Plasticité du cortex visuel: «homéodynamie» des connexions neuronales et modèle d’effets d’antidépresseurs

Les informations sensorielles sont traitées dans le cortex par des réseaux de neurones co-activés qui forment des assemblées neuronales fonctionnelles. Le traitement visuel dans le cortex est régit par différents aspects des caractéristiques neuronales tels que l’aspect anatomique, électrophysiologique et moléculaire. Au sein du cortex visuel primaire, les neurones sont sélectifs à divers attributs des stimuli tels que l’orientation, la direction, le mouvement et la fréquence spatiale. Chacun de ces attributs conduit à une activité de décharge maximale pour une population neuronale spécifique. Les neurones du cortex visuel ont cependant la capacité de changer leur sélectivité en réponse à une exposition prolongée d’un stimulus approprié appelée apprentissage visuel ou adaptation visuelle à un stimulus non préférentiel. De ce fait, l’objectif principal de cette thèse est d’investiguer les mécanismes neuronaux qui régissent le traitement visuel durant une plasticité induite par adaptation chez des animaux adultes. Ces mécanismes sont traités sous différents aspects : la connectivité neuronale, la sélectivité neuronale, les propriétés électrophysiologiques des neurones et les effets des drogues (sérotonine et fluoxétine). Le modèle testé se base sur les colonnes d’orientation du cortex visuel primaire. La présente thèse est subdivisée en quatre principaux chapitres. Le premier chapitre (A) traite de la réorganisation du cortex visuel primaire suite à une plasticité induite par adaptation visuelle. Le second chapitre (B) examine la connectivité neuronale fonctionnelle en se basant sur des corrélations croisées entre paires neuronales ainsi que sur des corrélations d’activités de populations neuronales. Le troisième chapitre (C) met en liaison les aspects cités précédemment (les effets de l’adaptation visuelle et la connectivité fonctionnelle) aux propriétés électrophysiologiques des neurones (deux classes de neurones sont traitées : les neurones à décharge régulière et les neurones à décharge rapide ou burst). Enfin, le dernier chapitre (D) a pour objectif l’étude de l’effet du couplage de l’adaptation visuelle à l’administration de certaines drogues, notamment la sérotonine et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Méthodes En utilisant des enregistrements extracellulaires d’activités neuronales dans le cortex visuel primaire (V1) combinés à un processus d’imagerie cérébrale optique intrinsèque, nous enregistrons l’activité de décharge de populations neuronales et nous examinons l’activité de neurones individuels extraite des signaux multi-unitaires. L’analyse de l’activité cérébrale se base sur différents algorithmes : la distinction des propriétés électrophysiologiques des neurones se fait par calcul de l’intervalle de temps entre la vallée et le pic maximal du potentiel d’action (largeur du potentiel d’action), la sélectivité des neurones est basée sur leur taux de décharge à différents stimuli, et la connectivité fonctionnelle utilise des calculs de corrélations croisées. L’utilisation des drogues se fait par administration locale sur la surface du cortex (après une craniotomie et une durotomie). Résultats et conclusions Dans le premier chapitre, nous démontrons la capacité des neurones à modifier leur sélectivité après une période d’adaptation visuelle à un stimulus particulier, ces changements aboutissent à une réorganisation des cartes corticales suivant un patron spécifique. Nous attribuons ce résultat à la flexibilité de groupes fonctionnels de neurones qui étaient longtemps considérés comme des unités anatomiques rigides. En effet, nous observons une restructuration extensive des domaines d’orientation dans le but de remodeler les colonnes d’orientation où chaque stimulus est représenté de façon égale. Ceci est d’autant plus confirmé dans le second chapitre où dans ce cas, les cartes de connectivité fonctionnelle sont investiguées. En accord avec les résultats énumérés précédemment, les cartes de connectivité montrent également une restructuration massive mais de façon intéressante, les neurones utilisent une stratégie de sommation afin de stabiliser leurs poids de connectivité totaux. Ces dynamiques de connectivité sont examinées dans le troisième chapitre en relation avec les propriétés électrophysiologiques des neurones. En effet, deux modes de décharge neuronale permettent la distinction entre deux classes neuronales. Leurs dynamiques de corrélations distinctes suggèrent que ces deux classes jouent des rôles clés différents dans l’encodage et l’intégration des stimuli visuels au sein d’une population neuronale. Enfin, dans le dernier chapitre, l’adaptation visuelle est combinée avec l’administration de certaines substances, notamment la sérotonine (neurotransmetteur) et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Ces deux substances produisent un effet similaire en facilitant l’acquisition des stimuli imposés par adaptation. Lorsqu’un stimulus non optimal est présenté en présence de l’une des deux substances, nous observons une augmentation du taux de décharge des neurones en présentant ce stimulus. Nous présentons un modèle neuronal basé sur cette recherche afin d’expliquer les fluctuations du taux de décharge neuronale en présence ou en absence des drogues. Cette thèse présente de nouvelles perspectives quant à la compréhension de l’adaptation des neurones du cortex visuel primaire adulte dans le but de changer leur sélectivité dans un environnement d’apprentissage. Nous montrons qu’il y a un parfait équilibre entre leurs habiletés plastiques et leur dynamique d’homéostasie.

Suivi longitudinal de la densité osseuse et du statut en vitamine D chez des enfants prépubères avec une allergie au lait de vache non résolue

Problématique : L'allergie au lait de vache (ALV) est reconnue comme une condition transitoire qui disparaît chez la majorité des enfants avant l’âge de 3-5 ans, mais des données récentes révèlent une persistance de l’ALV. Les enfants souffrant d’une ALV sont à risque d’apports insuffisants en calcium et en vitamine D, deux nutriments impliqués dans la santé osseuse. Une première étude transversale portant sur la santé osseuse d’enfants prépubères ALV a observé que la densité osseuse (DMO) lombaire était significativement inférieure à celle d’enfants sans allergie au lait de vache (SALV). Objectifs : Sur la base de ces résultats, nous désirons documenter l’évolution longitudinale de la santé osseuse, du statut en vitamine D, des apports en calcium et en vitamine D et de l’adhérence à la supplémentation des enfants ALV (n=36) et de comparer ces données aux enfants SALV (n=19). Résultats : Le gain annualisé de la DMO lombaire est similaire entre les enfants ALV et SALV. Bien qu’il n’y ait pas de différence significative entre les deux groupes, la DMO lombaire des enfants ALV demeure cependant inférieure à celle des témoins. Qui plus est, le score-Z de la DMO du corps entier tend à être inférieur chez les enfants-cas comparé aux témoins. Au suivi, la concentration de 25OHD et le taux d’insuffisance en vitamine D sont similaires entre les deux groupes tout comme les apports en calcium et en vitamine D. Davantage d’enfants ALV prennent un supplément de calcium au suivi comparativement au temps initial (42% vs. 49%, p<0,05), mais le taux d’adhérence à la supplémentation a diminué à 4 jours/semaine. Conclusion : Une évaluation plus précoce ainsi qu’une prise en charge de la santé osseuse des enfants ALV pourraient être indiquées afin de modifier l’évolution naturelle de leur santé osseuse. Les résultats justifient aussi le suivi étroit des apports en calcium et vitamine D par une nutritionniste et la nécessité d'intégrer la supplémentation dans le plan de traitement de ces enfants et d’assurer une surveillance de l’adhérence à la supplémentation.

SUMOylation represses SnRK1 signaling in Arabidopsis

The SnRK1 protein kinase balances cellular energy levels in accordance with extracellular conditions and is thereby key for plant stress tolerance. In addition, SnRK1 has been implicated in numerous growth and developmental processes from seed filling and maturation to flowering and senescence. Despite its importance, the mechanisms that regulate SnRK1 activity are poorly understood. Here, we demonstrate that the SnRK1 complex is SUMOylated on multiple subunits and identify SIZ1 as the E3 Small Ubiquitin-like Modifier (SUMO) ligase responsible for this modification. We further show that SnRK1 is ubiquitinated in a SIZ1-dependent manner, causing its degradation through the proteasome. In consequence, SnRK1 degradation is deficient in siz1-2 mutants, leading to its accumulation and hyperactivation of SnRK1 signaling. Finally, SnRK1 degradation is strictly dependent on its activity, as inactive SnRK1 variants are aberrantly stable but recover normal degradation when expressed as SUMO mimetics. Altogether, our data suggest that active SnRK1 triggers its own SUMOylation and degradation, establishing a negative feedback loop that attenuates SnRK1 signaling and prevents detrimental hyperactivation of stress responses.

Evolution of Outcrossing in Experimental Populations of Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans can reproduce exclusively by self-fertilization. Yet, males can be maintained in laboratory populations, a phenomenon that continues to puzzle biologists. In this study we evaluated the role of males in facilitating adaptation to novel environments. For this, we contrasted the evolution of a fitness component exclusive to outcrossing in experimental populations of different mating systems. We introgressed a modifier of outcrossing into a hybrid population derived from several wild isolates to transform the wild-type androdioecious mating system into a dioecious mating system. By genotyping 375 single-nucleotide polymorphisms we show that the two populations had similar standing genetic diversity available for adaptation, despite the occurrence of selection during their derivation. We then performed replicated experimental evolution under the two mating systems from starting conditions of either high or low levels of diversity, under defined environmental conditions of discrete non-overlapping generations, constant density at high population sizes (N = 10(4)), no obvious spatial structure and abundant food resources. During 100 generations measurements of sex ratios and male competitive performance showed: 1) adaptation to the novel environment; 2) directional selection on male frequency under androdioecy; 3) optimal outcrossing rates of 0.5 under androdioecy; 4) the existence of initial inbreeding depression; and finally 5) that the strength of directional selection on male competitive performance does not depend on male frequencies. Taken together, these results suggest that androdioecious males are maintained at intermediate frequencies because outcrossing is adaptive.

Effets d’un programme de promotion de la vitalité cognitive sur la pratique d’activité physique d’ainés

Introduction : Plusieurs études ont démontré que la pratique d’activité physique (AP) peut avoir un impact sur la vitalité cognitive des ainés. Le programme Musclez vos Méninges encourage les participants à être davantage actif et a été conçu pour promouvoir la vitalité cognitive. Ce mémoire vise à explorer : 1) les effets du programme sur l’AP; 2) l’effet modérateur et médiateur de l’AP sur les impacts du programme sur la cognition; 3) la corrélation entre l’AP et certaines dimensions cognitives des participants à l’entrée dans l’étude. Méthodologie: Au total, 294 personnes âgées de 60 ans et plus, intéressées à participer à un programme de vitalité cognitive ont été recrutées. Elles ont été évaluées avec des tests cognitifs (MoCA, MIA, CVLT, RBMT, MMQ, Attention, Stroop) et des instruments sur l’AP (une version adaptée du CHAMPS et le test de marche de 2 minutes du SFT). Des corrélations ont été faites à l’entrée dans l’étude et des régressions multivariées ont été réalisées pour mesurer l’impact du programme et celui de l’AP. Résultats : La participation au programme est associée à une hausse de l’AP (p< 0,05). Les analyses n’indiquent cependant pas d’effet significatif (p< 0,05) modérateur ou médiateur. À l'entrée dans l'étude, les sujets les plus actifs présentent de meilleurs résultats pour le recours aux stratégies mnésiques (p< 0,05). Conclusion: Un programme multifactoriel, incluant la promotion de l’AP, peut modifier significativement l’engagement à être physiquement actif. Des études futures devront toutefois démontrer si la pratique d’AP peut avoir un effet modérateur ou médiateur sur la vitalité cognitive.

Plasticité du cortex visuel: «homéodynamie» des connexions neuronales et modèle d’effets d’antidépresseurs

Les informations sensorielles sont traitées dans le cortex par des réseaux de neurones co-activés qui forment des assemblées neuronales fonctionnelles. Le traitement visuel dans le cortex est régit par différents aspects des caractéristiques neuronales tels que l’aspect anatomique, électrophysiologique et moléculaire. Au sein du cortex visuel primaire, les neurones sont sélectifs à divers attributs des stimuli tels que l’orientation, la direction, le mouvement et la fréquence spatiale. Chacun de ces attributs conduit à une activité de décharge maximale pour une population neuronale spécifique. Les neurones du cortex visuel ont cependant la capacité de changer leur sélectivité en réponse à une exposition prolongée d’un stimulus approprié appelée apprentissage visuel ou adaptation visuelle à un stimulus non préférentiel. De ce fait, l’objectif principal de cette thèse est d’investiguer les mécanismes neuronaux qui régissent le traitement visuel durant une plasticité induite par adaptation chez des animaux adultes. Ces mécanismes sont traités sous différents aspects : la connectivité neuronale, la sélectivité neuronale, les propriétés électrophysiologiques des neurones et les effets des drogues (sérotonine et fluoxétine). Le modèle testé se base sur les colonnes d’orientation du cortex visuel primaire. La présente thèse est subdivisée en quatre principaux chapitres. Le premier chapitre (A) traite de la réorganisation du cortex visuel primaire suite à une plasticité induite par adaptation visuelle. Le second chapitre (B) examine la connectivité neuronale fonctionnelle en se basant sur des corrélations croisées entre paires neuronales ainsi que sur des corrélations d’activités de populations neuronales. Le troisième chapitre (C) met en liaison les aspects cités précédemment (les effets de l’adaptation visuelle et la connectivité fonctionnelle) aux propriétés électrophysiologiques des neurones (deux classes de neurones sont traitées : les neurones à décharge régulière et les neurones à décharge rapide ou burst). Enfin, le dernier chapitre (D) a pour objectif l’étude de l’effet du couplage de l’adaptation visuelle à l’administration de certaines drogues, notamment la sérotonine et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Méthodes En utilisant des enregistrements extracellulaires d’activités neuronales dans le cortex visuel primaire (V1) combinés à un processus d’imagerie cérébrale optique intrinsèque, nous enregistrons l’activité de décharge de populations neuronales et nous examinons l’activité de neurones individuels extraite des signaux multi-unitaires. L’analyse de l’activité cérébrale se base sur différents algorithmes : la distinction des propriétés électrophysiologiques des neurones se fait par calcul de l’intervalle de temps entre la vallée et le pic maximal du potentiel d’action (largeur du potentiel d’action), la sélectivité des neurones est basée sur leur taux de décharge à différents stimuli, et la connectivité fonctionnelle utilise des calculs de corrélations croisées. L’utilisation des drogues se fait par administration locale sur la surface du cortex (après une craniotomie et une durotomie). Résultats et conclusions Dans le premier chapitre, nous démontrons la capacité des neurones à modifier leur sélectivité après une période d’adaptation visuelle à un stimulus particulier, ces changements aboutissent à une réorganisation des cartes corticales suivant un patron spécifique. Nous attribuons ce résultat à la flexibilité de groupes fonctionnels de neurones qui étaient longtemps considérés comme des unités anatomiques rigides. En effet, nous observons une restructuration extensive des domaines d’orientation dans le but de remodeler les colonnes d’orientation où chaque stimulus est représenté de façon égale. Ceci est d’autant plus confirmé dans le second chapitre où dans ce cas, les cartes de connectivité fonctionnelle sont investiguées. En accord avec les résultats énumérés précédemment, les cartes de connectivité montrent également une restructuration massive mais de façon intéressante, les neurones utilisent une stratégie de sommation afin de stabiliser leurs poids de connectivité totaux. Ces dynamiques de connectivité sont examinées dans le troisième chapitre en relation avec les propriétés électrophysiologiques des neurones. En effet, deux modes de décharge neuronale permettent la distinction entre deux classes neuronales. Leurs dynamiques de corrélations distinctes suggèrent que ces deux classes jouent des rôles clés différents dans l’encodage et l’intégration des stimuli visuels au sein d’une population neuronale. Enfin, dans le dernier chapitre, l’adaptation visuelle est combinée avec l’administration de certaines substances, notamment la sérotonine (neurotransmetteur) et la fluoxétine (inhibiteur sélectif de recapture de la sérotonine). Ces deux substances produisent un effet similaire en facilitant l’acquisition des stimuli imposés par adaptation. Lorsqu’un stimulus non optimal est présenté en présence de l’une des deux substances, nous observons une augmentation du taux de décharge des neurones en présentant ce stimulus. Nous présentons un modèle neuronal basé sur cette recherche afin d’expliquer les fluctuations du taux de décharge neuronale en présence ou en absence des drogues. Cette thèse présente de nouvelles perspectives quant à la compréhension de l’adaptation des neurones du cortex visuel primaire adulte dans le but de changer leur sélectivité dans un environnement d’apprentissage. Nous montrons qu’il y a un parfait équilibre entre leurs habiletés plastiques et leur dynamique d’homéostasie.

Investigating the Effect of Histone H4 Sumoylation on Chromatin Structure and Function

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Physical activity, exercise, and inflammatory markers in older adults: Findings from the health, aging and body composition study

OBJECTIVES: To examine the association between physical activity and inflammatory markers, with consideration for body fatness and antioxidant use. DESIGN: Cross-sectional study, using baseline data from the Health, Aging and Body Composition Study. SETTING: Metropolitan areas surrounding Pittsburgh, Pennsylvania, and Memphis, Tennessee. PARTICIPANTS: Black and white, well-functioning men and women (N=3,075), aged 70 to 79. MEASUREMENTS: Interviewer-administered questionnaires of previous-week household, walking, exercise, and occupational/volunteer physical activities. Analysis of covariance was used to examine the association between activity level and serum C-reactive protein (CRP), interleukin-6 (IL-6), and plasma tumor necrosis factor alpha (TNFalpha) with covariate adjustment. Antioxidant supplement use (multivitamin, vitamins E or C, beta carotene) was evaluated as an effect modifier of the association. RESULTS: Higher levels of exercise were associated with lower levels of CRP (P

Thermal stability analysis of organo-silicates, using solid phase microextraction techniques

An analysis of thermal degradation products evolved during the melt processing of organo-layered silicates (OLS) was carried out via the use of a solid phase microextraction (SPME) technique. Two commerical OLSs and one produced in-house were prepared for comparision. The solid phase microextraction technique proved to be a very effective technique for investigating the degradation of the OLS at a specific processing temperature. The results showed that most available OLSs will degrade under typical conditions required for the melt processing of many polymers, including thermoplastic polyurethanes. It is suggested that these degradation products may lead to changes in the structure and properties of the final polymer, particularly in thermoplastic polyurethanes, which seem significantly succeptable to the presence of these products. It is also suggested that many commercially available OLSs are produced in such a way that results in an excess of unbound organic modifier, giving rise to a greater quantity of degradation products. All OLSs where compared and characterised by TGA and GC-MS. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

How lifetimes shape epigenotype within and across generations

Despite our detailed characterization of the human genome at the level of the primary DNA sequence, we are still far from understanding the molecular events underlying phenotypic variation. Epigenetic modifications to the DNA sequence and associated chromatin are known to regulate gene expression and, as such, are a significant contributor to phenotype. Studies of inbred mice and monozygotic twins show that variation in the epigenotype can be seen even between genetically identical individuals and that this, in some cases at least, is associated with phenotypic differences. Moreover, recent evidence suggests that the epigenome can be influenced by the environment and these changes can last a lifetime. However, we also know that epigenetic states in real-time are in continual flux and, as a result, the epigenome exhibits instability both within and across generations. We still do not understand the rules governing the establishment and maintenance of the epigenotype at any particular locus. The underlying DNA sequence itself and the sequence at unlinked loci (modifier loci) are certainly involved. Recent support for the existence of transgenerational epigenetic inheritance in mammals suggests that the epigenetic state of the locus in the previous generation may also play a role. Over the next decade, many of these processes will be better understood, heralding a greater capacity for us to correlate measurable molecular marks with phenotype and providing the opportunity for improved diagnosis and presymptomatic healthcare.

Modulation of insect Cav channels by peptidic spider toxins

Insects have a much smaller repertoire of voltage-gated calcium (Ca-v) channels than vertebrates. Drosophila melanogaster harbors only a single ortholog of each of the vertebrate Ca(v)1, Ca(v)2, and Ca(v)3 subtypes, although its basal inventory is expanded by alternative splicing and editing of Ca-v channel transcripts. Nevertheless, there appears to be little functional plasticity within this limited panel of insect Ca-v channels, since severe loss-of-function mutations in genes encoding the pore-forming a, subunits in Drosophila are embryonic lethal. Since the primary role of spider venom is to paralyze or kill insect prey, it is not surprising that most, if not all, spider venoms contain peptides that potently modify the activity of these functionally critical insect Ca-v channels. Unfortunately, it has proven difficult to determine the precise ion channel subtypes recognized by these peptide toxins since insect Ca-v channels have significantly different pharmacology to their vertebrate counterparts, and cloned insect Ca-v channels are not available for electrophysiological studies. However, biochemical and genetic studies indicate that some of these spider toxins might ultimately become the defining pharmacology for certain subtypes of insect Ca-v channels. This review focuses on peptidic spider toxins that specifically target insect Ca-v channels. In addition to providing novel molecular tools for ion channel characterization, some of these toxins are being used as leads to develop new methods for controlling insect pests. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Le groupe nominal épithète:Monsieur le Professeur, mes amis les linguistes, les linguistes mes amis

This paper explores the syntactic structure of those French constructions where an NP directly follows another. Examples are provided by Monsieur le Professeur, Mes amis les linguistes, Les linguistes mes amis, the later being equivalent to the English cases My Brother the fool and The fool my brother. Following an analysis of their distributional property, the syntactic structure of the groups is shown to involve the modification of the first noun by the following DP. While therefore structurally comparable to an adjectival modifier, these DPs impose a condition of coreference between the two nouns. A further interpretative constraint is shown to hold concerning the referentially anchored status of either of the DPs. Thus, the form of the complement can determine the behaviour of the head, as demonstrated by this atypical nominal group.

Carbomer-modified spray-dried respirable powders for pulmonary delivery of salbutamol sulphate

The present study investigates the feasibility of using two types of carbomer (971 and 974) to prepare inhalable dry powders that exhibit modified drug release properties. Powders were prepared by spray-drying formulations containing salbutamol sulphate, 20-50% w/w carbomer as a drug release modifier and leucine as an aerosolization enhancer. Following physical characterization of the powders, the aerosolization and dissolution properties of the powders were investigated using a Multi-Stage Liquid Impinger and a modified USP II dissolution apparatus, respectively. All carbomer 974-modified powders and the 20% carbomer 971 powder demonstrated high dispersibility, with emitted doses of at least 80% and fine particle fractions of approximately 40%. The release data indicated that all carbomer-modified powders displayed a sustained release profile, with carbomer 971-modified powders obeying first order kinetics, whereas carbomer 974-modified powders obeyed the Higuchi root time kinetic model; increasing the amount of carbomer 971 in the formulation did not extend the duration of drug release, whereas this was observed for the carbomer 974-modified powders. These powders would be anticipated to deposit predominately in the lower regions of the lung following inhalation and then undergo delayed rather than instantaneous drug release, offering the potential to reduce dosing frequency and improve patient compliance.

Sustained delivery by leucine-modified chitosan spray-dried respirable powders

The controlled co-delivery of multiple agents to the lung offers potential benefits to patients. This study investigated the preparation and characterisation of highly respirable spray-dried powders displaying the sustained release of two chemically distinct therapeutic agents. Spray-dried powders were produced from 30% (v/v) aqueous ethanol formulations that contained hydrophilic (terbutaline sulphate) and hydrophobic (beclometasone dipropionate) model drugs, chitosan (as a drug release modifier) and leucine (aerosolisation enhancer). The influence of chitosan molecular weight on spray-drying thermal efficiency, aerosol performance and drug release profile was investigated. Resultant powders were physically characterised: with in vitro aerosolisation performance and drug release profile investigated by the Multi-Stage Liquid Impinger and modified USP II dissolution apparatus, respectively. It was found that increased chitosan molecular weight gave increased spray-drying thermal efficiency. The powders generated were of a suitable size for inhalation—with emitted doses over 90% and fine particle fractions up to 72% of the loaded dose. Sustained drug release profiles were observed in dissolution tests for both agents: increased chitosan molecular weight associated with increased duration of drug release. The controlled co-delivery of hydrophilic and hydrophobic entities underlines the capability of spray drying to produce respirable particles with sustained release for delivery to the lung. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Chitosan-based spray-dried respirable powders for sustained delivery of terbutaline sulfate

In this study, we describe the preparation of highly dispersible dry powders for pulmonary drug delivery that display sustained drug release characteristics. Powders were prepared by spray-drying 30% v/v aqueous ethanol formulations containing terbutaline sulfate as a model drug, chitosan as a drug release modifier and leucine as an aerosolisation enhancer. The influence of chitosan molecular weight on the drug release profile was investigated by using low, medium and high molecular weight chitosan or combinations thereof. Following spray-drying, resultant powders were characterised using scanning electron microscopy, laser diffraction, tapped density analysis, differential scanning calorimetry and thermogravitational analysis. The in vitro aerosolisation performance and drug release profile were investigated using Multi-Stage Liquid Impinger analysis and modified USP II dissolution apparatus, respectively. The powders generated were of a suitable aerodynamic size for inhalation, had low moisture content and were amorphous in nature. The powders were highly dispersible, with emitted doses of over 90% and fine particle fractions of up to 82% of the total loaded dose, and mass median aerodynamic diameters of less than 2.5microm. A sustained drug release profile was observed during dissolution testing; increasing the molecular weight of the chitosan in the formulation increased the duration of drug release. (c)2007 Elsevier B.V. All rights reserved.