Root growth of tomato seedlings intensified by humic substances from peat bogs

Peats are an important reserve of humified carbon in terrestrial ecosystems. The interest in the use of humic substances as plant growth promoters is continuously increasing. The objective of this study was to evaluate the bioactivity of alkaline soluble humic substances (HS), humic (HA) and fulvic acids (FA) isolated from peats with different decomposition stages of organic matter (sapric, fibric and hemic) in the Serra do Espinhaço Meridional, state of Minas Gerais. Dose-response curves were established for the number of lateral roots growing from the main plant axis of tomato seedlings. The bioactivity of HA was greatest (highest response in lateral roots at lowest concentration) while FA did not intensify root growth. Both HS and HA stimulated root hair formation. At low concentrations, HS and HA induced root hair formation near the root cap, a typical hormonal imbalance effect in plants. Transgenic tomato with reporter gene DR5::GUS allowed the observation that the auxin-related signalling pathway was involved in root growth promotion by HA.

Combination therapy with venlafaxine and carbamazepine in depressive patients not responding to venlafaxine: pharmacokinetic and clinical aspects.

The chiral antidepressant venlafaxine (VEN) is both a serotonin and a norepinephrine uptake inhibitor. CYP2D6 and CYP3A4 contribute to its metabolism, which has been shown to be stereoselective. Ten CYP2D6 genotyped and depressive (F32x and F33x, ICD-10) patients participated in an open study on the pharmacokinetic and pharmacodynamic consequences of a carbamazepine augmentation in VEN non-responders. After an initial 4-week treatment with VEN (195 +/- 52 mg/day), the only poor metabolizer out of 10 depressive patients had the highest plasma concentrations of S-VEN and R-VEN, respectively, whereas those of R-O-demethyl-VEN were lowest. Five non-responders completed the second 4-week study period, during which they were submitted to a combined VEN-carbamazepine treatment. In the only non-responder to this combined treatment, there was a dramatic decrease of both enantiomers of VEN, O-demethylvenlafaxine, N-desmethylvenlafaxine and N, O-didesmethylvenlafaxine in plasma, which suggests non-compliance, although metabolic induction by carbamazepine cannot entirely be excluded. The administration of carbamazepine [mean +/- SD, range: 360 +/- 89 (200-400) mg/day] over 4 weeks did not result in a significant modification of the plasma concentrations of the enantiomers of VEN and its O- and N-demethylated metabolites in the other patients. In conclusion, these preliminary observations suggest that the combination of VEN and carbamazepine represents an interesting augmentation strategy by its efficacy, tolerance and absence of pharmacokinetic modifications. However, these findings should be verified in a more comprehensive study.

Role of superoxide, nitric oxide, and peroxynitrite in doxorubicin-induced cell death in vivo and in vitro.

Doxorubicin (DOX) is a potent available antitumor agent; however, its clinical use is limited because of its cardiotoxicity. Cell death is a key component in DOX-induced cardiotoxicity, but its mechanisms are elusive. Here, we explore the role of superoxide, nitric oxide (NO), and peroxynitrite in DOX-induced cell death using both in vivo and in vitro models of cardiotoxicity. Western blot analysis, real-time PCR, immunohistochemistry, flow cytometry, fluorescent microscopy, and biochemical assays were used to determine the markers of apoptosis/necrosis and sources of NO and superoxide and their production. Left ventricular function was measured by a pressure-volume system. We demonstrated increases in myocardial apoptosis (caspase-3 cleavage/activity, cytochrome c release, and TUNEL), inducible NO synthase (iNOS) expression, mitochondrial superoxide generation, 3-nitrotyrosine (NT) formation, matrix metalloproteinase (MMP)-2/MMP-9 gene expression, poly(ADP-ribose) polymerase activation [without major changes in NAD(P)H oxidase isoform 1, NAD(P)H oxidase isoform 2, p22(phox), p40(phox), p47(phox), p67(phox), xanthine oxidase, endothelial NOS, and neuronal NOS expression] and decreases in myocardial contractility, catalase, and glutathione peroxidase activities 5 days after DOX treatment to mice. All these effects of DOX were markedly attenuated by peroxynitrite scavengers. Doxorubicin dose dependently increased mitochondrial superoxide and NT generation and apoptosis/necrosis in cardiac-derived H9c2 cells. DOX- or peroxynitrite-induced apoptosis/necrosis positively correlated with intracellular NT formation and could be abolished by peroxynitrite scavengers. DOX-induced cell death and NT formation were also attenuated by selective iNOS inhibitors or in iNOS knockout mice. Various NO donors when coadministered with DOX but not alone dramatically enhanced DOX-induced cell death with concomitant increased NT formation. DOX-induced cell death was also attenuated by cell-permeable SOD but not by cell-permeable catalase, the xanthine oxidase inhibitor allopurinol, or the NADPH oxidase inhibitors apocynine or diphenylene iodonium. Thus, peroxynitrite is a major trigger of DOX-induced cell death both in vivo and in vivo, and the modulation of the pathways leading to its generation or its effective neutralization can be of significant therapeutic benefit.

Evaluation of the susceptibility of pathogenic Candida species to fluconazole. Fluconazole Global Susceptibility Study Group.

A fluconazole 25 microg disk diffusion test was used to test 2230 consecutively isolated Candida strains from 42 different hospital laboratories in 23 countries. Ninety seven percent of 1634 Candida albicans isolates and 83.4% of 596 non-Candida albicans isolates were susceptible to fluconazole, applying the proposed breakpoints (> or = 26 mm for susceptible strains and 18-25 mm for dose-dependent susceptible strains). This is the first hospital laboratory study to evaluate a large number and wide range of sequential Candida isolates from patients with all types of hospital infections. The fluconazole disk diffusion test appears to be a low-cost, reproducible, and accurate means of assessing the in vitro susceptibility of Candida isolates.

Leptin inhibits directly glucocorticoid secretion by normal human and rat adrenal gland.

Different interactions have been described between glucocorticoids and the product of the ob gene leptin. Leptin can inhibit the activation of the hypothalamo-pituitary-adrenal axis by stressful stimuli, whereas adrenal glucocorticoids stimulate leptin production by the adipocyte. The present study was designed to investigate the potential direct effects of leptin to modulate glucocorticoid production by the adrenal. Human adrenal glands from kidney transplant donors were dissociated, and isolated primary cells were studied in vitro. These cells were preincubated with recombinant leptin (10(-10)-10(-7) M) for 6 or 24 h, and basal or ACTH-stimulated cortisol secretion was subsequently measured. Basal cortisol secretion was unaffected by leptin, but a significant and dose-dependent inhibition of ACTH-stimulated cortisol secretion was observed [down by 29 +/- 0.1% of controls with the highest leptin dose, P < 0.01 vs. CT (unrelated positive control)]. This effect of leptin was also observed in rat primary adrenocortical cells, where leptin inhibited stimulated corticosterone secretion in a dose-dependent manner (down by 46 +/- 0.1% of controls with the highest leptin dose, P < 0.001 vs. CT). These effects of leptin in adrenal cells are likely mediated by the long isoform of the leptin receptor (OB-R), because its transcript was found to be expressed in the adrenal tissue and leptin had no inhibitory effect in adrenal glands obtained from db/db mice. Therefore, leptin inhibits directly stimulated cortisol secretion from human and rat adrenal glands, and this may represent an important mechanism to modulate glucocorticoid levels in various metabolic states.

Pharmacokinetic variability of extended interval tobramycin in burn patients.

BACKGROUND: Aminoglycosides are mandatory in the treatment of severe infections in burns. However, their pharmacokinetics are difficult to predict in critically ill patients. Our objective was to describe the pharmacokinetic parameters of high doses of tobramycin administered at extended intervals in severely burned patients. METHODS: We prospectively enrolled 23 burned patients receiving tobramycin in combination therapy for Pseudomonas species infections in a burn ICU over 2 years in a therapeutic drug monitoring program. Trough and post peak tobramycin levels were measured to adjust drug dosage. Pharmacokinetic parameters were derived from two points first order kinetics. RESULTS: Tobramycin peak concentration was 7.4 (3.1-19.6)microg/ml and Cmax/MIC ratio 14.8 (2.8-39.2). Half-life was 6.9 (range 1.8-24.6)h with a distribution volume of 0.4 (0.2-1.0)l/kg. Clearance was 35 (14-121)ml/min and was weakly but significantly correlated with creatinine clearance. CONCLUSION: Tobramycin had a normal clearance, but an increased volume of distribution and a prolonged half-life in burned patients. However, the pharmacokinetic parameters of tobramycin are highly variable in burned patients. These data support extended interval administration and strongly suggest that aminoglycosides should only be used within a structured pharmacokinetic monitoring program.

Intratympanic application of an antiviral agent for the treatment of Ménière's disease.

It has been suggested that Ménière's disease is part of a polyganglionitis in which symptoms result from the reactivation of neurotropic virus within the internal auditory canal, and that intratympanic applications of an antiviral agent might be an efficient therapy. In 2002, we performed a pilot study ending with encouraging results. Control of vertigo was achieved in 80% of the 17 patients included. We present here a prospective, double-blind study, with a 2-year follow-up, in 29 patients referred by ENT practitioners for a surgical treatment after failure of a medical therapy. The participation in the study was offered to patients prior to surgery. A solution of ganciclovir 50 mg/ml or of NaCl 9% was delivered for 10 consecutive days via a microwick inserted into the tympanic membrane in the direction of the round window or through a ventilation tube. One patient was withdrawn from the study immediately after the end of the injections. He could not complete the follow-up period, because of persisting vertigo. As he had received the placebo, he was then treated with the solution of ganciclovir. Symptoms persisted and he underwent a vestibular neurectomy. Among the remaining 28 patients, surgery could be postponed in 22 (81%). Surgery remained necessary to control vertigo in 3 patients from the group that received the antiviral agent, and in 3 from the control group. Using an analogical scale, patients of both groups indicated a similar improvement of their health immediately after the intratympanic injections. The scores obtained with a 36-item short-form health survey quality of life questionnaire and the Dizziness Handicap Inventory were also similar for both groups. In conclusion, most patients were improved after the intratympanic injections, but there was no obvious difference between the treated and control groups. The benefit might be due to the middle ear ventilation or reflect an improvement in the patients' emotional state.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management

Oral and intravenous methadone use: some clinical and pharmacokinetic aspects.

A sample of 15 patients participating in an injectable methadone trial and of 15 patients in an oral methadone maintenance treatment, who admitted injecting part or all of their methadone take-home doses, were compared to 20 patients in maintenance treatment who use methadone exclusively by mouth. The present study confirms the poorer general health, the higher levels of emotional, psychological or psychiatric problems, the higher use of illicit drugs, and the higher number of problems related to employment and support associated with the use of the intravenous mode of administration of methadone. As expected, due to the shunt of metabolism in the gut wall and of the liver first-pass effect, higher concentration to dose ratios of (R)-methadone, which is the active enantiomer, were measured in the intravenous group (23% increase). This difference reached an almost statistically significant value (P = 0.054). This raises the question whether the effect of a higher methadone dose could be unconsciously sought by some of the intravenous methadone users.

Peroxynitrite cytotoxicity on bovine retinal pigmented epithelial cells in culture.

Peroxynitrite induced in vitro a dose dependent toxicity on retinal pigmented epithelial (RPE) cells. Cell death was partially mediated by apoptosis as demonstrated by nuclear fragmentation and TdT-mediated dUTP nick-end labeling assay. Peroxynitrite-induced tyrosine nitration was revealed by immunocytochemistry, both in the cytoplasm and in the nucleus of the cells. Nitration was not observed in RPE cells, producing nitric oxide (NO) after stimulation by lipopolysacharide and interferon-g (IFN-gamma), suggesting that peroxynitrite was not formed in vitro in such conditions. Peroxynitrite could be responsible for the retinal damages observed in pathological conditions in which NO has been demonstrated to be involved. In this context, EGb761, identified as a free radical scavenger, was showed herein to protect RPE cells against peroxynitrite injury.

Therapeutic drug monitoring in cancer - Are we missing a trick?

Therapeutic drug monitoring (TDM) can be defined as the measurement of drug in biological samples to individualise treatment by adapting drug dose to improve efficacy and/or reduce toxicity. The cytotoxic drugs are characterised by steep dose-response relationships and narrow therapeutic windows. Inter-individual pharmacokinetic (PK) variability is often substantial. There are, however, a multitude of reasons why TDM has never been fully implemented in daily oncology practice. These include difficulties in establishing appropriate concentration target, common use of combination chemotherapies and the paucity of published data from pharmacological trials. The situation is different with targeted therapies. The large interindividual PK variability is influenced by the pharmacogenetic background of the patient (e.g. cytochrome P450 and ABC transporters polymorphisms), patient characteristics such as adherence to treatment and environmental factors (drug-drug interactions). Retrospective studies have shown that targeted drug exposure correlates with treatment response in various cancers. Evidence for imatinib currently exists, others are emerging for compounds including nilotinib, dasatinib, erlotinib, sunitinib, sorafenib and mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitors. Applications for TDM during oral targeted therapies may best be reserved for particular situations including lack of therapeutic response, severe or unexpected toxicities, anticipated drug-drug interactions and concerns over adherence treatment. There are still few data with monoclonal antibodies (mAbs) in favour of TDM approaches, even if data showed encouraging results with rituximab and cetuximab. TDM of mAbs is not yet supported by scientific evidence. Considerable effort should be made for targeted therapies to better define concentration-effect relationships and to perform comparative randomised trials of classic dosing versus pharmacokinetically-guided adaptive dosing.

Inhibition of Na(+)-K(+)-ATPase by digoxin and its relation with energy expenditure and nutrient oxidation rate.

This study investigates the effects of digoxin, an inhibitor of the Na+ pump (Na(+)-K(+)-ATPase), on resting metabolic rate (RMR), respiratory quotient (RQ), and nutrient oxidation rate. Twelve healthy male subjects followed a double-blind protocol design and received either 1 mg/day digoxin or a placebo 2 days before indirect calorimetry measurements. Digoxin induced a 0.22 +/- 0.07 kJ/min or 3.8 +/- 1.5% (mean +/- SE, P = 0.01) decrease in RMR and a 0.40 +/- 0.13 kJ/min (P = 0.01) decrease in fat oxidation rate, whereas carbohydrate and protein oxidation rates did not change significantly. A dose-response relationship between serum digoxin and RQ was observed. These results suggest that digoxin reduces not only RMR but also fat oxidation rate by mechanisms that remain to be elucidated. Because a linkage and an association between genes coding the Na(+)-K(+)-ATPase and the RQ have been previously observed, the present demonstration of an effect of Na(+)-K(+)-ATPase inhibition on fat oxidation rate strengthens the concept that the activity of this enzyme may play a role in body weight regulation.