Pamidronate intraveineux dans le traitement de l'ostéoporose post-ménopausique : effets de différentes modalités d'administration sur le remodelage et la densité osseuse : une étude pilote

Résumé : Introduction : l'ostéoporose est une maladie caractérisée par une masse osseuse diminuée et une structure osseuse appauvrie amenant à une fragilité osseuse augmentée et par conséquent à une augmentation du risque fracturaire. Elle est associée à une morbidité et mortalité importantes. Il existe de nombreuses substances à disposition pour son traitement. La modalité d'administration est très variable selon la substance prescrite. Les bisphosphonates, puissants antirésorbeurs osseux, sont la classe médicamenteuse de référence. Malheureusement, prescrits per os, iIs ont fréquemment des effets secondaires digestifs limitant leur usage et sont donc mieux tolérés en iv. C'est le pamidronate qui a été le premier prescrit et reste le plus utilisé. Méthode : le meilleur régime d'administration du pamidronate n'étant pas connu, nous avons testé son effet à différentes doses sur les marqueurs du remodelage osseux et la densitométrie osseuse. Trois modalités d'administration pour une dose annuelle constante (30 mg tous les 3 mois, 40 mg tous les 4 mois et 60 mg tous les 6 mois) ont été comparées chez des femmes postménopausées avec une ostéoporose. 39 patientes ont été recrutées sur 2 ans et réparties en 2 groupes appelés EFAP 1 et 2 pour Evaluation de la Fréquence d'Administration du Pamidronate selon la fréquence des contrôles de sang. Résultats : au cours des 6 premiers mois de traitement, on observe une chute rapide des télopeptides sanguins dès le premier mois qui suit l'injection de 30, 40 ou 60 mg de pamidronate avec toutefois, une inhibition de la résorption osseuse plus efficace à long terme pour les traitements fractionnés (30 et 40 mg). Des résultats similaires sont obtenus pour l'ostéocalcine. Il n'existe en revanche pas de modifications significatives des autres paramètres (calcémie, PTH, vitamine D et phosphatase alcaline) dans les 3 groupes. Ces résultats se confirment après 24 mois de traitement avec une efficacité plus marquée pour les traitements 30 et 40 mg. Sur le plan des valeurs de densitométrie osseuse, après 2 ans de traitement, les valeurs sont augmentées de façon significative sur la colonne lombaire avec les trais dosages, de façon non significatives sur le col fémoral et de façon significative pour le trochanter avec le dosage de 40 mg seulement. Conclusions : bien que cette étude démontre des gains de densité osseuse quasi identiques entre les 3 modes d'administration pour une dose annuelle cumulée de 120 mg, l'inhibition du remodelage osseux est beaucoup plus importante avec les doses de 30 ou 40 mg tous les 3 ou 4 mois qu'avec 60 mg tous les 6 mois. Ces deux modes d'administration permettent de mieux expliquer le lien entre l'effet sur les marqueurs et sur la densitométrie osseuse.

Loco-regional administration of anticancer agents : isolated lung perfusion with doxorubicin hypoxic abdominal stop-flow perfusion with gemcitabine

SUMMARY Regional drug delivery is an approach designed to improve the selectivity of anticancer chemotherapy. The advantage of regional treatments lies in increasing the drug concentration in the affected organ, while the rest of the organism is spared, thus improving efficacy and limiting treatment toxicity. The goal of this thesis was to assess the distribution throughout the body and the disposition (pharmacokinetics) of two anticancer agents, doxorubicin and gemcitabine, administered by two different regional administration modalities: isolated lung perfusion (ILP) for pulmonary metastases from soft tissue sarcomas and abdominal stop-flow hypoxic perfusion for advanced pancreatic cancers, respectively. For this purpose, two high-performance liquid chromatography methods were developed and validated. The first enabled the determination of doxorubicin in four different biological matrices: serum, reconstituted effluent, tissues with low levels of doxorubicin and tissues with high levels of doxorubicin. The second allows the analysis of gemcitabine and its principal metabolite dFdU in plasma. The administration of doxorubicin by ILP was studied in three preclinical studies (one on pigs and two on rats). It was first shown that, regardless of the administration mode, doxorubicin was not homogeneously distributed throughout the lung and that some regions remained out of reach. Secondly, it was demonstrated that doxorubicin did not adequately reach the tumours despite very high levels found in the lung. Finally, an attempt to enhance the doxorubicin tumoural uptake by pharmacologic modulation using two P-glycoprotein inhibitors, cyclosporin and valspodar, was unsuccessful. The last part of this work involves the administration of gemcitabine by abdominal stop-flow as a part of a phase I clinical trial in patients with advanced pancreatic disease or resistant malignant ascites. The study has demonstrated that the regional exposure to gemcitabine was increased while the exposure of the entire organism was similar to standard intravenous administrations. From a toxicological perspective, the procedure was rather well tolerated. However, even if no clinical response is expected from a phase I study, no hints of clinical responses were unfortunately observed. In conclusion, even if loco-regional therapies may afford the pharmacological advantage of increasing anticancer drug levels at the tumour site, further studies of these investigational treatment modalities are warranted to ascertain whether they can provide a significant improvement of the cancer therapy for patients, in terms of treatment tolerability, improved responses and survival rates. RÉSUMÉ L'administration locorégionale d'agents anticancéreux est une approche destinée à augmenter la sélectivité du traitement. L'avantage des traitements régionaux repose sur le fait que la concentration du médicament cytostatique est augmentée dans l'organe où est localisée la tumeur, alors que le reste de l'organisme est épargné, améliorant ainsi en théorie l'efficacité du traitement et en limitant sa toxicité. Le but de ce travail de thèse avait pour objectif de préciser, la pharmacocinétique au sein de l'organisme de deux agents anticancéreux, la doxorubicine et la gemcitabine, administrés par deux types de perfusions loco-régionales: la perfusion isolée du poumon (ILP) pour les métastases pulmonaires de sarcomes des tissus mous, et la perfusion hypoxique (stop-flow) abdominale pour les cancers avancés du pancréas. Dans cette optique, deux méthodes de chromatographie liquide à haute performance ont été développées et validées. La première permet le dosage de la doxorubicine dans quatre milieux biologiques: le sérum, l'effluent reconstitué, ainsi que des tissus contenant des concentrations faibles et élevées en doxorubicine. La seconde méthode permet le dosage dans le plasma de la gemcitabine et de son principal métabolite, le dFdU. L'administration de doxorubicine par ILP a été étudiée dans trois études précliniques (une chez le porc et deux chez le rat). Il a été montré, dans un premier temps, que la doxorubicine n'était pas distribuée de façon homogène au sein du poumon, quel que soit son mode d'administration. Dans un deuxième temps, il a été démontré que le médicament n'atteignait pas les tumeurs de façon adéquate, malgré des concentrations très élevées au sein du tissu pulmonaire. Finalement, une tentative d'augmenter la pénétration tumorale de la doxorubicine par une modulation pharmacologique de la P-glycoprotéine en utilisant la cyclosporine et le valspodar n'a pas abouti. La dernière partie de ce travail concernait l'administration de gemcitabine par stop-flow abdominal dans le cadre d'une étude clinique de phase I menée auprès de patients atteints de cancers avancés du pancréas ou d'ascites malignes réfractaires. Cette étude a démontré que l'exposition régionale à la gemcitabine était augmentée, alors que l'exposition de l'organisme était similaire à une administration de dose standard par voie intraveineuse. D'un point de vue toxicologique la procédure fut relativement bien tolérée. Cependant, même s'il n'est pas attendu de réponses cliniques dans une étude de phase I, aucun signe de réponse au traitement n'a pu être malheureusement observé. En conclusion, même si les thérapies loco-régionales présentent -en théorie- l'avantage pharmacologique d'augmenter les taux du médicaments anticancéreux sur le site de la tumeur, d'autres études précliniques et cliniques sont nécessaires pour démontrer que ces nouvelles modalités de traitement, de nature investigationelle à présent, apportent une réelle amélioration pour la prise en charge des patients cancéreux, en terme de tolérance au traitement et de l'augmentation des taux de réponses et de survie.

Pharmacological administration of the isoflavone daidzein enhances cell proliferation and reduces high fat diet-induced apoptosis and gliosis in the rat hippocampus.

Soy extracts have been claimed to be neuroprotective against brain insults, an effect related to the estrogenic properties of isoflavones. However, the effects of individual isoflavones on obesity-induced disruption of adult neurogenesis have not yet been analyzed. In the present study we explore the effects of pharmacological administration of daidzein, a main soy isoflavone, in cell proliferation, cell apoptosis and gliosis in the adult hippocampus of animals exposed to a very high-fat diet. Rats made obese after 12-week exposure to a standard or high-fat (HFD, 60%) diets were treated with daidzein (50 mg kg(-1)) for 13 days. Then, plasma levels of metabolites and metabolic hormones, cell proliferation in the subgranular zone of the dentate gyrus (SGZ), and immunohistochemical markers of hippocampal cell apoptosis (caspase-3), gliosis (GFAP and Iba-1), food reward factor FosB and estrogen receptor alpha (ERα) were analyzed. Treatment with daidzein reduced food/caloric intake and body weight gain in obese rats. This was associated with glucose tolerance, low levels of HDL-cholesterol, insulin, adiponectin and testosterone, and high levels of leptin and 17β-estradiol. Daidzein increased the number of phospho-histone H3 and 5-bromo-2-deoxyuridine (BrdU)-ir cells detected in the SGZ of standard diet and HFD-fed rats. Daidzein reversed the HFD-associated enhanced immunohistochemical expression of caspase-3, FosB, GFAP, Iba-1 and ERα in the hippocampus, being more prominent in the dentate gyrus. These results suggest that pharmacological treatment with isoflavones regulates metabolic alterations associated with enhancement of cell proliferation and reduction of apoptosis and gliosis in response to high-fat diet.

Schistogram changes after administration of antischistosomal drugs in mice at the early phase of Schistosoma mansoni infection

Mice infected with Schistosoma mansoni were treated with oxamniquine, praziquantel, artesunate at the pre-patent phase, aiming at observing schistogram alterations. Half of the animals were perfused five days post-treatment for counting and classification of immature worms, based on pre-established morphological criteria (schistogram); the remaining animals were evaluated 42 or 100 days after infection and perfusion of the portal-system was performed for collection and counting of adult worms and oogram. It was observed that oxamniquine and artesunate treatment administered at the pre-postural phase causes significant reduction in the number of immature and adult worms. However, there was little reduction with praziquantel when used at the dose of 400 mg/kg for treatments administered 14, 15, 21 or 23 days post-infection. Artesunate was responsible for significant alterations in development of young worms, as well as for a higher number of worms presenting intestinal damages. Immature adult worms were detected in mice treated with artesunate or oxamniquine at the pre-patent phase of infection and recovered by perfusion 100 days after infection. Schistogram proved to be a very useful tool for experimental evaluation of the activity of antischistosomal drugs and a good model to identify the most sensitive stages to drugs.

Influences of β-HCG administration on carbon isotope ratios of endogenous urinary steroids.

Several factors influencing the carbon isotope ratios (CIR) of endogenous urinary steroids have been identified in recent years. One of these should be the metabolism of steroids inside the body involving numerous different enzymes. A detailed look at this metabolism taking into account differences found between steroids excreted as glucuronides or as sulphates and hydrogen isotope ratios of different steroids pointed out possibility of unequal CIR at the main production sites inside the male body - the testes and the adrenal glands. By administration of β-HCG it is possible to strongly stimulate the steroid production within the testes without influencing the production at the adrenal glands. Therefore, this treatment should result in changed CIR of urinary androgens in contrast to the undisturbed pre-treatment values. Four male volunteers received three injections of β-HCG over a time course of 5 days and collected their urine samples at defined intervals after the last administration. Those samples showing the largest response in contrast to the pre-administration urines were identified by steroid profile measurements and subsequent analysed by GC/C/IRMS. CIR of androsterone, etiocholanolone, testosterone, 5α- and 5β-androstanediol and pregnanediol were compared. While pregnanediol was not influenced, most of the investigated androgens showed depleted values after treatment. The majority of differences were found to be statistically significant and nearly all showed the expected trend towards more depleted δ(13)C-values. These results support the hypothesis of different CIR at different production sites inside the human body. The impact of these findings on doping control analysis will be discussed.

Rationale and design of a randomized, double-blind, placebo controlled multicenter trial to study efficacy, security, and long term effects of intermittent repeated levosimendan administration in patients with advanced heart failure: LAICA study.

BACKGROUND Advanced heart failure (HF) is associated with high morbidity and mortality; it represents a major burden for the health system. Episodes of acute decompensation requiring frequent and prolonged hospitalizations account for most HF-related expenditure. Inotropic drugs are frequently used during hospitalization, but rarely in out-patients. The LAICA clinical trial aims to evaluate the effectiveness and safety of monthly levosimendan infusion in patients with advanced HF to reduce the incidence of hospital admissions for acute HF decompensation. METHODS The LAICA study is a multicenter, prospective, randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel group trial. It aims to recruit 213 out-patients, randomized to receive either a 24-h infusion of levosimendan at 0.1 μg/kg/min dose, without a loading dose, every 30 days, or placebo. RESULTS The main objective is to assess the incidence of admission for acute HF worsening during 12 months. Secondarily, the trial will assess the effect of intermittent levosimendan on other variables, including the time in days from randomization to first admission for acute HF worsening, mortality and serious adverse events. CONCLUSIONS The LAICA trial results could allow confirmation of the usefulness of intermittent levosimendan infusion in reducing the rate of hospitalization for HF worsening in advanced HF outpatients.

Concentrations plasmatiques et articulaires pendant l'administration de céfacétrile pour arthrite septique (6 cas) [Serum and joint levels of cefacetrile during its administration for septic arthritis]

Six patients, five of whom had normal and one impaired renal function, and all suffering from purulent arthritis caused by cephalosporin-sensitive germs, were given a seven-day course of 8 g cephacetrile daily. On the first day, 6 g were administered by continuous intravenous infusion at the rate of 500 mg/h, followed by 2 g over a further 45 min. On days 2 to 7, the patients received 2 short infusions of 4 g each at an interval of 12 h. In four patients with normal renal function, serum half-life ranged from 0.8 to 1.4 h, serum levels during continuous infusion from 19 to 31 microgram/ml, and total clearances from 265 to 434 ml/min. In one patients, these values were 1.6 h, 70 microgram/ml and 131 ml/min respectively (small volume of distribution). The concentrations in the synovial fluid varied from 2 to 29 mcirogram/ml; they were generally lower than the serum levels, but clearly exceeded the minimum inhibitory concentrations for germs commonly present in purulent arthritis. In five patients, the synovial fluid became germ-free and the arthritis was clinically cured. In the case presenting with renal insufficiency, the serum half-life was 5.8 h. During continuous administration, a steady state was not attained; peak serum levels amo9nted to 75 microgram/ml and the total clearance to 61 ml/min. The cephacetrile concentrations in the synovial fluid were very high (26 and 67 microgram/ml). In this case, in which the renal insufficiency associated with mycosis fungoides was present before the treatment, renal function deteriorated futher during treatment while the arthritis improved.

The role of nonhematopoietic MHC class II expression in immune responses and tolerance

Si les rôles fonctionnels de diverses cellules immunitaires infiltrant des tissus enflammés sont assez bien compris, par contre, étonnamment, on connaît bien moins la capacité des cellules non hématopoïétiques résidant dans des tissus, à moduler l'activité biologique des cellules immunitaires immigrantes, et donc le résultat de la réponse immunitaire. La présentation des antigènes, dans le contexte des molécules du CMH de classe II (CMHII) à la surface des cellules présentatrices d'antigènes (CPA) professionnelles à une sous- population de lymphocytes T, est cruciale pour le développement des réponses immunitaires protectives spécifiques de l'antigène. En général, l'expression de CMHII est réservée aux CPAs. Toutefois, au cours des pathologies inflammatoires spécifiques d'organe, telles que l'auto-immunité ou la maladie inflammatoire de l'intestin, l'expression de CMHII est également induite par la cytokine interféron (IFN)-y sur des cellules non hématopoïétiques qui résident dans des tissus enflammés. Les conséquences de ce phénomène sont encore peu comprises. Dans cette étude, nous avons utilisé une souche de souris génétiquement modifiées, qui n'a pas la capacité d'induire l'expression de CMHII sur les cellules non hématopoïétiques, mais a maintenu la régulation normale d'expression de CMHII sur les cellules hématopoïétiques. Nous avons appliqué ces souris à différents modèles d'inflammation intestinale et à un modèle de maladie qui imite la maladie auto-immune de l'inflammation du muscle cardiaque (myocardite) chez l'homme. Nous avons pu montrer que, au cours de l'inflammation intestinale, l'expression du CMHII nonhématopoïétique, ou encore l'expression du CMHII par les cellules épithéliales de l'intestin, confère une protection contre la maladie, en réduisant les cellules immunitaires inflammatoires et en augmentant les cellules Τ régulatrices anti-inflammatoires. Ces résultats pourraient expliquer l'échec des traitements d'anti-IFN-γ dans les maladies intestinales inflammatoires chez l'homme. En revanche, dans la myocardite auto-immune, nos résultats indiquent que la présentation d'antigènes par les cellules non hématopoïétiques du coeur est nécessaire pour l'apparition de la pathologie cardiaque, comme nos souris sont résistantes à la maladie. Toutefois, cela n'est pas dû à un défaut d'activation des lymphocytes T, car les lymphocytes Τ des souris mutantes sont parfaitement capables de promouvoir la maladie après le transfert adoptif dans des animaux de type naturel. Nos résultats suggèrent que, durant les maladies inflammatoires spécifiques d'organe, la présentation d'antigène par des cellules non hématopoïétiques module et contribue au résultat de la réponse immunitaire d'une manière opposée, conférant soit la protection contre la maladie ou sa promotion. Nos résultats pourraient ouvrir la voie à des thérapies qui prennent en compte la contribution de la présentation d'antigènes par les cellules non hématopoïétiques, au cours des maladies inflammatoires spécifiques d'organe. - Les molécules du CMH de classe II (CMHII) sont fondamentales pour la présentation des antigènes aux lymphocytes Τ CD4+, car elles permettent le développement des réponses immunitaires spécifiques de l'antigène. Il est largement admis que l'expression de CMHII est réservée aux cellules présentatrices d'antigènes (CPA). Cependant, dans des conditions inflammatoires, l'expression de CMHII est en principe également induite par l'interféron (IFN)-y sur les cellules non hématopoïétiques, telles que les cellules épithéliales et les cardiomyocytes. Une controverse existe jusqu'à présent au sujet de la fonction de cette présentation d'antigènes non professionnelle, pour savoir si elle favorise la tolérance ou l'immunité dépendante des lymphocytes Τ in vivo. Pour répondre à cette question, nous avons testé des souris qui ne sont pas capables d'induire l'expression du CMHII sur les cellules non hématopoïétiques (souris PIV-/- K14 CIITA Tg) parmi différents modèles murins de pathologies inflammatoires, à savoir les modèles de vaccination pour induire des réponses spécifiques d'antigènes des lymphocytes B, plusieurs modèles de colite et un modèle de myocardite auto-immune expérimental (EAM). Pour cela, nous avons administré à ces souris un modèle de colite atténuée, induite par une infection chronique à Helicobacter hepaticus et par l'administration d'anticorps monoclonaux bloquant le récepteur de l'interleukine (IL)-10 (anti-IL-10R). Dans ce système, nous avons pu observer que l'expression abrogée de CMHII a aggravé la colite bactérienne, soit par les cellules non hématopoïétiques, soit exclusivement par les cellules épithéliales intestinales (CEI) dans un autre modèle murin (souris plV_fl/fl vil-Cre Tg). Ce phénotype du côlon a été associé à une augmentation des fréquences de cellules immunitaires innées, de lymphocytes Th1 CD4+, et d'expression des cytokines et de chimiokines pro-inflammatoires, y compris l'IFN-γ. Notamment, l'expression défectueuse de CMHII non hématopoïétique a également réduit les cellules Τ régulatrices (Treg) Forkhead box P3 (FoxP3)+, sans influencer les fréquences des cellules innées lymphoïdes et des cellules Th17. Ces résultats suggèrent un rôle tolérogène de CEIs CMHII+ qui contribue à l'homéostasie immunitaire intestinale. En revanche, dans le modèle d'EAM, les souris ayant subi une ablation de CMHII non hématopoïétique étaient résistantes à l'induction de la maladie, alors que la progression de la pathologie cardiaque, dans les souris de type naturel ou hétérozygotes, a été accompagnée par une régulation positive de l'expression de CMHII du myocarde. Cependant, l'inflammation cardiaque pourrait être transférée de manière adoptive depuis des souris amorcées PIV-/- K14 CIITA Tg vers des souris de type naturel, indiquant l'absence de défaut intrinsèque d'amorçage des cellules T CD4+ dans notre modèle de souris. Ces observations impliquent un rôle à jouer pour des cellules CMHII+ non hématopoïétiques résidentes du coeur, dans la promotion active de ΙΈΑΜ. En conclusion, nos résultats, provenant de diverses pathologies inflammatoires spécifiques d'organes, suggèrent un rôle complexe et divergent, soit tolérogène, soit immunogène/ pathologique, pour l'expression de CMHII non hématopoïétique au cours des pathologies inflammatoires. L'expression non professionnelle de CMHII semble influencer le résultat des réponses immunitaires en fonction de différents facteurs, tels que le tissu cible, le(s) type(s) de cellule(s) non hématopoïétique(s) participante(s) et l'origine de l'inflammation. Nos résultats pourraient potentiellement ouvrir la voie à des applications thérapeutiques, qui tiennent compte de la contribution de la présentation d'antigènes par des CPAs non professionnelles, au cours de l'inflammation spécifique d'organe. - MHC class II (MHCII) molecules are fundamental for the presentation of antigens to CD4+ Τ cells, allowing the development of antigen-specific immune responses. It is widely accepted that MHCII expression is restricted to antigen-presenting cells (APC). However, under inflammatory conditions, MHCII expression is typically also induced by interferon (IFN)-y on nonhematopoietic cells such as epithelial cells and cardiomyocytes. So far, it remains controversial whether this nonprofessional antigen-presentation function promotes CD4+ Τ cell-dependent tolerance or immunity in vivo. To address this issue, we utilised mice which lack inducible MHCII expression on nonhematopoietic cells (pIV-/- K14 CIITA Tg mice) in different mouse models of inflammatory pathologies, namely immunisation models to induce antigen-specific Β cell responses, various colitis models and a model of experimental autoimmune myocarditis (EAM). In an attenuated model of colitis induced by chronic Helicobacter hepaticus infection and treatment with anti-interleukin (IL)-10 receptor (anti-IL-10R) monoclonal blocking antibody, we observed that abrogated MHCII expression by nonhematopoietic cells or, in an alternative tamoxifen-inducible mouse model (plV_fl/fl vil-Cre Tg mice), exclusively by intestinal epithelial cells (IEC), exacerbated bacterial-driven colitis, which was associated with increased colonic frequencies of innate immune cells, CD4+ Th1 cells and expression of proinflammatory cytokines and chemokines, including IFN-γ. Notably, defective nonhematopoietic MHCII expression also resulted in reduced Forkhead box P3 (FoxP3)+ regulatory Τ (Treg) cells without influencing innate lymphoid cell (ILC) and Th17 cell frequencies. These findings suggest a tolerogenic role of MHClT lECs to contribute to intestinal immune homeostasis. In contrast, in the EAM model, mice ablated of nonhematopoietic MHCII were resistant to disease induction, whereas progression of cardiac pathology in WT and heterozygous control mice was accompanied by upregulation of myocardial MHCII expression. However, cardiac inflammation could be adoptively transferred from primed pIV-/- K14 CIITA Tg mice into WT mice, indicating no intrinsic defect of CD4+ Τ activation in our mouse model. These observations imply a role for MHCIT heart-resident nonhematopoietic cells in actively promoting EAM. In conclusion, our findings from different organ-specific inflammatory pathologies suggest a complex and diverging role - either tolerogenic or immunogenic/ pathologic - for nonhematopoietic MHCII expression during inflammatory pathologies: Nonprofessional MHCII expression appears to influence the outcome of immune responses depending on 7 factors such as the target tissue, participating non hematopoietic cell type(s) and the origin of inflammation. Our findings may potentially open the way to therapeutic applications taking into account the contribution of antigen presentation by nonprofessional, tissue-resident APCs during organ-specific inflammation.

The neurobiological basis of prefrontal cortex impairment in the phencyclidine model of schizophrenia : convergent reduction of synaptic glutamate release, energy metabolism and cognitive performance

RÉSUMÉ : Le traitement répété à la phencyclidine (PCP), un bloqueur du récepteur NMDA (NMDAR), reproduit chez les rongeurs une partie de la symptomatologie typique de la schizophrénie. Le blocage prolongé du NMDAR par la PCP mime une hypofunction du NMDAR, une des principales altérations supposées exister dans les cerveaux des patients schizophréniques. Le but de notre étude était d'examiner les conséquences neurochimiques, métaboliques et fonctionnelles du traitement répété à la phencyclidine in vivo, au niveau du cortex préfrontal (cpf), une région cérébrale qui joue un rôle dans les déficits cognitifs observés chez les patients schizophréniques. Pour répondre à cette question, les rats ou les souris ont reçu chaque jour une injection soit de PCP (5 mg/kg), soit de solution saline, pendant 7 ou 14 jours. Les animaux ont ensuite été sacrifiés au moins 24 heures après le dernier traitement. Des tranches aiguës du cpf ont été préparées rapidement, puis stimulées avec une concentration élevée de KCI, de manière à induire une libération de glutamate à partir des terminaisons synaptiques excitatrices. Les résultats montrent que les tranches du cpf des animaux traités à la PCP ont libéré une quantité de glutamate significativement inférieure par rapport à celles des animaux contrôle. Ce déficit de libération a persisté 72 heures après la fin du traitement, tandis qu'il n'était pas observé dans le cortex visuel primaire, une autre région corticale. En outre, le traitement avec des antipsychotiques, l'halopéridol ou l'olanzapine, a supprimé le déficit induit par la PCP. Le même déficit de libération a été remarqué sur des synaptosomes obtenus à partir du cpf des animaux traités à la phenryclidine. Cette observation indique que la PCP induit une modification plastique adaptative du mécanisme qui contrôle la libération du glutamate dans les terminaisons synaptiques. Nous avons découvert que cette modification implique la sous-régulation d'un NMDAR présynaptique, qui serait doué d'un rôle d'autorécepteur stimulateur de la libération du glutamate. Grâce à des tests comportementaux conduits en parallèle et réalisés pour évaluer la fonctionnalité du cpf, nous avons observé chez les souris traitées à la PCP une flexibilité comportementale réduite lors d'un test de discrimination de stimuli visuels/tactiles. Le déficit cognitif était encore présent 4 jours après la dernière administration de PCP. La technique de l'autoradiographie quantitative du [14C]2-deoxyglucose a permis d'associer ce déficit à une réduction de l'activité métabolique cérébrale pendant le déroulement du test, particulièrement au niveau du cpf. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que le blocage prolongé du NMDAR lors de l'administration répétée de PCP produit un déficit de libération du glutamate au niveau des terminaisons synaptiques excitatrices du cpf. Un tel déficit pourrait être provoqué par la sousrégulation d'un NMDAR présynaptique, qui aurait une fonction de stimulateur de libération; la transmission excitatrice du cpf s'en trouverait dans ce cas réduite. Ce résultat est en ligne avec l'activité métabolique et fonctionnelle réduite du cpf et l'observation de déficits cognitifs induits lors de l'administration de la PCP. ABSTRACT : Sub-chronic treatment with phencyclidine (PCP), an NMDA receptor (NMDAR) channel blocker, reproduces in rodents part of the symptomatology associated to schizophrenia in humans. Prolonged pharmacological blockade of NMDAR with PCP mimics NMDAR hypofunction, one of the main alterations thought to take place in the brains of schizophrenics. Our study was aimed at investigating the neurochemical, metabolic and behavioral consequences of repeated PCP administration in vivo, focusing on the functioning of the prefrontal cortex (pfc), a brain region highly relevant for the cognitive deficits observed in schizophrenic patients. Rats or mice received a daily administration of either PCP (5 mg/kg) or saline for 7 or 14 days. At least 24 hours after the last treatment the animals were sacrificed. Acute slices of the pfc were quickly prepared and challenged with high KCl to induce synaptic glutamate release. Pfc slices from PCP-treated animals released significantly less glutamate than slices from salinetreated animals. The deficit persisted 72 hours after the end of the treatment, while it was not observed in another cortical region: the primary visual cortex. Interestingly, treatment with antipsychotic drugs, either haloperidol or olanzapine, reverted the glutamate release defect induced by PCP treatment. The same release defect was observed in synaptosomes prepared from the pfc of PCP-treated animals, indicating that PCP induces a plastic adaptive change in the mechanism controlling glutamate release in the glutamatergic terminals. We discovered that such change most likely involves the down-regulation of a newly identified, pre-synaptic NMDAR with stimulatory auto-receptor function on glutamate release. In parallel sets of behavioral experiments challenging pfc function, mice sub-chronically treated with PCP displayed reduced behavioral flexibility (reversal learning) in a visual/tactile-cued discrimination task. The cognitive deficit was still evident 4 days after the last PCP administration and was associated to reduced brain metabolic activity during the performance of the behavioral task, notably in the pfc, as determined by [14C]2-deoxyglucose quantitative autoradiography. Clverall, our findings suggest that prolonged NMDAR blockade by repeated PCP administration results in a defect of glutamate release from excitatory afferents in the pfc, possibly ascribed to down-regulation of apre-synaptic stimulatory NMDAR. Deficient excitatory neurotransmission in the pfc is consistent with the reduced metabolic and functional activation of this area and the observed PCP-induced cognitive deficits.

Co-administration of plasmid-encoded granulocyte-macrophage colony-stimulating factor increases human immunodeficiency virus-1 DNA vaccine-induced polyfunctional CD4+ T-cell responses

T-cell based vaccines against human immunodeficiency virus (HIV) generate specific responses that may limit both transmission and disease progression by controlling viral load. Broad, polyfunctional, and cytotoxic CD4+T-cell responses have been associated with control of simian immunodeficiency virus/HIV-1 replication, supporting the inclusion of CD4+ T-cell epitopes in vaccine formulations. Plasmid-encoded granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (pGM-CSF) co-administration has been shown to induce potent CD4+ T-cell responses and to promote accelerated priming and increased migration of antigen-specific CD4+ T-cells. However, no study has shown whether co-immunisation with pGM-CSF enhances the number of vaccine-induced polyfunctional CD4+ T-cells. Our group has previously developed a DNA vaccine encoding conserved, multiple human leukocyte antigen (HLA)-DR binding HIV-1 subtype B peptides, which elicited broad, polyfunctional and long-lived CD4+ T-cell responses. Here, we show that pGM-CSF co-immunisation improved both magnitude and quality of vaccine-induced T-cell responses, particularly by increasing proliferating CD4+ T-cells that produce simultaneously interferon-γ, tumour necrosis factor-α and interleukin-2. Thus, we believe that the use of pGM-CSF may be helpful for vaccine strategies focused on the activation of anti-HIV CD4+ T-cell immunity.

The systemic administration of oleoylethanolamide exerts neuroprotection of the nigrostriatal system in experimental Parkinsonism.

Oleoylethanolamide (OEA) is an agonist of the peroxisome proliferator-activated receptor α (PPARα) and has been described to exhibit neuroprotective properties when administered locally in animal models of several neurological disorder models, including stroke and Parkinson's disease. However, there is little information regarding the effectiveness of systemic administration of OEA on Parkinson's disease. In the present study, OEA-mediated neuroprotection has been tested on in vivo and in vitro models of 6-hydroxydopamine (6-OH-DA)-induced degeneration. The in vivo model was based on the intrastriatal infusion of the neurotoxin 6-OH-DA, which generates Parkinsonian symptoms. Rats were treated 2 h before and after the 6-OH-DA treatment with systemic OEA (0.5, 1, and 5 mg/kg). The Parkinsonian symptoms were evaluated at 1 and 4 wk after the development of lesions. The functional status of the nigrostriatal system was studied through tyrosine-hydroxylase (TH) and hemeoxygenase-1 (HO-1, oxidation marker) immunostaining as well as by monitoring the synaptophysin content. In vitro cell cultures were also treated with OEA and 6-OH-DA. As expected, our results revealed 6-OH-DA induced neurotoxicity and behavioural deficits; however, these alterations were less severe in the animals treated with the highest dose of OEA (5 mg/kg). 6-OH-DA administration significantly reduced the striatal TH-immunoreactivity (ir) density, synaptophysin expression, and the number of nigral TH-ir neurons. Moreover, 6-OH-DA enhanced striatal HO-1 content, which was blocked by OEA (5 mg/kg). In vitro, 0.5 and 1 μM of OEA exerted significant neuroprotection on cultured nigral neurons. These effects were abolished after blocking PPARα with the selective antagonist GW6471. In conclusion, systemic OEA protects the nigrostriatal circuit from 6-OH-DA-induced neurotoxicity through a PPARα-dependent mechanism.