Prevalence of cam and pincer-type deformities on hip MRI in an asymptomatic young Swiss female population: a cross-sectional study

OBJECTIVES Femoroacetabular impingement is proposed to cause early osteoarthritis (OA) in the non-dysplastic hip. We previously reported on the prevalence of femoral deformities in a young asymptomatic male population. The aim of this study was to determine the prevalence of both femoral and acetabular types of impingement in young females. METHODS We conducted a population-based cross-sectional study of asymptomatic young females. All participants completed a set of questionnaires and underwent clinical examination of the hip. A random sample was subsequently invited to obtain magnetic resonance images (MRI) of the hip. All MRIs were read for cam-type deformities, increased acetabular depths, labral lesions, and impingement pits. Prevalence estimates of cam-type deformities and increased acetabular depths were estimated, and relationships between deformities and signs of joint damage were examined using logistic regression models. RESULTS The study included 283 subjects, and 80 asymptomatic females with a mean age of 19.3 years attended MRI. Fifteen showed some evidence of cam-type deformities, but none were scored to be definite. The overall prevalence was therefore 0% [95% confidence interval (95% CI) 0-5%]. The prevalence of increased acetabular depth was 10% (95% CI 5-19). No association was found between increased acetabular depth and decreased internal rotation of the hip. Increased acetabular depth was not associated with signs of labral damage. CONCLUSIONS Definite cam-type deformities in women are rare compared to men, whereas the prevalence of increased acetabular depth is higher, suggesting that femoroacetabular impingement has different gender-related biomechanical mechanisms.

Size and shape of the lunate surface in different types of pincer impingement: theoretical implications for surgical therapy.

OBJECTIVE Acetabular rim trimming is indicated in pincer hips with an oversized lunate surface but could result in a critically decreased size of the lunate surface in pincer hips with acetabular malorientation. There is a lack of detailed three-dimensional anatomy of lunate surface in pincer hips. Therefore, we questioned how does (1) size and (2) shape of the lunate surface differ among hips with different types of pincer impingement? METHOD We retrospectively compared size and shape of the lunate surface between acetabular retroversion (48 hips), deep acetabulum (34 hips), protrusio acetabuli (seven hips), normal acetabuli (30 hips), and hip dysplasia (45 hips). Using magnetic resonance imaging (MRI) arthrography with radial slices we measured size in percentage of the femoral head coverage and shape using the outer (inner) center-edge angles and width of lunate surface. RESULTS Hips with retroversion had a decreased size and deep hips had normal size of the lunate surface. Both had a normal shape of the outer acetabular rim. Protrusio hips had an increased size and a prominent outer acetabular rim. In all three types of pincer hips the acetabular fossa was increased. CONCLUSION Size and shape of the lunate surface differs substantially among different types of pincer impingement. In contrast to hips with protrusio acetabuli, retroverted and deep hips do not have an increased size of the lunate surface. Acetabular rim trimming in retroverted and deep hips should be performed with caution. Based on our results, acetabular reorientation would theoretically be the treatment of choice in retroverted hips.

Protrusio acetabuli: joint loading with severe pincer impingement and its theoretical implications for surgical therapy

Severe pincer impingement (acetabular protrusio) is an established cause of hip pain and osteoarthritis. The proposed underlying pathomechanism is a dynamic pathological contact of the prominent acetabular rim with the femoral head-neck junction. However, this cannot explain the classically described medial osteoarthritis in these hips. We therefore asked: (1) Does an overload exist in the medial aspect of the protrusio joint? and (2) What is the influence of three contemporary joint-preserving procedures on load distribution in protrusio hips? In vivo force and motion data for walking and standing to sitting were applied to six 3D finite element models (normal, dysplasia, protrusio, acetabular rim trimming, acetabular reorientation, and combined reorientation/rim trimming). Compared with dysplasia, the protrusio joint resulted in opposite patterns of von Mises stress and contact pressure during walking. In protrusio hips, we found an overload at the medial margin of the lunate surface (54% higher than normal). Isolated rim trimming further increased the medial overload (up to 28% higher than protrusio), whereas acetabular reorientation with/without rim trimming reduced stresses by up to 25%. Our results can be used as an adjunct for surgical decision making in the treatment of acetabular protrusio.

Palladium(II) pincer complexes of α-amino acids: towards the synthesis of catalytically active artificial peptides

NCN palladium(II) complexes have been covalently attached to the N- and C-terminus of the dipeptide L-Phe-L-Va-OMe. Remarkably, the hydrolysis of the NCN-Pd(II) L-Val-OMe afforded the corresponding, palladated free amino acid without affecting the metal site. This deprotected amino acid could be coupled to any protein, enzyme or peptidic chain by simple peptide chemistry. This bioorganometallic systems were active as catalysts in the aldol reaction between methyl isocianate and benzaldehyde.

Epitope map for a growth hormone receptor agonist monoclonal antibody, MAb 263

Monoclonal antibody (MAb) 263 is a widely used monoclonal antibody that recognizes the extracellular domain (ECD) of the GH receptor. It has been shown to act as a GH agonist both in vitro and in vivo, and we report here that it must be divalent to exert its effect on the full-length receptor. To understand the mechanism of its agonist action, we have determined the precise epitope for this antibody using a novel random PCR mutagenesis approach together with expression screening in yeast. A library of 5200 clones of rabbit GH receptor ECD mutants were screened both with MAb 263 and with an anticarboxy-tag antibody to verify complete ECD expression. Sequencing for clones that expressed complete ECD but were not MAb 263 positive identified 20 epitope residues distributed in a discontinuous manner throughout the ECD. The major part of the epitope, as revealed after mapping onto the crystal structure model of the ECD molecule, was located on the side and upper portion of domain 1, particularly within the D - E strand disulfide loop 79 - 96. Molecular dynamics docking of an antibody of the same isotype as MAb 263 was used to dock the bivalent antibody to the 1528-Angstrom(2) epitope and to visualize the likely consequences of MAb binding. The minimized model enables the antibody to grasp two receptors in a pincer-like movement from opposite sides, facilitating alignment of the receptor dimerization domains in a manner similar to, but not identical with, GH.

Synthesis, characterization and applications of new schiff base fluorescent chemosensors for metal and DNA interactions: conventional and "green" approaches

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Química Sustentável, especialidade de Química-Física Inorgânica, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Femoroacetabular impingement: normal values of the quantitative morphometric parameters in asymptomatic hips.

OBJECTIVE: To determine the means and the reference intervals of the quantitative morphometric parameters of femoroacetabular impingement (FAI) in normal hips with high-resolution computed tomography (CT). METHODS: We prospectively included 94 adult individuals who underwent CT for thoracic, abdominal or urologic pathologies. Patients with a clinical history of hip pathology and/or with osteoarthritis on CT were excluded. We calculated means and 95 % reference intervals for imaging signs of cam-type (alpha angle at 90° and 45° and femoral head-neck offset) and pincer-type impingement (acetabular version angle, lateral centre-edge angle and acetabular index). RESULTS: The 95 % reference interval limits were all far beyond the abnormal thresholds found in the literature for cam-type and to a lesser extent for pincer-type FAI. The upper limits of the reference intervals for the alpha angles (at 90°/45°) were 68°/83° (men) and 69°/84° (women), compared to thresholds from the literature (50°, 55° or 60°). Reference intervals were similar between genders for cam-type parameters, and slightly differed for pincer-type. CONCLUSION: The 95 % reference intervals of morphometric measurements of FAI in asymptomatic hips were beyond the abnormal thresholds, which was especially true for cam-type FAI. Our results suggest the need for redefining the current morphometric parameters used in the diagnosis of FAI. KEY POINTS: ? 95 % reference intervals limits of FAI morphotype were beyond currently defined thresholds. ? Reference intervals of pincer-type morphotype measurements were close to current definitions. ? Reference intervals of cam-type morphotype measurements were far beyond the current definitions. ? Current morphometric definitions of cam-type morphotype should be used with care.

Estratégias para estudo das correlações de energia livre em acoplamento aril-aril de Suzuki: elucidando ciclos catalíticos através da equação de Hammett

The present work deals with the study of the correlation of free-energy developed in a catalytic system for Suzuki coupling, by way of the Hammett equation. The system presents NCP pincer palladacycle 1 as a catalyst precursor, which proved to be very efficient in the coupling of various aryl boronic acids with aryl halides in previous studies. Thus, the article presented here intends to serve as a support for further investigations and clarifications relating to cross-coupling catalytic cycles.

Complexes pinceurs de cobalt et de nickel : synthèse, caratérisation, réactivité

Plusieurs nouveaux complexes pinceurs de cobalt et de nickel ont été préparés avec le ligand pinceur de type POCOP : 2,6-(i-Pr2PO)2C6H4. Dans le cas du cobalt, une nouvelle voie de synthèse a été développée. Contrairement au cas du nickel, il s’agit ici de cobalt au degré d’oxydation +III. Les composés obtenus sont paramagnétiques. En outre, le dérivé bromé est instable à la lumière et se décompose en perdant un brome pour former le complexe pinceur de Co(II). La réactivité de ces complexes a été étudiée. Pour ce qui est du nickel, la catalyse de l’hydroamination a été élargie aux dérivés de l’acrylonitrile et aux amines aromatiques. En outre, la réaction d’hydroaryloxylation a été étudiée dans les mêmes conditions. Enfin, avec le 4-cyanostyrène et le cinnamonitrile, la formation d’amidines a été observée. Un complexe pinceur portant cette amidine a été isolé. Enfin, le cation réagit avec des anions fortement coordonnants tels le cyanure ou l’isocyanate. En outre, l’anion triflate peut être déplacé par l’eau, l’acrylonitrile et ses dérivés. Enfin, une réactivité particulière a été observée avec la morpholine, l’acétone et un mélange 1:1 aniline/triéthylamine.

Complexes pinceurs de type POCOP de Nickel (II) : synthèse, caractérisation, réactivité et applications catalytiques

Ce mémoire décrit la synthèse, la caractérisation spectroscopique et l’étude de la réactivité catalytique d’une nouvelle série de complexes pinceurs de Ni(II) formés à partir du ligand POCOPPh (P,C,P-2,6-{Ph2PO}2C6H4), très peu étudié dans le cas du nickel. Les études décrites dans ce mémoire examinent l’effet des substituants des phosphines sur les propriétés spectroscopiques et électrochimiques ainsi que les activités catalytiques. La synthèse du ligand a été améliorée par rapport à la procédure connue dans la littérature en diminuant le temps de réaction à 30 min et la température jusqu'à température ambiante. Les composés pinceur (P,C,P-2,6-{Ph2PO}2C6H3)NiX ont été obtenus avec des rendements variant entre 60% et 88%. Le premier complexe a été synthétisé en faisant réagir le précurseur NiBr2(NCCH3)x avec le ligand POCOPPh pour donner (POCOPPh)NiBr. Ce dernier réagit par la suite avec les sels d’argent et de potassium pour donner 4 nouveaux complexes soient : (POCOPPh)NiCN, (POCOPPh)NiOTf, (POCOPPh)NiOAc et (POCOPPh)NiONO2 (OTf = triflate et OAc = acetate). Vu la réactivité limitée du dérivé bromure, le dérivé (POCOPPh)NiOTf a été utilisé pour la préparation du composé (POCOPPh)NiCCPh. Le dérivé Ni-OTf a été utilisé également pour la synthèse des complexes (POCOPPh)NiR qui ont été détectés par RMN. Ces complexes (POCOPPh)NiR ont montré une stabilité trop faible et donnent des nouveaux complexes de type (POCOPPh)NiX en échangeant l’halogène avec le Mg ou de type (POCOPPh)NiOH en s’hydrolysant. Les espèces cationiques [(POCOPPh)NiNCR][OTf] (R= Me, CHCH2, CHCHMe, C(Me)CH2, NCCH2CH2N(Ph)H) ont été obtenues facilement et avec des bon rendements à partir du (POCOPPh)NiOTf. Tous les composés obtenus ont été caractérisés par la spectroscopie RMN (1H, 13C{1H}, 31P{1H}, 19F{1H}), la spectroscopie IR et la spectroscopie UV-vis. L’analyse élémentaire et l’analyse par la diffraction des rayons X, dont le but est de résoudre la structure à l’état solide, ont été utilisées pour la plupart des complexes. Des études de voltampérométrie cyclique ont été menées pour déterminer la densité électronique des centres métalliques et l’effet des phosphines sur cette propriété électrochimique. Dans le but de déterminer l’effet des substituants des phosphines sur l’activité catalytique des complexes, nous avons évalué les réactivités catalytiques des deux complexes (POCOPPh)NiOTf et (POCOPi-Pr)NiOTf dans la réaction d’hydroamination des oléfines activés et plus spécifiquement l’acrylonitrile. Après optimisation des conditions expérimentales, on a constaté que la réactivité des deux composés sont similaires mais une grande différence apparaît après l’ajout des additifs. En effet, le complexe (POCOPi-Pr)NiOTf donne une bonne activité catalytique en présence de la triéthylamine, tandis que cette activité diminue considérablement en présence d’eau, contrairement au complexe (POCOPPh)NiOTf qui est plus actif en présence d’eau. Dans le cas du complexe (POCOPPh)NiOTf, on a pu montrer que la base se coordonne au nickel dans le produit formé après la réaction d’hydroamination, ce qui diminue l’activité de ce complexe dans certains cas. Également on a exploré la réaction de l’addition du lien O-H sur l’acrylonitrile, et étonnamment le complexe (POCOPPh)NiOTf est beaucoup plus actif que son homologue (POCOPi-Pr)NiOTf dans le cas des alcools aromatiques. Par contre, les alcools aliphatiques restent un défi majeur pour ce genre de complexe. Le mécanisme de cette réaction qui a été proposé montre que l’alcoolyse passe par les deux intermédiaires (POCOPPh)NiOAr et [(POCOPPh)NiOAr][HOAr] mais l’isolation de ces intermédiaires observés par RMN semble être difficile.

Spectroscopie de complexes plans carrés de platine(II) et de palladium(II) en fonction de la température et de la pression : structure et énergie

Les interactions entre des complexes de platine (II) ou de palladium (II) ont une grande influence sur une grande gamme de propriétés chimiques et physiques. Ces propriétés peuvent être étudiées par plusieurs méthodes spectroscopiques comme la spectroscopie Raman, d’absorption, d’émission et de réflectivité diffuse. L’empilement de molécules a un effet important sur les propriétés spectroscopiques de plusieurs composés des éléments de transition. La spectroscopie est très utile pour comprendre les effets intermoléculaires majeurs de plusieurs composés inorganiques. Les complexes plan-carré de platine(II) et de palladium(II) sont très intéressants à cause de leur grande quantité d’effets intermoléculaires et intramoléculaires. Des mesures avec des variations de pression (entre 1 bar et 40 kbar) et de température (entre 80 K et 300 K) ont été effectuées sur ces complexes. La structure à l’état fondamental des composés de platine(II) et de palladium(II) a un effet important sur la spectroscopie de luminescence. Des complexes avec des donneurs axiaux mènent à un effet de déplacement du maximum d’émission vers de plus basses énergies avec l’augmentation de pression. Des complexes similaires sans composante axiale ont un maximum d’émission qui se déplace vers des plus hautes énergies. Ces effets sont explorés à l’aide de plusieurs composés incluant une série de complexes pinceur qui ont démontré des déplacements entre -1 cm-1/kbar et -30 cm-1/kbar. Le changement du type d’émission causé par un changement de pression ou de température est aussi observable. Un complexe de platine(II) montre un changement d’une transition centrée sur le ligand à pression ambiante à une transition de type transfert de charge à plus haute pression. La combinaison de l’information cristallographique et spectroscopique donne de l’information quantitative sur les variations de la structure et des niveaux électroniques de plusieurs complexes.

Nouveaux complexes pinces POCOP, NHCCOP, PIMCOP et PIMIOCOP, et complexes cyclométallés de Ni(II) : synthèse, caractérisation et réactivité.

Cette thèse traite de la chimie des complexes pinces de Ni(II) ainsi que des complexes cyclométallés de Ni(II) comportant au moins un motif phosphinite. Elle se divise en trois parties. La première concerne la synthèse, la caractérisation, le mécanisme de formation et la réactivité des complexes pinces de Ni(II) à base de ligand de type POCOP 1,3-(i-Pr2PO)2C6H4. De nouveaux ligands de type R-(POCOP) = κP,κC,κP-{Rn-2,6-( R'2PO)2C6H4-n}; Rn = 4-OMe, 4-Me, 4-CO2Me, 3-OMe, 3- CO2Me, 3,5-t-Bu2 ; R' = i-Pr, t-Bu ont été synthétisés suite à l'addition de chlorophosphine ClPR'2 à une solution de résorcinol ou dérivés en présence de base. La synthèse des complexes R-(POCOP)Ni(Br) s'effectue à partir du ligand correspondant en présence de base, et de {NiBr2(NCiPr)}n. Ce nouveau précurseur de nickel est synthétisé à partir de brome de nickel métallique dans l'isobutyronitrile. Il est stable sous atmosphère inerte et sa solubilité dans les solvants polaires permet d'étudier les synthèses des complexes en milieu homogène. Le mécanisme de formation des complexes portant des ligand pinces (PCsp3P) 1,3-(i- Pr2PCH2CH2)2CH2, (POCsp3OP) 1,3-(i-Pr2POCH2)2CH2, (PCsp2P) 1,3-(i- Pr2PCH2)2C6H4, Rn-(POCsp2OP) 1,3-(i-Pr2PO)2C6H4-n via nickellation du lien C-H a été investigué avec une méthode de réaction de compétition. Cette étape a été déterminée comme étant de nature électrophile. Les complexes résultants ont été complètement caractérisés. Une corrélation a notamment été effectuée entre le déplacement chimique du Cipso en spectroscopie RMN 13C et le potentiel d'oxydation Eox en voltamétrie cyclique. Une nouvelle méthode de synthèse directe verte "one pot" a été mise en place. En faisant réagir à 75 °C un mélange hétérogène de II résorcinol, de chlorodiisopropylphosphine et de nickel métallique en poudre, on obtient le complexes pince (POCOP)Ni(Cl) avec des rendements allant jusqu'à 93%. La réactivité de ces complexes POCOP a été investiguée pour des réactions de fluorination et trifluorométhylation des halogénures d'alkyle. La synthèse du (POCOP)Ni(F) a lieu à partir de précurseur (POCOP)Ni(X) (X=Br, Cl), en présence d'un large excès de fluorure d'argent AgF. Ce complexe catalyse la fluorination du bromure de benzyle et peut être converti en (POCOP)Ni(CF3) en présence de réactif du Ruppert, Me3SiCF3. La réaction entre (POCOP)Ni(CF3) et le bromure de benzyle dans les solvants aromatiques mène à la conversion totale du complexe en (POCOP)Ni(Br) et à l'inattendue benzylation du solvant aromatique utilisé. La seconde partie concerne la synthèse des nouveaux complexes non symétriques à base de ligands comportant un motif imidazolo-phosphine (PIMCOP) 3-[2-(R2P)-C3H2N2]-(R2PO)-C6H3, imidazoliophosphine (PIMIOCOP) 3-[2-(R2P)-3- (CH3)-C3H2N2]-(R2PO)-C6H3] et carbène N-hétérocyclique (NHCCOP). La double déprotonation du 3-hydroxyphenyl-imidazole suivi de l'addition de deux équivalents de chlorodiphenylphosphine mène à l'obtention du ligand PIMCOP 3-[3-(CH3)- C3H2N2]-(R2PO)-C6H3. L'étape de nickellation a lieu comme dans le cas des composés (POCOP)Ni. La méthylation du motif imidazole du (PIMCOP)Ni(Br) par le triflate de méthyle MeOTf, donne le dérivé (PIMIOCOP)Ni(Br). Ce dernier est converti en (NHCCOP)Ni(Br) après l'addition de chlorure de tétraéthylamonium NEt4Cl. Les analogues i-Pr2P de ces complexes sont synthétisés en remplaçant ClPPh2 par ClPiPr2. On obtient les espèces cationiques [(PIMCOP)Ni(NCCH3)][OTf], [(PIMIOCOP)Ni(NCCH3)][OTf]2 et III [(NHCCOP)Ni(NCCH3)][OTf] suite à l'addition en solution dans l'acétonitrile de triflate d'argent AgOTf. Ces espèces ont été utilisés comme catalyseurs pour la synthèse d'amidine à partir de benzonitrile et de diverse amines aliphatiques. Enfin des complexes orthonickellés trans-Ni[(ĸ2-P,C-P(OC6H4)-(iPr2)( iPr2P(OC6H5))]Br à base de phosphinite ont été synthétisés et caractérisés. Les ligands sont synthétisés par réaction d'un phénol et de chlorodiisopropylphosphine en présence de base. L'ajout de {NiBr2(NCiPr)}n et de triéthylamine permet l'orthométallation via une étape de nickellation C-H. Un intermédiaire trans- [NiBr2{PiPr2(OC6H5)}2] de cette réaction a été isolé. Le complexe dimère peut réagir avec des espèces électrophiles mener à l'ortho-fonctionnalisation de la phosphinite.

Síndrome de pinzamiento femoroacetabular: manifestaciones clínicas y hallazgos por artroresonancia

El síndrome de pinzamiento femoroacetabular es una entidad reciente secundaria al “desacoplamiento” de la articulación coxofemoral, por alteración en la morfología de la cabeza femoral o del acetábulo, lo cual puede ocasionar osteoartrosis a temprana edad. El propósito del estudio es describir los signos clínicos más frecuentes y los hallazgos imagenológicos del síndrome de pinzamiento femoroacetabular. Metodologia: se realizó un estudio retrospectivo descriptivo de la frecuencia de las manifestaciones clínicas del síndrome de pinzamiento femoroacetabular y hallazgos en artroresonancia magnética entre los meses de Enero de 2008 a junio de 2009. Se seleccionaron treinta y dos pacientes en la institución, y se evaluaron sus manifestaciones clínicas, examen físico e imágenes de artroresonancia magnética. Resultados: todos los pacientes presentaron dolor inguinal en el momento de la consulta, con presencia de test de pinzamiento positivo para todos, y el signo de la C en el 90%. El subtipo más frecuente fue PINCER 46.6 % seguido por el pinzamiento MIXTO 39.3%. El signo de crossover estuvo presente en el 100% de los pacientes con retroversión acetabular (12). El resultado de incapacidad funcional fue WOMAC 48.44 ±14.79 (IC 95% 43.1-53.77), nunca fue mayor a 50 y el dolor tuvo un promedio de 11 / 20. Discusión: la artroresonancia magnética es el examen de elección, cuyos hallazgos permiten comprender las manifestaciones clínicas. El ángulo alfa y la versión femoral constituyeron los signos más significativos, estos hallazgos son equiparables a los obtenidos en estudios donde la mayor parte de la población son mujeres de edad media.

Mono- and heterodimetallic FeII and RuII complexes based on a novel heteroditopic 4′-{bis(phosphanyl)aryl}-2,2′:6′,2″-terpyridine ligand

In the search for a versatile building block that allows the preparation of heteroditopic tpy-pincer bridging ligands, the synthon 14'-[C6H3(CH2Br)(2)-3,5]-2,2':6',2 ''-terpyridine was synthesized. Facile introduction of diphenylphosphanyl groups in this synthon gave the ligand 14'-[C6H3(CH2PPh2)2-3,5]-2,2':6',2"-terpyridine) ([tpyPC(H)Pj). The asymmetric mononuclear complex [Fe(tpy){tpyPC(H)P}](PF6)(2), prepared by selective coordination of [Fe(tpy)Cl-3] to the tpy moiety of [tpyPC(H)P], was used for the synthesis of the heterodimetallic complex [Fe(tpy)(tpyPCP)Ru(tpy)](PFC,)3, which applies the "complex as ligand" approach. Coordination of the ruthenium centre at the PC(H)P-pincer moiety of [Fe(tpy){tpyPC(H)P}](PF6)(2) has been achieved by applying a transcyclometallation procedure. The ground-state electronic properties of both complexes, investigated by cyclic and square-wave voltammetries and UV/Vis spectroscopy, are discussed and compared with those of [Fe(tPY)(2)](PF6)(2) and [Ru(PCP)(tpy)]Cl, which represent the mononuclear components of the heterodinuclear species. An in situ UV/Vis spectroelectrochemical study was performed in order to localize the oxidation and reduction steps and to gain information about the Fe-II-Ru-II communication in the heterodimetallic system [Fe(tpy)(tpyPCP)Ru(tpy)](PF6)(3) mediated by the bridging ligand [tpyPCP]. Both the voltammetric and spectroelectrochemical results point to only very limited electronic interaction between the metal centres in the ground state.