Combination of diffusion tensor and functional magnetic resonance imaging during recovery from the vegetative state

Background: The rate of recovery from the vegetative state (VS) is low. Currently, little is known of the mechanisms and cerebral changes that accompany those relatively rare cases of good recovery. Here, we combined functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) to study the evolution of one VS patient at one month post-ictus and again twelve months later when he had recovered consciousness. Methods fMRI was used to investigate cortical responses to passive language stimulation as well as task-induced deactivations related to the default-mode network. DTI was used to assess the integrity of the global white matter and the arcuate fasciculus. We also performed a neuropsychological assessment at the time of the second MRI examination in order to characterize the profile of cognitive deficits. Results: fMRI analysis revealed anatomically appropriate activation to speech in both the first and the second scans but a reduced pattern of task-induced deactivations in the first scan. In the second scan, following the recovery of consciousness, this pattern became more similar to that classically described for the default-mode network. DTI analysis revealed relative preservation of the arcuate fasciculus and of the global normal-appearing white matter at both time points. The neuropsychological assessment revealed recovery of receptive linguistic functioning by 12-months post-ictus. Conclusions: These results suggest that the combination of different structural and functional imaging modalities may provide a powerful means for assessing the mechanisms involved in the recovery from the VS.

Combination of diffusion tensor and functional magnetic resonance imaging during recovery from the vegetative state

Background: The rate of recovery from the vegetative state (VS) is low. Currently, little is known of the mechanisms and cerebral changes that accompany those relatively rare cases of good recovery. Here, we combined functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) to study the evolution of one VS patient at one month post-ictus and again twelve months later when he had recovered consciousness. Methods fMRI was used to investigate cortical responses to passive language stimulation as well as task-induced deactivations related to the default-mode network. DTI was used to assess the integrity of the global white matter and the arcuate fasciculus. We also performed a neuropsychological assessment at the time of the second MRI examination in order to characterize the profile of cognitive deficits. Results: fMRI analysis revealed anatomically appropriate activation to speech in both the first and the second scans but a reduced pattern of task-induced deactivations in the first scan. In the second scan, following the recovery of consciousness, this pattern became more similar to that classically described for the default-mode network. DTI analysis revealed relative preservation of the arcuate fasciculus and of the global normal-appearing white matter at both time points. The neuropsychological assessment revealed recovery of receptive linguistic functioning by 12-months post-ictus. Conclusions: These results suggest that the combination of different structural and functional imaging modalities may provide a powerful means for assessing the mechanisms involved in the recovery from the VS.

Combination of diffusion tensor and functional magnetic resonance imaging during recovery from the vegetative state

Background: The rate of recovery from the vegetative state (VS) is low. Currently, little is known of the mechanisms and cerebral changes that accompany those relatively rare cases of good recovery. Here, we combined functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) to study the evolution of one VS patient at one month post-ictus and again twelve months later when he had recovered consciousness. Methods fMRI was used to investigate cortical responses to passive language stimulation as well as task-induced deactivations related to the default-mode network. DTI was used to assess the integrity of the global white matter and the arcuate fasciculus. We also performed a neuropsychological assessment at the time of the second MRI examination in order to characterize the profile of cognitive deficits. Results: fMRI analysis revealed anatomically appropriate activation to speech in both the first and the second scans but a reduced pattern of task-induced deactivations in the first scan. In the second scan, following the recovery of consciousness, this pattern became more similar to that classically described for the default-mode network. DTI analysis revealed relative preservation of the arcuate fasciculus and of the global normal-appearing white matter at both time points. The neuropsychological assessment revealed recovery of receptive linguistic functioning by 12-months post-ictus. Conclusions: These results suggest that the combination of different structural and functional imaging modalities may provide a powerful means for assessing the mechanisms involved in the recovery from the VS.

Optimal latent period in a bacteriophage population model structured by infection-age

We study the lysis timing of a bacteriophage population by means of a continuously infection-age-structured population dynamics model. The features of the model are the infection process of bacteria, the death process, and the lysis process which means the replication of bacteriophage viruses inside bacteria and the destruction of them. The time till lysis (or latent period) is assumed to have an arbitrary distribution. We have carried out an optimization procedure, and we have found that the latent period corresponding to maximal fitness (i.e. maximal growth rate of the bacteriophage population) is of fixed length. We also study the dependence of the optimal latent period on the amount of susceptible bacteria and the number of virions released by a single infection. Finally, the evolutionarily stable strategy of the latent period is also determined as a fixed period taking into account that super-infections are not considered

Carcinoma pós-transplante hepático

The number of organ transplantation has increasing worldwide. Several authors have reported an increase in cancer incidence in these patients. There is a marked increase of a variety of tumors. However, common cancers seen in the general population showed no increase. The authors describe a case of a 42-year-old male with alcoholic cirrhosis who underwent orthotopic liver transplantation. The patient developed an uncommon solid tumor two years post transplantation, an epidermoid carcinoma of the pharynx. Radical radiotherapy of the palate was performed and no change was made in immunosuppression therapy. Ten months later the patient is doing well with no evidence of local recurrence or metastatic disease.

Glycyrrhizin attenuates endotoxin- induced acute liver injury after partial hepatectomy in rats

Massive hepatectomy associated with infection induces liver dysfunction, or even multiple organ failure and death. Glycyrrhizin has been shown to exhibit anti-oxidant and anti-inflammatory activities. The aim of the present study was to investigate whether glycyrrhizin could attenuate endotoxin-induced acute liver injury after partial hepatectomy. Male Wistar rats (6 to 8 weeks old, weighing 200-250 g) were randomly assigned to three groups of 24 rats each: sham, saline and glycyrrhizin. Rats were injected intravenously with lipopolysaccharide (LPS) 24 h after 70% hepatectomy. Glycyrrhizin, pre-administered three times with 24 h intervals 48 h before hepatectomy, prolonged the survival of rats submitted to partial hepatectomy and LPS injection, compared with saline controls. Glycyrrhizin was shown to attenuate histological hepatic changes and significantly reduced serum levels of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, and lactic dehydrogenase, at all the indicated times (6 rats from each were sacrificed 1, 3, 6, and 9 h after LPS injection), compared with saline controls. Glycyrrhizin also significantly inhibited hepatocyte apoptosis by down-regulating the expression of caspase-3 and inhibiting the release of cytochrome C from mitochondria into the cytoplasm. The anti-inflammatory activity of glycyrrhizin may rely on the inhibition of release of tumor necrosis factor-a, myeloperoxidase activity, and translocation of nuclear factor-kappa B into the nuclei. Glycyrrhizin also up-regulated the expression of proliferating cell nuclear antigen, implying that it might be able to promote regeneration of livers harmed by LPS. In summary, glycyrrhizin may represent a potent drug protecting the liver against endotoxin-induced injury, especially after massive hepatectomy.

Griscelli syndrome-type 2 in twin siblings: case report and update on RAB27A human mutations and gene structure

Griscelli syndrome (GS) is a rare autosomal recessive disorder caused by mutation in the MYO5A (GS1, Elejalde), RAB27A (GS2) or MLPH (GS3) genes. Typical features of all three subtypes of this disease include pigmentary dilution of the hair and skin and silvery-gray hair. Whereas the GS3 phenotype is restricted to the pigmentation dysfunction, GS1 patients also show primary neurological impairment and GS2 patients have severe immunological deficiencies that lead to recurrent infections and hemophagocytic syndrome. We report here the diagnosis of GS2 in 3-year-old twin siblings, with silvery-gray hair, immunodeficiency, hepatosplenomegaly and secondary severe neurological symptoms that culminated in multiple organ failure and death. Light microscopy examination of the hair showed large, irregular clumps of pigments characteristic of GS. A homozygous nonsense mutation, C-T transition (c.550C>T), in the coding region of the RAB27A gene, which leads to a premature stop codon and prediction of a truncated protein (R184X), was found. In patient mononuclear cells, RAB27A mRNA levels were the same as in cells from the parents, but no protein was detected. In addition to the case report, we also present an updated summary on the exon/intron organization of the human RAB27A gene, a literature review of GS2 cases, and a complete list of the human mutations currently reported in this gene. Finally, we propose a flow chart to guide the early diagnosis of the GS subtypes and Chédiak-Higashi syndrome.

La sécurité des xénogreffons : une normativité à bâtir

La xénotransplantation, soit la transplantation de cellules, de tissus ou d'organes d'origine animale chez l'homme, est envisagée comme solution à la pénurie d'organes. Toutefois, cette technologie pourrait être à l'origine de nouvelles maladies. D'où la nécessité d'avoir des mesures visant tant la santé des animaux fournisseurs que la qualité et la sécurité des xénogreffons pour minimiser les risques de transmission de maladies de l'animal à l'homme, appelées xénozoonoses. L'objet de ce mémoire est de vérifier si les normes existantes au Canada et au Québec sont appropriées pour assurer la sécurité des receveurs et de la population. Nous avons d'abord examiné les normes susceptibles de s'appliquer à la surveillance et au contrôle de la santé des animaux fournisseurs. Ne visant que les maladies connues, elles ne répondent pas aux spécificités de la xénotransplantation. Quant aux xénogreffons, leur qualification pose problème: drogues ou instruments. Cette incertitude pourrait affecter l'uniformité des décisions relatives à leur qualité et à leur sécurité. Nous avons aussi étudié la Proposition d'une Norme canadienne pour la xénotransplantation. Cette dernière pourrait certes pallier la situation d'inadéquation de l'encadrement normatif existant au Canada. Une comparaison de cette norme canadienne avec les recommandations de l'OMS et les mesures en place aux ÉtatsUnis nous permet de suggérer comment la bonifier. Il ressort de notre étude que l'encadrement normatif canadien visant la sécurité des xénogreffons demeure à bâtir. Un élément essentiel à considérer dans son élaboration est la nécessité d'instaurer des systèmes de contrôle adéquats et compatibles à l'échelle planétaire.

Implication de polymorphismes génétiques dans la prédisposition des humains à l'insuffisance cardiaque et leur réponse au traitement pharmacothérapeutique.

Le système cardiovasculaire est composé d'un cœur qui pompe régulièrement le sang à travers des artères afin d'alimenter tous les tissus corporels en oxygène et nutriments qui leur sont nécessaires. Une caractéristique particulière de ce système est son aspect fermé, où le sang fait un cycle constant commençant par le ventricule gauche, allant vers tous les tissus corporels, revenant vers le cœur et le ventricule droit, étant propulsé vers la circulation pulmonaire en retournant au ventricule gauche. L'insuffisance cardiaque est alors une incapacité du cœur à effectuer sa tâche de pomper le sang efficacement. Une série d'ajustements sont alors enclenchés pour rétablir un débit sanguin adéquat; cette réponse systémique est principalement menée par le système rénine-angiotensine-aldostérone ainsi que par le système adrénergique. À court terme, le flot sanguin est rétabli et le métabolisme corporel continue comme si rien n'était, de telle sorte que, souvent ce stade passe inaperçu et les individus qui en sont affectés sont asymptomatiques. Cependant, le cœur doit alors fournir un effort constant supérieur et si la cause n'est pas résolue, la condition cardiaque se dégradera encore plus. Si tel est le cas, pour s'ajuster à cette nouvelle réalité, le cœur, comme tout muscle, deviendra plus massif et changera de conformation afin de répondre à sa nouvelle charge de travail. Cette transformation cardiaque est communément connue sous le terme de remodelage. Par contre, le remodelage cardiaque est délétère à long terme et entrave encore plus le cœur à bien effectuer sa tâche. Au fur et à mesure que la fonction cardiaque décline, les systèmes compensatoires persistent et s'intensifient; il y a alors établissement d'un cercle vicieux destructeur qui ne peut être renversé que par une transplantation cardiaque. Entre temps, des thérapies inhibant le système rénine-angiotensine-aldostérone et le système adrénergique se sont avérés très efficaces pour prolonger la survie, diminuer la mortalité, réduire les hospitalisations ainsi que soulager la symptomatologie associée à l'insuffisance cardiaque. Par contre, ces régimes thérapeutiques ne semblent pas induire une réponse positive chez tous les patients, de sorte que certains n'en retirent pas de bénéfices tangibles, tandis que d'autres éprouvent plusieurs difficultés à les tolérer. Suite à des analyses rétrospectives, surtout en comparant la réponse thérapeutique entre des populations de diverses ethnies, les variations génétiques, particulièrement les polymorphismes ayant le potentiel de moduler le mécanisme d'action de la pharmacothérapie, furent proposés comme responsables de cette variabilité dans la réponse aux médicaments. Certains ont aussi proposé que certains polymorphismes pourraient être considérés comme des facteurs de risque prédisposant à l'insuffisance cardiaque ou coupables de moduler sa progression en tant que facteurs aggravants ou atténuants. Avec de telles hypothèses proposées, plusieurs associations génétiques furent étudiées en commençant par des gènes directement impliqués dans la pathogénèse de cette maladie. Dans le cadre de cette thèse, nous allons revoir les diverses données disponibles dans la littérature au sujet de l'influence que peuvent avoir les divers polymorphismes impliqués dans la prédisposition, la progression et la pharmacogénétique de l'insuffisance cardiaque.

Nouveaux outils de pharmacodynamie des immunosuppresseurs chez des receveurs pédiatriques de greffe d’organe

L’immunosuppression optimale après greffe d’organe solide est une balance délicate et propre à chaque individu entre le risque de rejet et les risques liés à une surexposition au traitement immunosuppresseur. L’évaluation de la fonction résiduelle des lymphocytes T après stimulation par un mitogène (pharmacodynamie effective) devrait permettre de mesurer l’effet direct des médicaments immunosuppresseurs sur leur cible. Nous avons étudié différents paramètres de pharmacodynamie effective chez 34 receveurs pédiatriques de greffe d’organes solides traités par tacrolimus et mycophénolate. Les tests proposés dans ce travail sont adaptés au milieu pédiatrique et à une réalisation en temps réel. La quantification du CD25 parmi les CD4 activés par l’OKT3 permet de distinguer deux groupes de patients selon leur degré d’immunosuppression. L’âge médian est plus bas et la concentration plasmatique médiane en MPA plus élevée dans le groupe de patients plus fortement immunosupprimés. L’étude des paramètres immunologiques pouvant influencer la réponse (sécrétion des interleukines, proportion des sous-populations lymphocytaires CD4, CD8, T naïfs et Trég) ainsi que l’étude du pouvoir de restauration de la fonction lymphocytaire par l’Il-2, la guanosine ou la xanthosine, ne permettent pas de mieux comprendre les variabilités interindividuelles observées. Ces résultats devront être confirmés sur une cohorte plus grande de patients afin de juger de leur intérêt en pratique clinique.

Le processus d’attribution rénale québécois défavorise-t-il les patients en attente d’une greffe combinée rein-pancréas?

Étude de cas / Case study

Facteurs de risque d’insuffisance rénale chronique chez les greffés cardiaques : du phénotype aux tests pharmacogénomiques

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est un problème majeur fréquemment rencontré chez les greffés cardiaques. Les inhibiteurs de la calcineurine, pierre angulaire de l’immunosuppression en transplantation d’organes solides, sont considérés comme une des principales causes de dysfonction rénale postgreffe. Plusieurs autres éléments tels que les caractéristiques démographiques, cliniques et génétiques du receveur contribuent également au phénomène, mais il demeure plutôt difficile de déterminer quels sont les patients les plus à risque de développer une IRC après la transplantation. Ainsi, la découverte de nouveaux marqueurs génétiques de dysfonction rénale pourrait un jour mener à l’individualisation de la thérapie immunosuppressive selon le profil génétique de chaque patient. Or, on ne connaît pas les opinions des greffés à l’égard des tests pharmacogénomiques et l’on ne sait pas si celles-ci diffèrent des opinions exprimées par les individus en bonne santé. Cette thèse de doctorat a donc pour objectifs : 1- De décrire l’évolution de la fonction rénale à très long terme après la transplantation et d’identifier les marqueurs démographiques et phénotypiques associés à l’IRC postgreffe cardiaque; 2- D’identifier les marqueurs génétiques associés à la néphrotoxicité induite par les inhibiteurs de la calcineurine; 3- D’évaluer et de comparer les attitudes des patients et des individus en bonne santé par rapport à l’intégration clinique potentielle des marqueurs pharmacogénomiques. Trois projets ont été réalisés pour répondre à ces questions. Le premier repose sur une analyse rétrospective de l’évolution de la fonction rénale chez les patients greffés au sein de notre établissement entre 1983 et 2008. Nous y avons découvert que le déclin de la fonction rénale se poursuit jusqu’à 20 ans après la transplantation cardiaque et que les facteurs de risque d’IRC incluent entre autres l’âge avancé, le sexe féminin, la dysfonction rénale prégreffe, l’hypertension, l’hyperglycémie et l’utilisation de la prednisone. Le deuxième projet est une étude pharmacogénomique s’intéressant aux déterminants génétiques de la néphrotoxicité induite par les inhibiteurs de la calcineurine. Elle nous a permis d’illustrer pour la première fois qu’un polymorphisme génétique lié à PRKCB (gène codant pour la protéine kinase C-β) est associé avec la fonction rénale des patients greffés cardiaques, alors que cela n’est probablement pas le cas pour les polymorphismes de TGFB1 (gène codant pour le transforming growth factor-β1). La troisième section de cette thèse rapporte les résultats d’un questionnaire dont le but était de comparer les attitudes envers les tests pharmacogénomiques parmi un groupe de personnes en bonne santé, de patients greffés cardiaques et de patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Cette étude a démontré que, bien que l’enthousiasme pour la pharmacogénomique soit partagé par tous ces individus, les craintes liées à la confidentialité et aux répercussions potentielles sur l’emploi et les assurances sont plus prononcées chez les personnes en bonne santé. En résumé, les travaux issus de cette thèse ont révélé que l’identification précoce des patients greffés cardiaques les plus susceptibles de présenter une détérioration de la fonction rénale ainsi que l’adoption d’une approche thérapeutique individualisée reposant notamment sur les applications cliniques de la pharmacogénomique pourraient éventuellement permettre de freiner cette complication postgreffe.

Diabetes en pacientes que reciben trasplantes de órganos

Introducción: La diabetes post-trasplante es una complicación común luego de trasplantes y se considera asociada con factores que varían en cada población. Metodología: con un estudio de casos y controles retrospectivo, se evaluó los pacientes trasplantados en la Fundación Cardio-infantil, con seguimiento hasta 3 años, para analizar la asociación de diabetes post-trasplante con edad, sexo, raza, índice de masa corporal, tiempo de evolución, tipo de trasplante, tipo de donante, diagnostico previo, antecedente de diabetes familiar, hepatitis C, glucemia, colesterol, triglicéridos y esquema de inmunosupresión. Resultados: en 53 pacientes, se reportó una frecuencia de diabetes post-trasplante de 11.3%, solo se encontró asociación con la glucemia pre-trasplante anormal OR 1.79 y el uso de ciclosporina A OR 0.84. Conclusión: el comportamiento observado en estos pacientes difiere de otras poblaciones con trasplante, debe confirmarse con estudios posteriores.

Guía de manejo cuidado critico post-transplante hepático en niños fundación cardio-infantil

El transplante de órganos constituye uno de los avances más espectaculares en la historia de la Medicina. Representa un ejemplo de cómo la medicina moderna ha progresado de manera extraordinaria gracias a la importancia del trabajo en equipo, la super-especialización así como su carácter multi e interdisciplinario. El desarrollo del transplante se ha logrado gracias a la conjunción de numerosos factores, el desarrollo de diversas ramas de las ciencias médicas y básicas, así como la tecnología moderna que han permitido que lo que era un sueño en la década del 60 hoy en día se considere una práctica rutinaria. A continuación queremos compartir el Resumen Ejecutivo del manejo postquirúrgico en Cuidados Intensivos en niños con transplante de hígado que realizamos en la Fundación Cardio-Infantil IC.