Pulse wave amplitude drops during sleep are reliable surrogate markers of changes in cortical activity

Rapport de synthèseLe syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie respiratoire fréquente. Sa prévalence est estimée entre 2 et 5% de la population adulte générale. Ses conséquences sont importantes. Notamment, une somnolence diurne, des troubles de la concentration, des troubles de la mémoire et une augmentation du risque d'accident de la route et du travail. Il représente également un facteur de risque cardiovasculaire indépendant.Ce syndrome est caractérisé par la survenue durant le sommeil d'obstructions répétées des voies aériennes supérieures. L'arrêt ou la diminution d'apport en oxygène vers les poumons entraîne des épisodes de diminution de la saturation en oxygène de l'hémoglobine. Les efforts ventilatoires visant à lever l'obstacle présent sur les voies aériennes causent de fréquents réveils à l'origine d'une fragmentation du sommeil.La polysomnographie (PSG) représente le moyen diagnostic de choix. Il consiste en l'enregistrement dans un laboratoire du sommeil et en présence d'un technicien diplômé, du tracé électroencéphalographique (EEG), de l'électrooculogramme (EOG), de l'électromyogramme mentonnier (EMG), du flux respiratoire nasal, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de l'électrocardiogramme (ECG), des mouvements thoraciques et abdominaux, de la position du corps et des mouvements des jambes. L'examen est filmé par caméra infrarouge et les sons sont enregistrés.Cet examen permet entre autres mesures, de déterminer les événements respiratoires obstructifs nécessaires au diagnostic de syndrome d'apnée du sommeil. On définit une apnée lors d'arrêt complet du débit aérien durant au moins 10 secondes et une hypopnée en cas, soit de diminution franche de l'amplitude du flux respiratoire supérieure à 50% durant au moins 10 secondes, soit de diminution significative (20%) de l'amplitude du flux respiratoire pendant au minimum 10 secondes associée à un micro-éveil ou à une désaturation d'au moins 3% par rapport à la ligne de base. La détection des micro-éveils se fait en utilisant les dérivations électroencéphalographiques, électromyographiques et électrooculographiques. Il existe des critères visuels de reconnaissance de ces éveils transitoire: apparition de rythme alpha (8.1 à 12.0 Hz) ou beta (16 à 30 Hz) d'une durée supérieure à 3 secondes [20-21].Le diagnostic de S AOS est retenu si l'on retrouve plus de 5 événements respiratoires obstructifs par heure de sommeil associés soit à une somnolence diurne évaluée selon le score d'Epworth ou à au moins 2 symptômes parmi les suivants: sommeil non réparateur, étouffements nocturne, éveils multiples, fatigue, troubles de la concentration. Le S AOS est gradué en fonction du nombre d'événements obstructifs par heure de sommeil en léger (5 à 15), modéré (15 à 30) et sévère (>30).La polysomnographie (PSG) comporte plusieurs inconvénients pratiques. En effet, elle doit être réalisée dans un laboratoire du sommeil avec la présence permanente d'un technicien, limitant ainsi son accessibilité et entraînant des délais diagnostiques et thérapeutiques. Pour ces mêmes raisons, il s'agit d'un examen onéreux.La polygraphie respiratoire (PG) représente l'alternative diagnostique au gold standard qu'est l'examen polysomnographique. Cet examen consiste en l'enregistrement en ambulatoire, à savoir au domicile du patient, du flux nasalrespiratoire, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de la position du corps et du ronflement (par mesure de pression).En raison de sa sensibilité et sa spécificité moindre, la PG reste recommandée uniquement en cas de forte probabilité de SAOS. Il existe deux raisons principales à l'origine de la moindre sensibilité de l'examen polygraphique. D'une part, du fait que l'état de veille ou de sommeil n'est pas déterminé avec précision, il y a dilution des événements respiratoires sur l'ensemble de l'enregistrement et non sur la période de sommeil uniquement. D'autre part, en l'absence de tracé EEG, la quantification des micro-éveils est impossible. Il n'est donc pas possible dans l'examen poly graphique, de reconnaître une hypopnée en cas de diminution de flux respiratoire de 20 à 50% non associée à un épisode de désaturation de l'hémoglobine de 3% au moins. Alors que dans l'examen polysomnographique, une telle diminution du flux respiratoire pourrait être associée à un micro-éveil et ainsi comptabilisée en tant qu'hypopnée.De ce constat est né la volonté de trouver un équivalent de micro-éveil en polygraphie, en utilisant les signaux à disposition, afin d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique.Or plusieurs études ont démontrés que les micro-éveils sont associés à des réactions du système nerveux autonome. Lors des micro-éveils, on met en évidence la survenue d'une vasoconstriction périphérique. La variation du tonus sympathique associée aux micro-éveils peut être mesurée par différentes méthodes. Les variations de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie représentant un marqueur fiable de la vasoconstriction périphérique associée aux micro-réveils, il paraît donc opportun d'utiliser ce marqueur autonomique disponible sur le tracé des polygraphies ambulatoires afin de renforcer la sensibilité de cet examen.Le but de l'étude est d'évaluer la sensibilité des variations de l'amplitude de l'onde de pouls pour détecter des micro-réveils corticaux afin de trouver un moyen d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique et de renforcer ainsi sont pouvoir diagnostic.L'objectif est de démontrer qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde pouls est concomitante à une activation corticale correspondant à un micro¬réveil. Cette constatation pourrait permettre de déterminer une hypopnée, en polygraphie, par une diminution de 20 à 50% du flux respiratoire sans désaturation de 3% mais associée à une baisse significative de l'amplitude de pouls en postulant que l'événement respiratoire a entraîné un micro-réveil. On retrouve par cette méthode les mêmes critères de scoring d'événements respiratoires en polygraphie et en polysomnographie, et l'on renforce la sensibilité de la polygraphie par rapport au gold standard polysomnographique.La méthode consiste à montrer en polysomnographie qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie est associée à une activation du signal électroencéphalographique, en réalisant une analyse spectrale du tracé EEG lors des baisses d'amplitude du signal d'onde de pouls.Pour ce faire nous avons réalisé une étude rétrospective sur plus de 1000 diminutions de l'amplitude de l'onde de pouls sur les tracés de 10 sujets choisis de manière aléatoire parmi les patients référés dans notre centre du sommeil (CIRS) pour suspicion de trouble respiratoire du sommeil avec somnolence ou symptomatologie diurne.Les enregistrements nocturnes ont été effectués de manière standard dans des chambres individuelles en utilisant le système d'acquisition Embla avec l'ensemble des capteurs habituels. Les données ont été par la suite visuellement analysées et mesurées en utilisant le software Somnologica version 5.1, qui fournit un signal de l'amplitude de l'onde de pouls (puise wave amplitude - PWA).Dans un premier temps, un technicien du sommeil a réalisé une analyse visuelle du tracé EEG, en l'absence des données du signal d'amplitude d'onde de pouls. Il a déterminé les phases d'éveil et de sommeil, les stades du sommeil et les micro¬éveils selon les critères standards. Les micro-éveils sont définis lors d'un changement abrupt dans la fréquence de l'EEG avec un pattern d'ondes thêta-alpha et/ou une fréquence supérieure à 16 Hz (en l'absence de fuseau) d'une durée d'au minimum trois secondes. Si cette durée excède quinze secondes, l'événement correspond à un réveil.Puis, deux investigateurs ont analysé le signal d'amplitude d'onde de pouls, en masquant les données du tracé EEG qui inclut les micro-éveils. L'amplitude d'onde de pouls est calculée comme la différence de valeur entre le zénith et le nadir de l'onde pour chaque cycle cardiaque. Pour chaque baisse de l'amplitude d'onde de pouls, la plus grande et la plus petite amplitude sont déterminées et le pourcentage de baisse est calculé comme le rapport entre ces deux amplitudes. On retient de manière arbitraire une baisse d'au moins 20% comme étant significative. Cette limite a été choisie pour des raisons pratiques et cliniques, dès lors qu'elle représentait, à notre sens, la baisse minimale identifiable à l'inspection visuelle. Chaque baisse de PWA retenue est divisée en 5 périodes contiguës de cinq secondes chacune. Deux avant, une pendant et deux après la baisse de PWA.Pour chaque période de cinq secondes, on a pratiqué une analyse spectrale du tracé EEG correspondant. Le canal EEG C4-A1 est analysé en utilisant la transformée rapide de Fourier (FFT) pour chaque baisse de PWA et pour chaque période de cinq secondes avec une résolution de 0.2 Hz. La distribution spectrale est catégorisée dans chaque bande de fréquence: delta (0.5 à 4.0 Hz); thêta (4.1 à 8.0Hz); alpha (8.1 à 12.0 Hz); sigma (12.1 à 16 Hz) et beta (16.1 à 30.0 Hz). La densité de puissance (power density, en μΥ2 ) pour chaque bande de fréquence a été calculée et normalisée en tant que pourcentage de la puissance totale. On a déterminé, ensuite, la différence de densité de puissance entre les 5 périodes par ANOVA on the rank. Un test post hoc Tukey est été utilisé pour déterminer si les différences de densité de puissance étaient significatives. Les calculs ont été effectués à l'aide du software Sigmastat version 3.0 (Systat Software San Jose, California, USA).Le principal résultat obtenu dans cette étude est d'avoir montré une augmentation significative de la densité de puissance de l'EEG pour toutes les bandes de fréquence durant la baisse de l'amplitude de l'onde de pouls par rapport à la période avant et après la baisse. Cette augmentation est par ailleurs retrouvée dans la plupart des bande de fréquence en l'absence de micro-réveil visuellement identifié.Ce résultat témoigné donc d'une activation corticale significative associée à la diminution de l'onde de pouls. Ce résulat pourrait permettre d'utiliser les variations de l'onde de pouls dans les tracés de polygraphie comme marqueur d'une activation corticale. Cependant on peut dire que ce marqueur est plus sensible que l'analyse visuelle du tracé EEG par un technicien puisque qu'on notait une augmentation de lactivité corticale y compris en l'absence de micro-réveil visuellement identifié. L'application pratique de ces résultats nécessite donc une étude prospective complémentaire.

Changes in the contents of kaempherol, quercetin and L-ascorbic acid in sea buckthorn berries during maturation

Selostus: Tyrnin marjojen kamferoli-, kversetiini- ja L-askorbiinihappopitoisuuksien muutokset kypsymisen aikana

E-publishing development and changes in the scholarly communication system

New and alternative scientific publishing business models is a reality driven mostly by the information and communication technologies, by the movements towards the recovery of control of the scientific communication activities by the academic community, and by the open access approaches. The hybrid business model, mixing open and toll-access is a reality and they will probably co-exist with respective trade-offs. This essay discusses the changes driven by the epublishing and the impacts on the scholarly communication system stakeholders' interrelationships (publishers-researchers, publishers-libraries and publishers-users interrelationships), and the changes on the scientific publishing business models, followed by a discussion of possible evolving business models. Whatever the model which evolves and dominates, a huge cultural change in authors' and institutions publishing practices will be necessary in order to make the open access happen and to consolidate the right business models for the traditional publishers. External changes such as policies, rewarding systems and institutions mandates should also happen in order to sustain the whole changing scenario.

Changes in Aortic Pulse Wave Velocity in Hypertensive Postmenopausal Women: Comparison Between a Calcium Channel Blocker vs Angiotensin Receptor Blocker Regimen.

J Clin Hypertens (Greenwich). 2012;14:773-778. ©2012 Wiley Periodicals, Inc. Postmenopausal women are at greater risk for hypertension-related cardiovascular disease. Antihypertensive therapy may help alleviate arterial stiffness that represents a potential modifiable risk factor of hypertension. This randomized controlled study investigated the difference between an angiotensin receptor blocker and a calcium channel blocker in reducing arterial stiffness. Overall, 125 postmenopausal hypertensive women (age, 61.4±6 years; systolic blood pressure/diastolic blood pressure [SBP/DBP], 158±11/92±9 mm Hg) were randomized to valsartan 320 mg±hydrochlorothiazide (HCTZ) (n=63) or amlodipine 10 mg±HCTZ (n=62). The primary outcome was carotid-to-femoral pulse wave velocity (PWV) changes after 38 weeks of treatment. Both treatments lowered peripheral blood pressure (BP) (-22.9/-10.9 mm Hg for valsartan and -25.2/-11.7 mm Hg for amlodipine, P=not significant) and central BP (-15.7/-7.6 mm Hg for valsartan and -19.2/-10.3 mm Hg for amlodipine, P<.05 for central DBP). Both treatments similarly reduced the carotid-femoral PWV (-1.9 vs -1.7 m/s; P=not significant). Amlodipine was associated with a higher incidence of peripheral edema compared with the valsartan group (77% vs 14%, P<.001). BP lowering in postmenopausal women led to a reduction in arterial stiffness as assessed by PWV measurement. Both regimens reduced PWV to a similar degree after 38 weeks of treatment despite differences in central BP lowering, suggesting that the effect of valsartan on PWV is mediated through nonhemodynamic effects.

The relationship between Lamb weather types and long-term changes in flood frequency, River Eden, UK

Research has found that both flood magnitude and frequency in the UK may have increased over the last five decades. However, evaluating whether or not this is a systematic trend is difficult because of the lack of longer records. Here we compile and consider an extreme flood record that extends back to 1770. Since 1770, there have been 137 recorded extreme floods. However, over this period, there is not a unidirectional trend of rising extreme flood risk over time. Instead, there are clear flood-rich and flood-poor periods. Three main flood-rich periods were identified: 18731904, 19231933, and 1994 onwards. To provide a first analysis of what is driving these periods, and given the paucity of more sophisticated datasets that extend back to the 18th century, objective Lamb weather types were used. Of the 27 objective Lamb weather types, only 11 could be associated with the extreme floods during the gauged period, and only 5 of these accounted for > 80% of recorded extreme floods The importance of these five weather types over a longer timescale for flood risk in Carlisle was assessed, through calculating the proportion of each hydrological year classified as being associated with these flood-generating weather types. Two periods clearly had more than the average proportions of the year classified as one of the flood causing weather types; 19001940 and 19832007; and these two periods both contained flood-rich hydrological records. Thus, the analysis suggests that systematic organisation of the North Atlantic climate system may be manifest as periods of elevated and reduced flood risk, an observation that has major implications for analyses that assume that climatic drivers of flood risk can be either statistically stationary or are following a simple trend. Copyright (c) 2011 Royal Meteorological Society

Retinal vessel oxygen saturation and its correlation with structural changes in retinitis pigmentosa.

PURPOSE: To study the influence of retinal structural changes on oxygen saturation in retinitis pigmentosa (RP) patients. METHODS: Oximetry measurements were performed on 21 eyes of 11 RP patients and compared to 24 eyes of 12 controls. Retinal oxygen saturation was measured in all major retinal arterioles (A-SO₂) and venules (V-SO₂) with an oximetry unit of the retinal vessel analyser (IMEDOS Systems UG, Jena, Germany). Oximetry data were compared with morphological changes measured by Cirrus optical coherence tomography (OCT) (Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA, macular thickness protocol). RESULTS: In RP patients, the retinal A-SO₂ and V-SO₂ levels were higher at 99.3% (p = 0.001, anova based on mixed-effects model) and 66.8% (p < 0.001), respectively, and the difference between the two (A-V SO₂) was lower at 32.5% (p < 0.001), when compared to the control group (92.4%; 54.0%; 38.4%, respectively). With the RP group, the A-V SO₂ correlated positively, not only with central macular thickness, but also with retinal thickness, in zones 2 and 3 (p = 0.006, p = 0.007, p = 0.014). CONCLUSION: These data indicate that oxygen metabolism was altered in RP patients. Based on our preliminary results, retinal vessel saturation correlated with structural alterations in RP. This method could be valuable in monitoring disease progression and evaluating a potential therapeutic response.

Changes in cerebral compartmental compliances during mild hypocapnia in patients with traumatic brain injury.

The benefit of induced hyperventilation for intracranial pressure (ICP) control after severe traumatic brain injury (TBI) is controversial. In this study, we investigated the impact of early and sustained hyperventilation on compliances of the cerebral arteries and of the cerebrospinal (CSF) compartment during mild hyperventilation in severe TBI patients. We included 27 severe TBI patients (mean 39.5 ± 3.4 years, 6 women) in whom an increase in ventilation (20% increase in respiratory minute volume) was performed during 50 min as part of a standard clinical CO(2) reactivity test. Using a new mathematical model, cerebral arterial compliance (Ca) and CSF compartment compliance (Ci) were calculated based on the analysis of ICP, arterial blood pressure, and cerebral blood flow velocity waveforms. Hyperventilation initially induced a reduction in ICP (17.5 ± 6.6 vs. 13.9 ± 6.2 mmHg; p < 0.001), which correlated with an increase in Ci (r(2) = 0.213; p = 0.015). Concomitantly, the reduction in cerebral blood flow velocities (CBFV, 74.6 ± 27.0 vs. 62.9 ± 22.9 cm/sec; p < 0.001) marginally correlated with the reduction in Ca (r(2) = 0.209; p = 0.017). During sustained hyperventilation, ICP increased (13.9 ± 6.2 vs. 15.3 ± 6.4 mmHg; p < 0.001), which correlated with a reduction in Ci (r(2) = 0.297; p = 0.003), but no significant changes in Ca were found during that period. The early reduction in Ca persisted irrespective of the duration of hyperventilation, which may contribute to the lack of clinical benefit of hyperventilation after TBI. Further studies are needed to determine whether monitoring of arterial and CSF compartment compliances may detect and prevent an adverse ischemic event during hyperventilation.

Temporal changes in mosquito abundance (Culex pipiens), avian malaria prevalence and lineage composition

Background: Knowledge on the temporal dynamics of host/vector/parasite interactions is a pre-requisite to further address relevant questions in the fields of epidemiology and evolutionary ecology of infectious diseases. In studies of avian malaria, the natural history of Plasmodium parasites with their natural mosquito vectors, however, is mostly unknown. Methods: Using artificial water containers placed in the field, we monitored the relative abundance of parous females of Culex pipiens mosquitoes during two years (2010-2011), in a population in western Switzerland. Additionally, we used molecular tools to examine changes in avian malaria prevalence and Plasmodium lineage composition in female C. pipiens caught throughout one field season (April-August) in 2011. Results: C. pipiens relative abundance varied both between years and months, and was associated with temperature fluctuations. Total Plasmodium prevalence was high and increased from spring to summer months (13.1-20.3%). The Plasmodium community was composed of seven different lineages including P. relictum (SGS1, GRW11 and PADOM02 lineages), P. vaughani (lineage SYAT05) and other Plasmodium spp. (AFTRU5, PADOM1, COLL1). The most prevalent lineages, P. vaughani (lineage SYAT05) and P. relictum (lineage SGS1), were consistently found between years, although they had antagonistic dominance patterns during the season survey. Conclusions: Our results suggest that the time window of analysis is critical in evaluating changes in the community of avian malaria lineages infecting mosquitoes. The potential determinants of the observed changes as well as their implications for future prospects on avian malaria are discussed.

High b-value Diffusion-weighted Imaging: A Sensitive Method to Reveal White Matter Changes in Schizophrenia

Background: b-value is the parameter characterizing the intensity of the diffusion weighting during image acquisition. Data acquisition is usually performed with low b value (b~1000 s/mm2). Evidence shows that high b-values (b>2000 s/mm2) are more sensitive to the slow diffusion compartment (SDC) and maybe more sensitive in detecting white matter (WM) anomalies in schizophrenia.Methods: 12 male patients with schizophrenia (mean age 35 +/-3 years) and 16 healthy male controls matched for age were scanned with a low b-value (1000 s/mm2) and a high b-value (4000 s/mm2) protocol. Apparent diffusion coefficient (ADC) is a measure of the average diffusion distance of water molecules per time unit (mm2/s). ADC maps were generated for all individuals. 8 region of interests (frontal and parietal region bilaterally, centrum semi-ovale bilaterally and anterior and posterior corpus callosum) were manually traced blind to diagnosis.Results: ADC measures acquired with high b-value imaging were more sensitive in detecting differences between schizophrenia patients and healthy controls than low b-value imaging with a gain in significance by a factor of 20- 100 times despite the lower image Signal-to-noise ratio (SNR). Increased ADC was identified in patient's WM (p=0.00015) with major contributions from left and right centrum semi-ovale and to a lesser extent right parietal region.Conclusions: Our results may be related to the sensitivity of high b-value imaging to the SDC believed to reflect mainly the intra-axonal and myelin bound water pool. High b-value imaging might be more sensitive and specific to WM anomalies in schizophrenia than low b-value imaging

"Suddenly I get into the zone": Examining discontinuities and nonlinear changes in flow experiences at work

Work-related flow is defined as a sudden and enjoyable merging of action and awareness that represents a peak experience in the daily lives of workers. Employees" perceptions of challenge and skill and their subjective experiences in terms of enjoyment, interest and absorption were measured using the experience sampling method, yielding a total of 6981 observations from a sample of 60 employees. Linear and nonlinear approaches were applied in order to model both continuous and sudden changes. According to the R2, AICc and BIC indexes, the nonlinear dynamical systems model (i.e. cusp catastrophe model) fit the data better than the linear and logistic regression models. Likewise, the cusp catastrophe model appears to be especially powerful for modelling those cases of high levels of flow. Overall, flow represents a nonequilibrium condition that combines continuous and abrupt changes across time. Research and intervention efforts concerned with this process should focus on the variable of challenge, which, according to our study, appears to play a key role in the abrupt changes observed in work-related flow.

Changes in insulin secretion and glucose metabolism induced by dexamethasone in lean and obese females

Résumé But: Chez les individus sveltes et en bonne santé, les modifications de la sensibilité à l'insuline secondaires à l'administration de dexaméthasone pendant deux jours sont compensées par une modification de la sécrétion d'insuline, permettant le maintien de l'homéostasie glucidique. Cette étude évalue les modifications du métabolisme glucidique et de la sécrétion d'insuline induites par une administration limitée de dexaméthasone chez les femmes obèses. Méthode de recherche: Onze femmes obèses ayant une tolérance au glucose normale ont été étudiées à deux reprises, 1° sans dexaméthasone et 2° après deux jours d'administration de dexaméthasone à faible dose. Un clamp hyperglycémique comportant deux plateaux (taux plasmatique de glucose à 7.5, respectivement 10 mM) avec du glucose marqué (6.6 ²H2 glc) a été utilisé pour déterminer la sécrétion d'insuline et le métabolisme du glucose du corps entier. Les résultats ont été comparés à ceux d'un groupe de huit femmes sveltes. Résultats : Sans dexaméthasone, les femmes obèses avaient un taux d'insuline plasmatique supérieur à jeun, durant le premier pic de sécrétion d'insuline, et aux deux plateaux hyperglycémiques. Elles avaient toutefois un métabolisme glucidique normal comparé à celui des femmes sveltes, ce qui indique une compensation adéquate. Après administration de la dexaméthasone, les femmes obèses avaient une augmentation du taux d'insuline plasmatique de 66 à 92%, mais une baisse de stockage du glucose de 15.4%. Ceci contrastait avec l'augmentation du taux d'insuline plasmatique de 91 à 113% chez les femmes sveltes et l'absence de changement de stockage du glucose du corps entier. Discussion : L'administration de dexaméthasone conduit à une baisse significative du stockage du glucose du corps entier pour une glycémie fixée chez les femmes obèses mais non chez les femmes sveltes. Ceci indique que les femmes obèses sont incapables d'accroître adéquatement leur sécrétion d'insuline. Abstract: Objective: In healthy lean individuals, changes in insulin sensitivity occurring as a consequence of a 2-day dexamethasone administration are compensated for by changes in insulin secretion, allowing glucose homeostasis to be maintained. This study evaluated the changes in glucose metabolism and insulin secretion induced by short-term dexamethasone administration in obese women. Research Methods and Procedures: Eleven obese women with normal glucose tolerance were studied on two occasions, without and after 2 days of low-dose dexamethasone administration. A two-step hyperglycemic clamp (7.5 and 10 mr1/1 glucose) with 6,6 2H2 glucose was used to assess insulin secretion and whole body glucose metabolism. Results were compared with those obtained in a group of eight lean women. Results: Without dexamethasone, obese women had higher plasma insulin concentrations in the fasting state, during the first phase of insulin secretion, and at the two hyperglycemic plateaus. However, they had normal whole body glucose metabolism compared with lean women, indicating adequate compensation. After dexamethasone, obese women had a 66% to 92% increase in plasma insulin concentrations but a 15.4% decrease in whole body glucose disposal. This contrasted with lean women, who had a 91% to 113% increase in plasma insulin concentrations, with no change in whole body glucose disposal. Discussion: Dexamethasone administration led to a significant reduction in whole body glucose disposal at fixed glycemia in obese but not lean women. This indicates that obese women are unable to increase their insulin secretion appropriately.

Age-related changes in the bimanual advantage and in brain oscillatory activity during tapping movements suggest a decline in processing sensory reafference

Deficits in the processing of sensory reafferences have been suggested as accounting for age-related decline in motor coordination. Whether sensory reafferences are accurately processed can be assessed based on the bimanual advantage in tapping: because of tapping with an additional hand increases kinesthetic reafferences, bimanual tapping is characterized by a reduced inter-tap interval variability than unimanual tapping. A suppression of the bimanual advantage would thus indicate a deficit in sensory reafference. We tested whether elderly indeed show a reduced bimanual advantage by measuring unimanual (UM) and bimanual (BM) self-paced tapping performance in groups of young (n = 29) and old (n = 27) healthy adults. Electroencephalogram was recorded to assess the underlying patterns of oscillatory activity, a neurophysiological mechanism advanced to support the integration of sensory reafferences. Behaviorally, there was a significant interaction between the factors tapping condition and age group at the level of the inter-tap interval variability, driven by a lower variability in BM than UM tapping in the young, but not in the elderly group. This result indicates that in self-paced tapping, the bimanual advantage is absent in elderly. Electrophysiological results revealed an interaction between tapping condition and age group on low beta band (14âeuro"20 Hz) activity. Beta activity varied depending on the tapping condition in the elderly but not in the young group. Source estimations localized this effect within left superior parietal and left occipital areas. We interpret our results in terms of engagement of different mechanisms in the elderly depending on the tapping mode: a âeuro~kinestheticâeuro? mechanism for UM and a âeuro~visual imageryâeuro? mechanism for BM tapping movement.

Pregnancy-associated changes in host permissiveness to metastasis

THESIS SUMMARY : Metastasis is a multistep process involving tumour cell-autonomous features, the host tissue stroma of the primary tumour, the blood or lymphatic system as well as a receptive target organ. Most studies on factors influencing metastasis have concentrated on the characteristics of the disseminating tumour cell and on early steps of metastasis including invasion and angiogenesis. Although these steps are necessary for tumour cells to disseminate, it is the challenges encountered in the later steps of metastasis -survival while in the circulation and engraftment and outgrowth in the target organ -that account for the inefficiency of circulating tumour cells in establishing secondary lesions. Full understanding of the metastatic process therefore requires elucidation of the mechanisms that regulate these late steps, and in particular that determine what makes any given tissue permissive for metastatic tumour growth. To address this issue, we assessed the mechanisms whereby a physiological situation -pregnancy -can alter host permissiveness toward metastasis. We show that pregnant NOD/SCID mice -injected intravenously with tumour cells -develop more metastases than their non-pregnant counterparts irrespective of the tumour cell type. There was no direct effect of pregnancy-related circulating factors on tumour cell proliferation, and subcutaneous tumour growth does not vary between pregnant and nonpregnant animals. However, decreased elimination of tumour cells from the lung microvasculature was observed in pregnant mice, prompting us to assess whether pregnancy-related adaptations in innate immunity could account for this differential clearing. We found that natural killer (NK) cell fractions are decreased in blood and spleen of pregnant mice and that NK cell cytotoxicity is impaired, as reported previously. The use of NK-deficient mice or tumour cell lines resistant to NK killing abrogates the difference in metastasis load between pregnant and virgin mice. CD11 b+ Gr-1+ myeloid-derived suppressor cells (MDSC) have previously been shown to accumulate in tumour-bearing mice and to down-modulate NK activity. Accordingly, we show an increase in MDSC in pregnant mouse blood, spleen, lungs and liver. Depletion of MDSC prior to tumour cell injection decreased metastasis load in pregnant NOD/SCID mice but had no effect on virgin mice. Similarly, adoptive transfer of MDSC extracted from pregnant mice into virgin mice lead to increased metastasis take. In parallel, we investigated whether the lung and liver microenvironments are modified during pregnancy thereby providing a more "permissive soil" for the establishment of metastases. A comparative analysis of microarray data of pregnant mouse lungs and liver with "premetastatic niche" gene expression profiles of these organs shows that similar mechanisms could mediate an increase in lung and liver metastasis in pregnant mice and in mice harbouring an aggressive primary tumour. Several commonly up-regulated genes point towards the recruitment of myeloid cells, consistent with the accumulation of MDSC observed in pregnant mice. MDSC have never been evoked in the context of pregnancy before. Although the role of MDSC in pregnancy requires further investigation we suggest that MDSC accumulation constitutes an important and hitherto unrecognised common denominator of maternal immune tolerance and cancer immune escape. RESUME DE THESE : La métastatisation est un processus en plusieurs étapes qui implique des compétences particulières chez les cellules tumorales, le stroma de la tumeur primaire, les vaisseaux sanguins ou lymphatiques ainsi qu'un organe cible' réceptif. Jusqu'alors, la recherche s'est principalement intéressée aux facteurs qui influencent les étapes précoces de la métastatisation donc aux caractéristiques de la cellule métastatique, et aux processus tels que l'invasion et l'angiogenèse, tandis que peu d'études traitent des étapes tardives tel que la survie dans la circulation sanguine et l'établissement d'une lésion dans l'organe cible. En particulier, l'élucidation des facteurs qui déterminent la permissivité d'un tissu à la greffe de cellules disséminantes est indispensable à la compréhension de ce processus complexe qu'est la métastatisation. Nous proposons ici un modèle de souris récapitulant les étapes tardives de la métastatisation dans un contexte d'une permissivité accrue aux métastases chez la souris gravide, et nous évaluons les mécanismes impliqués. Les souris gestantes développent plus de métastases après l'injection intraveineuse de cellules tumorales, indépendamment du type de tumeur d'origine. Les taux élevés d'hormones et de facteurs de croissance chez la souris gravide n'inflúencent pas la prolifération des cellules tumorales et fa croissance de tumeurs sous-cutanées n'est pas non plus accélérée par la gestation. En revanche, une fois injectées, les cellules tumorales sont éliminées ` moins rapidement des vaisseaux pulmonaires chez la souris gravide que chez les contrôles. Cette observation est compatible avec un effet de la gestation sur l'immunité innée et nous avons mis en évidence une diminution des proportions de cellules NK (natural killer) dans le sang et la rate en particulier, ainsi qu'une cytotoxicité moindre envers des cellules tumorales. En utilisant des souris déficientes en cellules NK ou en injectant des cellules résistantes à l'attaqué par des cellules NK, la différence entre souris gestantes et non-gestantes disparaît. Il a été démontré chez des souris porteuses de tumeurs, que l'accumulation de cellules immunosuppressives de la lignée myélo-monocytaire (ou MDSC pour myeloid-derived suppressor tells) pouvait être responsable d'une inhibition de l'activité de cellules NK. Des nombres augmentés de ces cellules, caractérisées par les marqueurs de surface CD11b et Gr-1, ont été trouvés dans le sang, la rate, les poumons et le foie de souris gravides. Leur rôle dans la métastatisation est démontré par le fait que leur dépletion diminue le nombre de lésions secondaires chez la souris gestante, tandis que leur transfert dans des souris non-gestantes augmente le taux de métastases. L'utilisation de puces à ADN sur les foies et poumons de souris gravides a permis de mettre en évidence des différences d'expression génique proches de celles observées dans l'établissement de niches pré-métastatiques. Ceci suggère que des mécanismes similaires pourraient être responsables d'une permissivité accrue aux métastases chez la souris gravide et chez la souris porteuse d'une tumeur primaire agressive, telle que, en particulier, l'accumulation de cellules immunosuppressives dans les organes cibles. C'est la première fois que l'accumulation de MDSC est évoquée chez la souris gravide et nous proposons ici que celles-ci jouent un rôle dans la tolérance immunitaire envers le foetus et sont responsables de l'échappement de cellules tumorales injectées à la surveillance immunitaire par des cellules NK.