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

A Cell Permeable Rasgap-derived Peptide Sensitizes Cancer Cells To Radiotherapy

Purpose/Objective(s): Radiotherapy is an effective treatment modality against cancer. Despite recent technical progresses in radiation delivery precision, toxicity to healthy tissues remains the main limiting factor. RasGAP is a regulator of the Ras and Rho pathway; it has either a pro- or anti-apoptotic activity depending on the level of caspase expressed in the cell. The RasGAP derived peptide: TAT-RasGAP317 - 326 is the minimal sequence known to sensitize cancer cells, but not healthy cells, to genotoxin-induced apoptosis. In this study the TAT-RasGAP317 - 326 radio-sensitizing effect was tested in vitro and in vivo.Materials/Methods: Two weeks clonogenic forming assays with 5 human cancer cells (PANC-1, HCT116, U87, U251 and HeLa) and a non tumorigenic cell line (HaCaT) were performed. Cells were exposed to 0, 1, 2 and 4 Gy with or without 20 mMTAT-RasGAP317 - 326. Twenty mMTAT peptide was also used as control. TAT-RasGAP317 - 326 effect was also tested in tumor xenograft mouse models. Mice bearing HCT116 tumors (WT or p53 mutant) received 1.65 mg/kg TAT-RasGAP317 - 326 i.p. injected and were locally irradiated for 10 days with 3 Gy. Tumor volume was then followed during a minimum of 20 days. Control mice were treated with a single modality, either with TAT-RasGAP317 - 326 or with radiotherapy.Results: At all the tested radiation doses TAT-RasGAP317 - 326 showed a significant supra additive radio-sensitizing effect on all the tested tumor cell lines. Furthermore, it showed no sensitizing effect on the non tumorigenic cell line. In vivo, TAT-RasGAP317 - 326 also showed a significantly radio-sensitizing effect as shown by a significant higher reduction in tumor volume as much as by a significant tumor growth delay.Conclusions: Taken together our data suggest that TAT-RasGAP317 - 326 has a radio-sensitizing effect on in vivo and in vitro tumors without any effect on healthy tissues. Therefore TAT-RasGAP317 - 326 should be considered as a novel and attractive sensitizer compound allowing an improvement of the therapeutic interval.

Free conjunctival autologous graft for bleb repair and bleb reduction after trabeculectomy and nonpenetrating filtering surgery.

PURPOSE: To describe methods and outcomes of excisional revision of a filtering bleb (bleb revision) using free conjunctival autologous graft either for bleb repair or for bleb reduction after trabeculectomy and deep sclerectomy with an implant. METHODS: Retrospective medical records were reviewed for a consecutive non-comparative case series comprising patients who underwent excisional revision of a filtering bleb between May 1998-January 2001. Excisional revision using free conjunctival autologous graft (bleb revision) was performed either for bleb repair, to treat early and late leaks and hypotony with maculopathy, or for bleb reduction, to improve ocular pain, discomfort, burning, foreign body sensation, tearing, and fluctuations of visual acuity. The revision consisted of bleb excision and free conjunctival autologous graft. The bleb histopathology was analyzed in patients who underwent bleb repair. RESULTS: Sixteen patients were included in the study, consisting of nine patients who had a trabeculectomy and seven patients who had a deep sclerectomy with an implant. Bleb revision was necessary in 14 patients due to leaking filtering bleb (bleb repair), and in 2 patients due to bleb dysesthesia (bleb reduction). After a follow-up of 15.1 +/- 8.4 months, the mean intraocular pressure (IOP) rose from 7.8 +/- 6.3 mm Hg to 14.3 +/- 6.5 mm Hg, and the visual acuity from 0.4 +/- 0.3 to 0.7 +/- 0.3, with a P value of 0.008 and 0.03, respectively. The complete success rate at 32 months, according to the Kaplan-Meier survival curve, was 38.3%, and the qualified success rate was 83.3%. Four patients (25%) required additional suturing for persistent bleb leak. To control IOP, antiglaucoma medical therapy was needed for six patients (37.5%) and repeated glaucoma surgery was needed for one patient. CONCLUSION: Free conjunctival autologous graft is a safe and successful procedure for bleb repair and bleb reduction. However, patients should be aware of the postoperative possibility of requiring medical or surgical intervention for IOP control after revision.

EFFECTS OF SILICON ON ALLEVIATING ARSENIC TOXICITY IN MAIZE PLANTS

Arsenic is a metalloid highly toxic to plants and animals, causing reduced plant growth and various health problems for humans and animals. Silicon, however, has excelled in alleviating stress caused by toxic elements in plants. The aim of this study was to investigate the effects of Si in alleviating As stress in maize plants grown in a nutrient solution and evaluate the potential of the spectral emission parameters and the red fluorescence (Fr) and far-red fluorescence (FFr) ratio obtained in analysis of chlorophyll fluorescence in determination of this interaction. An experiment was carried out in a nutrient solution containing a toxic rate of As (68 μmol L-1) and six increasing rates of Si (0, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mmol L-1). Dry matter production and concentrations of As, Si, and photosynthetic pigments were then evaluated. Chlorophyll fluorescence was also measured throughout plant growth. Si has positive effects in alleviating As stress in maize plants, evidenced by the increase in photosynthetic pigments. Silicon application resulted in higher As levels in plant tissue; therefore, using Si for soil phytoremediation may be a promising choice. Chlorophyll fluorescence analysis proved to be a sensitive tool, and it can be successfully used in the study of the ameliorating effects of Si in plant protection, with the Fr/FFr ratio as the variable recommended for identification of temporal changes in plants.

Effect of Vagus Nerve Stimulation in an Adult Patient with Dravet Syndrome: Contribution to Sudden Unexpected Death in Epilepsy Risk Reduction?.

We report on a patient who developed, from 5 months of age, multiple seizure types, including myoclonic, associated with severe psychomotor delay, leading to the diagnosis of Dravet syndrome. Over the years, he developed refractory epilepsy and was implanted with a vagus nerve stimulator at the age of 19. After 3 months, he experienced a progressive improvement of partial and generalized seizures, with a >90% reduction, and better alertness. This meaningful clinical improvement is discussed in the light of the sudden unexpected death in epilepsy risk, which is high in this setting, and seems remarkably diminished in our patient in view of the reduction of generalized convulsions.

Inflammatory role of ASC in antigen-induced arthritis is independent of caspase-1, NALP-3, and IPAF.

Because IL-1beta plays an important role in inflammation in human and murine arthritis, we investigated the contribution of the inflammasome components ASC, NALP-3, IPAF, and caspase-1 to inflammatory arthritis. We first studied the phenotype of ASC-deficient and wild-type mice during Ag-induced arthritis (AIA). ASC(-/-) mice showed reduced severity of AIA, decreased levels of synovial IL-1beta, and diminished serum amyloid A levels. In contrast, mice deficient in NALP-3, IPAF, or caspase-1 did not show any alteration of joint inflammation, thus indicating that ASC associated effects on AIA are independent of the classical NALP-3 or IPAF inflammasomes. Because ASC is a ubiquitous cytoplasmic protein that has been implicated in multiple cellular processes, we explored other pathways through which ASC may modulate inflammation. Ag-specific proliferation of lymph node and spleen cells from ASC-deficient mice was significantly decreased in vitro, as was the production of IFN-gamma, whereas IL-10 production was enhanced. TCR ligation by anti-CD3 Abs in the presence or absence of anti-CD28 Abs induced a reduction in T cell proliferation in ASC(-/-) T cells compared with wild-type ones. In vivo lymph node cell proliferation was also significantly decreased in ASC(-/-) mice, but no effects on apoptosis were observed either in vitro or in vivo in these mice. In conclusion, these results strongly suggest that ASC modulates joint inflammation in AIA through its effects on cell-mediated immune responses but not via its implication in inflammasome formation.

Mechanism of reduction of virus release and cell-cell fusion in persistent canine distemper virus infection.

Canine distemper virus (CDV), a mobillivirus related to measles virus causes a chronic progressive demyelinating disease, associated with persistence of the virus in the central nervous system (CNS). CNS persistence of morbilliviruses has been associated with cell-to-cell spread, thereby limiting immune detection. The mechanism of cell-to-cell spread remains uncertain. In the present study we studied viral spread comparing a cytolytic (non-persistent) and a persistent CDV strain in cell cultures. Cytolytic CDV spread in a compact concentric manner with extensive cell fusion and destruction of the monolayer. Persistent CDV exhibited a heterogeneous cell-to-cell pattern of spread without cell fusion and 100-fold reduction of infectious viral titers in supernatants as compared to the cytolytic strain. Ultrastructurally, low infectious titers correlated with limited budding of persistent CDV as compared to the cytolytic strain, which shed large numbers of viral particles. The pattern of heterogeneous cell-to-cell viral spread can be explained by low production of infectious viral particles in only few areas of the cell membrane. In this way persistent CDV only spreads to a small proportion of the cells surrounding an infected one. Our studies suggest that both cell-to-cell spread and limited production of infectious virus are related to reduced expression of fusogenic complexes in the cell membrane. Such complexes consist of a synergistic configuration of the attachment (H) and fusion (F) proteins on the cell surface. F und H proteins exhibited a marked degree of colocalization in cytolytic CDV infection but not in persistent CDV as seen by confocal laser microscopy. In addition, analysis of CDV F protein expression using vaccinia constructs of both strains revealed an additional large fraction of uncleaved fusion protein in the persistent strain. This suggests that the paucity of active fusion complexes is due to restricted intracellular processing of the viral fusion protein.

MDCT arthrography of the hip: value of the adaptive statistical iterative reconstruction technique and potential for radiation dose reduction.

OBJECTIVE: The purpose of this article is to assess the effect of the adaptive statistical iterative reconstruction (ASIR) technique on image quality in hip MDCT arthrography and to evaluate its potential for reducing radiation dose. SUBJECTS AND METHODS: Thirty-seven patients examined with hip MDCT arthrography were prospectively randomized into three different protocols: one with a regular dose (volume CT dose index [CTDIvol], 38.4 mGy) and two with a reduced dose (CTDIvol, 24.6 or 15.4 mGy). Images were reconstructed using filtered back projection (FBP) and four increasing percentages of ASIR (30%, 50%, 70%, and 90%). Image noise and contrast-to-noise ratio (CNR) were measured. Two musculoskeletal radiologists independently evaluated several anatomic structures and image quality parameters using a 4-point scale. They also jointly assessed acetabular labrum tears and articular cartilage lesions. RESULTS: With decreasing radiation dose level, image noise statistically significantly increased (p=0.0009) and CNR statistically significantly decreased (p=0.001). We also found a statistically significant reduction in noise (p=0.0001) and increase in CNR (p≤0.003) with increasing percentage of ASIR; in addition, we noted statistically significant increases in image quality scores for the labrum and cartilage, subchondral bone, overall diagnostic quality (up to 50% ASIR), and subjective noise (p≤0.04), and statistically significant reductions for the trabecular bone and muscles (p≤0.03). Regardless of the radiation dose level, there were no statistically significant differences in the detection and characterization of labral tears (n=24; p=1) and cartilage lesions (n=40; p≥0.89) depending on the ASIR percentage. CONCLUSION: The use of up to 50% ASIR in hip MDCT arthrography helps to reduce radiation dose by approximately 35-60%, while maintaining diagnostic image quality comparable to that of a regular-dose protocol using FBP.

Interleukin-17 is a critical mediator of vaccine-induced reduction of Helicobacter infection in the mouse model.

BACKGROUND & AIMS: Despite the proven ability of immunization to reduce Helicobacter infection in mouse models, the precise mechanism of protection has remained elusive. This study explores the possibility that interleukin (IL)-17 plays a role in the reduction of Helicobacter infection following vaccination of wild-type animals or in spontaneous reduction of bacterial infection in IL-10-deficient mice. METHODS: In mice, reducing Helicobacter infection, the levels and source of IL-17 were determined and the role of IL-17 in reduction of Helicobacter infection was probed by neutralizing antibodies. RESULTS: Gastric IL-17 levels were strongly increased in mice mucosally immunized with urease plus cholera toxin and challenged with Helicobacter felis as compared with controls (654 +/- 455 and 34 +/- 84 relative units for IL-17 messenger RNA expression [P < .01] and 6.9 +/- 8.4 and 0.02 +/- 0.04 pg for IL-17 protein concentration [P < .01], respectively). Flow cytometry analysis showed that a peak of CD4(+)IL-17(+) T cells infiltrating the gastric mucosa occurred in immunized mice in contrast to control mice (4.7% +/- 0.3% and 1.4% +/- 0.3% [P < .01], respectively). Gastric mucosa-infiltrating CD4(+)IL-17(+) T cells were also observed in IL-10-deficient mice that spontaneously reduced H felis infection (4.3% +/- 2.3% and 2% +/- 0.6% [P < .01], for infected and noninfected IL-10-deficient mice, respectively). In wild-type immunized mice, intraperitoneal injection of anti-IL-17 antibodies significantly inhibited inflammation and the reduction of Helicobacter infection in comparison with control antibodies (1 of 12 mice vs 9 of 12 mice reduced Helicobacter infection [P < .01], respectively). CONCLUSIONS: IL-17 plays a critical role in the immunization-induced reduction of Helicobacter infection from the gastric mucosa.