to form covalent adducts with many of the properties of AGEs. We wished to ascertain whether AGEs or immunochemically related molecules are present at higher levels in the tissues of smokers.

MATERIALS AND METHODS: Lens and coronary artery specimens from nondiabetic smokers and nondiabetic nonsmokers were examined by immunohistochemistry, immunoelectron microscopy, and ELISA employing several distinct anti-AGE antibodies. In addition, lenticular extracts were tested for AGE-associated fluorescence by fluorescence spectroscopy.

RESULTS: Immunoreactive AGEs were present at significantly higher levels in the lenses and lenticular extracts of nondiabetic smokers (p < 0.003). Anti-AGE immunogold staining was diffusely distributed throughout lens fiber cells. AGE-associated fluorescence was significantly increased in the lenticular extracts of nondiabetic smokers (p = 0.005). AGE-immunoreactivity was significantly elevated in coronary arteries from nondiabetic smokers compared with nondiabetic nonsmokers (p = 0.015).

CONCLUSIONS: AGEs or immunochemically related molecules are present at higher levels in the tissues of smokers than in nonsmokers, irrespective of diabetes. In view of previous reports implicating AGEs in a causal association with numerous pathologies, these findings have significant ramifications for understanding the etiopathology of diseases associated with smoking, the single greatest preventable cause of morbidity and mortality in the United States.

Susceptibility of VLDL to oxidation in patients on regular haemodialysis

Oxidation of VLDL in vitro increases macrophage uptake and promotes foam cell formation, and the dyslipidaemia of chronic renal failure is characterised by an increase in VLDL. However, little information is available with regard to the susceptibility of VLDL to oxidation in patients at increased risk of atherosclerosis. We have therefore assessed the composition and susceptibility to oxidation of VLDL from haemodialysis patients anti control subjects. VLDL from haemodialysis patients contained increased lipid hydroperoxides (81.6 +/- 12.6 versus 16.1 +/- 3.4 nmol/mg protein, P

Erythropoietin production in kidney tubular cells

The erythropoietin gene has been cloned in three mammalian species including man and recombinant erythropoietin is now used to treat the anaemia of chronic renal failure. Despite the isolation of the gene the precise cellular location of erythropoietin synthesis remains controversial. We present studies which demonstrate erythropoietin production by kidney tubular cells. Erythropoietin gene expression (messenger RNA) was detected by in situ hybridization using an oligonucleotide gene probe and the translated protein product by immunohistochemistry employing antibodies raised to pure recombinant DNA derived erythropoietin.

Calcification and ossification of the convexity of the falx cerebri and related subdural space in human cadavers

OBJECTIVE: The present work was planned to report the incidence of calcification and ossification of an isolated cranial dural fold. The form, degree of severity and range of extension of such changes will be described. Involvement of the neighboring brain tissue and blood vessels, whether meningeal or cerebral, will also be determined. The results of this study might highlight the occasional incidence of intracranial calcification and ossification in images of the head and their interpretation, by radiologists and neurologists, to be of dural or vascular origin.

METHODS: Two human formalin-fixed cadavers, one middle-aged female another older male, were investigated at the Anatomy Laboratory, College of Medicine, King Faisal University, Dammam, Kingdom of Saudi Arabia during the period from 2000 to 2003. In each cadaver, the skullcap was removed and the convexity of the cranial dura mater, as well as the individual dural folds, were carefully examined for any calcification or ossification. The meningeal and cerebral blood vessels together with the underlying brain were grossly inspected for such structural changes. Calcified or ossified tissues, when identified, were subjected to histological examination to confirm their construction.

RESULTS: The female cadaver showed a calcified parietal emissary vein piercing the skullcap and projecting into the scalp. The latter looked paler and deficient in hair on its right side. The base of the stump was surrounded by a granular patch of calcification. The upper convex border of the falx cerebri was hardened and it presented granules, plaques and a cauliflower mass, which all proved to be osseous in structure. The meningeal and right cerebral vessels were mottled with calcium granules. The underlying temporal and parietal lobes of the right cerebral hemisphere were degenerated. The male cadaver also revealed a calcified upper border of the falx cerebri and superior sagittal sinus. Osseous granules and plaques, similar to those of the first specimen, were also identified but without gross changes in the underlying brain.

CONCLUSION: Calcification or ossification of an isolated site of the cranial dura mater and the intracranial blood vessels might occur. These changes should be kept in mind while interpreting images of the skull and brain. Clinical assessment and laboratory investigations are required to determine whether these changes are idiopathic, traumatic, or as a manifestation of a generalized disease such as hyperparathyroidism, vitamin D-intoxication, or chronic renal failure.

Aneurysms of saphenous vein grafts as late complication of coronary artery bypass surgery: successful exclusion by percutaneous transcatheter embolization.

We report a case of a 71-year-old man with a long coronary artery disease history and two sets of coronary artery bypass grafts. He developed large aortocoronary saphenous vein graft aneurysms in the two grafts from the first set of aortocoronary saphenous venous 20 years later. During the previous 3 years, the aneurysms grew in diameter from 22 to 50 mm. Because of severe renal insufficiency, and in order to avoid jeopardizing the late normal coronary artery bypass grafts by further thoracic surgery, we excluded successfully these altered grafts percutaneously by using 13 coils during the same procedure.

Pédiatrie [Pediatry].

During the previous year, several changes occurred in paediatric patient's management. The new PALS recommendations redefine the rhythm and the rate between cardiac massage and ventilation as well as the indications for defibrillation. The choice of the test for Helicobacter Pylori depends on the age of the patient and on the clinical situation. New anti-hypertensive drugs allow to limit the progression of chronic renal disease with hyper-tension and/or proteinuria. The choice between immunoglobulins, steroids, splenectomy and rituximab to treat chronic thrombocytopenic purpura treatment is a therapeutic challenge. Finally, a new approach is presented for diagnosis and treatment of iron overload in chronic hemoglobinopathies.

The evaluation of a predialysis class on client knowledge and attitude toward compliant behaviours

In this quasi-experimental study, the theory of reasoned action was used as a conceptual framework to assess the outcome effect of a predialysis class. A pretest, posttest design was used to determine changes in client knowledge about their condition and its treatment, and their intention, attitudes and social norm towards compliant behaviours. The related compliant behaviours were following a low-salt diet and taking medications as proscribed. Thirty-eight End Stage Renal Diseases (ESRD) clients were self-selected into the treatment or control groups. Both groups received the standard predialysis education from members of the multidisciplinary renal team. In addition, the treatment group also attended the predialysis class. Subjects' health locus of control, anxiety and demographic variables were measured as possible extraneous variables. Study subjects from both groups demonstrated a high internal and powerful others health locus of control and a normal range of anxiety. Although not statistically significant ill = .64), the experimental group demonstrated higher knowledge level and greater intention to follow a low salt diet UL= .73). They developed more significantly positive attitudes towards following a low salt diet and increased subjective norm influence after attending the predialysis class. Attending the predialysis class did not have an effect on subjects' intentions, attitudes or subjective norm towards taking medications as prescribed. Conclusion: The predialysis class was only marginally effective in increasing client knowledge, but influenced clients' attitudes towards following a low-salt diet. Based on the results, recommendations for improvements to the class have been suggested.

La transplantation d’hépatocytes chez le rat Long Evans Cinnamon, modèle animal de la maladie de Wilson

La maladie de Wilson est une maladie héréditaire due à un déficit du transporteur du cuivre, l’ATP7B. Cette maladie se présente sous forme d’insuffisance hépatique aiguë ou chronique, pour lesquels le traitement médical actuel consiste en l’administration d’agents chélateurs, ce qui ne résulte cependant pas en une guérison complète de la maladie. La transplantation orthotopique du foie est le seul traitement définitif actuellement, avec tous les désavantages qu’elle comporte. Un traitement alternatif à cette option est donc souhaitable. Cette étude porte sur la faisabilité de la transplantation d’hépatocytes chez le modèle animal de la maladie de Wilson, le rat Long Evans Cinnamon (LEC), avec pour buts d’en déterminer la sécurité et l’efficacité tant sur le plan clinique (amélioration de la survie, prévention de l’hépatite) que pathologique. Douze rats LEC ont reçu une injection intrasplénique de 2,6 x 105 – 3,6 x 107 hépatocytes prélevés chez des rats donneurs de souche LE. Ils ont été suivis durant 6 mois puis sacrifiés. Ils ont ensuite été comparés à un groupe contrôle de douze autres rats LEC. Aucune différence significative n’a été notée au niveau du poids, du bilan hépatique et des concentrations de cuivre biliaire et hépatique. Cependant, une amélioration de l’activité oxydase de la céruloplasmine post-transplantation a été démontrée chez le groupe de rats transplantés (49,6 ± 31,5 versus 8,9 ± 11,7). Les rats transplantés ont aussi eu une amélioration sur tous les critères histologiques étudiés. Enfin, l’ARNm de l’atp7b a été retrouvé chez 58% des rats transplantés avec un taux d’expression de 11,9% ± 13,6 par rapport à un rat LE normal. L’immunohistochimie a quant à elle démontré la présence de l’atp7b chez tous les rats transplantés. Les résultats obtenus sont considérés favorables à ce traitement alternatif, et indiquent que la transplantation d’hépatocytes est une technique sécuritaire qui peut contribuer à renverser le processus pathologique en cours dans la maladie de Wilson.

Modulation du cytochrome P450 dans un modèle murin d'insuffisance rénale chronique

Introduction : Les modèles murins sont grandement utilisés dans l’étude des maladies rénales et des pathologies associées. La concentration de la créatinine sérique est un bon indicateur de la filtration glomérulaire et en présence d’insuffisance rénale chronique (IRC), les concentrations de créatinine sérique (et la clairance) reflètent la sévérité de l’IRC. De plus, il a été démontré que l’IRC modifie le métabolisme des médicaments en diminuant l’activité et l’expression des enzymes hépatiques du cytochrome P450 (CYP450). Afin d’étudier la modulation du P450 par l’IRC avec un modèle murin et de confirmer nos résultats chez le rat, nous devons 1) développer un modèle d’IRC chez la souris, 2) mettre au point une technique de dosage des marqueurs de l’IRC et, 3) évaluer l’expression protéique du CYP450 en présence IRC. Matériel et Méthode : Trois modèles chirurgicaux d’IRC chez la souris ont été développés. Une méthode du dosage de la créatinine par chromatographie liquide à haute performance (CLHP) a été mise au point chez la souris et l’expression protéique du P450 a été mesurée par immunobuvardage de type Western. Résultats : Plusieurs paramètres de CLHP comme le pH, la concentration et le débit de la phase mobile modifient le pic d’élution et le temps de rétention de la créatinine. Concernant le modèle expérimental, on observe une perte de poids et une augmentation de la concentration plasmatique de la créatinine chez les souris avec une IRC. De plus, l’expression protéique de plusieurs isoformes du cytochrome P450 est modulée par l’IRC. Nous observons une diminution du CYP 2D de 42% (p < 0,01), du CYP 3A11 de 60% et du CYP 1A de 37% (p <0,01) par rapport aux souris témoins. On ne dénote aucun changement significatif au niveau de l’isoforme 2E1. Conclusion : Il est possible d’induire une insuffisance rénale chronique chez la souris suite à une néphrectomie. La technique de dosage de la créatinine par CLHP est précise et exacte et permet de caractériser la sévérité de l’IRC chez la souris. L’expression protéique du CYP450 est régulée à la baisse dans le foie des souris atteintes d’IRC.

Modulation du cytochrome P450 par l’insuffisance rénale chronique dans un modèle murin transgénique

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est associée à une diminution de la clairance métabolique des médicaments résultant en partie de l’inhibition des cytochromes P450 (CYP450) et des enzymes de phase II, notamment la N-acétyltransférase 2 (NAT2), tel que démontré chez le rat. Nous avons précédemment démontré le rôle de l'hormone parathyroïdienne (PTH) dans la diminution des CYP450 hépatiques chez le rat souffrant d’IRC. Toutefois, l’étude des mécanismes sous-jacents pouvant être facilitée par l’utilisation de souris transgéniques, l’objectif de cette étude consiste à confirmer ces résultats dans un modèle murin. D’abord, afin de valider ce modèle expérimental, une IRC a été induite par néphrectomie subtotale 3/4 chez des souris C57BL/6, puis l’expression protéique et génique des CYP450 et de la Nat2 hépatiques a été étudiée. Les résultats indiquent que l’IRC induit effectivement une diminution d’expression de ces enzymes dans un modèle murin. Ensuite, des souris mutantes pour le gène codant la PTH (PTH-/-) et les souris correspondantes de type sauvage (PTH+/+) ont été néphrectomisées, puis l’expression protéique et génique des CYP450 hépatiques a été analysée. Si la PTH est responsable de la diminution du CYP450 en situation d’IRC, les souris PTH-/- atteintes d’IRC ne devraient présenter aucune baisse d’expression. Les résultats obtenus pour les souris PTH-/- ne peuvent être interprétés, puisque chez les souris PTH+/+ atteintes d'IRC, le CYP450 hépatique est inchangé par rapport aux souris PTH+/+ témoins. Des expériences supplémentaires seront requises afin de déterminer si la régulation à la baisse du CYP450 précédemment observée est contrecarrée par l’absence de PTH.

Effet de l’insuffisance rénale chronique sur les enzymes du cytochrome P450 dans le cerveau de rat

Introduction: Nous avons déjà montré que l’insuffisance rénale chronique (IRC) entraîne une régulation négative du cytochrome P450 (CYP450) dans le foie et l’intestin de rat. La présente étude cherche à déterminer l’effet de l’IRC sur l’expression des enzymes du CYP450 dans le cerveau de rat. L’expression génique, protéique ainsi que l’activité des isoenzymes du CYP450 ont été analysées dans différentes régions du cerveau (hippocampe, cervelet, cortex et parenchyme cérébral) afin de déterminer l’effet de l’insuffisance rénale chronique sur le métabolisme cérébral des médicaments par le CYP450. Méthodes: Le cerveau entier de rats atteints d’IRC (induite par une néphrectomie sub-totale 5/6) et de rats témoins (laparotomie blanche) a été disséqué en 4 parties (cortex, cervelet, hippocampe et parenchyme cérébral). L’expression protéique et celle de l’ARNm des isoformes 1A, 2C11, 2D, 3A et 4A du cytochrome P450 a été étudiée respectivement par immunobuvardage de type Western et PCR en Temps Réel. L’activité du CYP3A a été mesurée par le métabolisme du DFB en DFH sur des préparations de microsomes de cerveau. Une technique de culture cellulaire d’astrocytes a été mise au point et a permis d’évaluer l’expression des enzymes dans ces cellules suite à l’incubation des astrocytes avec le sérum de rats atteints d’insuffisance rénale chronique. Résultats: Chez les rats atteints d’IRC, les niveaux géniques de CYP1A, 2C et 3A sont diminués d’au moins 40% (p < 0,05) dans presque toutes les parties étudiées. Les niveaux d’ARNm du CYP2D demeurent inchangés. De plus, une diminution significative d’au moins 45% (p < 0,05) de l’expression protéique des CYP1A, 2C et 3A est observée dans presque toutes les structures étudiées. L’activité enzymatique de CYP3A est diminuée significativement dans le cerveau de rats IRC, ainsi que l’expression des enzymes du CYP2C11 dans les astrocytes en culture lorsqu’incubés avec du sérum de rat urémique. Conclusions: Ces études démontrent que le cerveau est également affecté par l’IRC. Ceci se traduit par une diminution de l’expression protéique, génique, ainsi que de l’activité des enzymes du CYP450. Cette diminution pourrait expliquer une augmentation des effets secondaires dans le système nerveux central en IRC.

Les répercussions de l’insuffisance rénale chronique sur le transport des médicaments

L’insuffisance rénale chronique (IRC) affecte 13 % de la population américaine et son incidence ne cesse d’augmenter. Malgré un ajustement des doses de médicaments administrés en fonction du taux de filtration glomérulaire du patient urémique, près de 40 % des patients reçoivent une dose trop élevée en raison de modifications de l’élimination extrarénale des médicaments chez ces patients. Il est connu que l’IRC affecte l’élimination métabolique des médicaments par les cytochromes P450 et les enzymes de biotransformation de phase II. Nous avons aussi démontré, chez le rat, que l’IRC affecte l’expression et l’activité de transporteurs de médicaments intestinaux entraînant une augmentation de la biodisponibilité de certains médicaments. On retrouve des transporteurs de médicaments dans de nombreux organes comme le foie, les reins et la barrière hématoencéphalique (BHE) où ils jouent des rôles importants dans les éliminations biliaire et rénale et la pénétration des médicaments au cerveau. Le but de ce travail était de mesurer, chez des rats néphrectomisés, les impacts de l’IRC sur l’expression protéique et génique et l’activité des transporteurs de médicaments hépatiques, rénaux et cérébraux. Les transporteurs étudiés sont de la famille des transporteurs ABC (P-glycoprotéine, multidrug-resistance related protein, breast cancer resistance protein) ou des solute carriers (organic anion transporter, organic anion transporting protein). Aussi, une étude réalisée chez l’humain visait à évaluer la pharmacocinétique de deux médicaments : la fexofénadine, un médicament majoritairement transporté, et le midazolam, un substrat du cytochrome P450 3A4, chez des sujets dialysés. Nos résultats montrent que, chez le rat, l’IRC entraîne des modulations de l’expression des transporteurs d’influx et d’efflux hépatiques pouvant entraîner des diminutions du métabolisme hépatique et de l’excrétion biliaire des médicaments. Dans le rein, nous avons démontré des modulations de l’expression des transporteurs de médicaments. Nous avons aussi démontré que l’IRC diminue l’élimination urinaire de la rhodamine 123 et favorise l’accumulation intrarénale de médicaments transportés comme la benzylpénicilline et la digoxine. À la BHE, nous avons démontré des diminutions de l’expression des transporteurs de médicaments. Toutefois, nous n’avons pas observé d’accumulation intracérébrale de trois substrats utilisés (digoxine, doxorubicine et vérapamil) et même une diminution de l’accumulation intracérébrale de la benzylpénicilline. Il semble donc que, malgré les modulations de l’expression des différents transporteurs de médicaments, l’intégrité et la fonction de la BHE soient conservées en IRC. Chez l’humain, nous avons démontré une augmentation de la surface sous la courbe de la fexofénadine chez les sujets dialysés, comparativement aux témoins, suggérant une altération des mécanismes de transport des médicaments chez ces patients. Nous n’avons, toutefois, pas observé de modification de la pharmacocinétique du midazolam chez les patients dialysés, suggérant une activité métabolique normale chez ces patients. Un ou des facteurs s’accumulant dans le sérum des sujets urémiques semblent responsables des modulations de l’expression et de l’activité des transporteurs de médicaments observées chez le rat et l’humain. Ces travaux mettent en évidence une nouvelle problématique chez les sujets urémiques. Nous devons maintenant identifier les mécanismes impliqués afin d’éventuellement développer des stratégies pour prévenir la toxicité et la morbidité chez ces patients.

Effect of portacaval anastomosis on glutamine synthetase protein and gene expression in brain, liver and skeletal muscle.

The effects of chronic liver insufficiency resulting from end-to-side portacaval anastomosis (PCA) on glutamine synthetase (GS) activities, protein and gene expression were studied in brain, liver and skeletal muscle of male adult rats. Four weeks following PCA, activities of GS in cerebral cortex and cerebellum were reduced by 32\% and 37\% (p<0.05) respectively whereas GS activities in muscle were increased by 52\% (p<0.05). GS activities in liver were decreased by up to 90\% (p<0.01), a finding which undoubtedly reflects the loss of GS-rich perivenous hepatocytes following portal-systemic shunting. Immunoblotting techniques revealed no change in GS protein content of brain regions or muscle but a significant loss in liver of PCA rats. GS mRNA determined by semi-quantitative RT-PCR was also significantly decreased in the livers of PCA rats compared to sham-operated controls. These findings demonstrate that PCA results in a loss of GS gene expression in the liver and that brain does not show a compensatory induction of enzyme activity, rendering it particularly sensitive to increases in ammonia in chronic liver failure. The finding of a post-translational increase of GS in muscle following portacaval shunting suggests that, in chronic liver failure, muscle becomes the major organ responsible for the removal of excess blood-borne ammonia.