Postmortem circulation: a new model for testing endovascular devices and training clinicians in their use.

The development of new medical devices, such as aortic valves, requires numerous preliminary studies on animals and training of personnel on cadavers before the devices can be used in patients. Postmortem circulation, a technique used for postmortem angiography, allows the vascular system to be reperfused in a way similar to that in living persons. This technique is used for postmortem investigations to visualize the human vascular system and to make vascular diagnoses. Specific material for reperfusing a human body was developed recently. Our aim was to investigate whether postmortem circulation that imitates in vivo conditions allows for the testing of medical materials on cadavers. We did this by delivering an aortic valve using minimally invasive methods. Postmortem circulation was established in eight corpses to recreate an environment as close as possible to in vivo conditions. Mobile fluoroscopy and a percutaneous catheterization technique were used to deliver the material to the correct place. Once the valve was implanted, the heart and primary vessels were extracted to confirm its position. Postmortem circulation proved to be essential in several of the cadavers because it helped the clinicians to deliver the material and improve their implantation techniques. Due to the intravascular circulation, sites with substantial arteriosclerotic stenosis could be bypassed, which would have been impossible without perfusion. Although originally developed for postmortem investigations, this reperfusion technique could be useful for testing new medical devices intended for living patients.

Skin hyperemia induced by local heating : why is it blunted on repeat stimulations ?

Background: In human skin, local heating produces local vasodilatation, a response termed thermal hyperemia. Thermal hyperemia is largely mediated by nitric oxide (NO). It is blunted on repeat stimulations applied to the same skin spot, a phenomenon termed desensitization. As this phenomenon could reflect a desensitization in the vasodilator effects of NO, we investigated whether a prior exposure to exogenous NO would result in an attenuated vasodilatory response to a subsequent thermal challenge. Methods: Thirteen healthy young men were studied. Skin blood flow (SkBF) was mesured on forearm skin with laser Doppler imaging. Exposure to exogenous NO was carried out by iontophoresis of sodium nitroprusside (SNP), a donor of NO. A local thermal stimulus (temperature step from 34 to 41°C maintained for 30 minutes) was applied with temperature-controlled chambers. We tested the influence of a previous transient exposure to exogenous NO on : 1) thermal hyperemia and 2) the response to a second identical exposure to exogeneous NO. Results: Thermal hyperemia (plateau SkBF at 30 minutes minus SkBF at 34°C) obtained on a site preexposed to exogenous NO two hours before was lower than obtained on a site preexposed to iontophoretic current only (mean±SD 395±139 perfusion units [PU] vs 540±79 PU ; p<0.01). When repeated on the same skin site two hours after the first one, exposure to exogenous NO led to a blunted vasodilatory response (298±121 PU vs 394±92 PU), although this difference was not statistically significant (p≈0.09). Conclusion: In forearm human skin, prior exposure to exogenous NO partially inhibits thermal hyperemia. These data support that desensitization of thermal hyperemia depends on a downregulation of the NO-cGMP pathway, possibly downstream from the endogenous production of NO.

Indocyanine Green Angiography Findings in Acute Retinal Necrosis Syndrome.

BACKGROUND: Acute retinal necrosis syndrome is clinically defined by the presence of peripheral necrotizing retinitis associated with severe occlusive vasculitis caused primarily by herpes simplex virus and varicella zoster virus. Previously considered as an exclusively retinal pathology, choroidal involvement, as demonstrated by indocyanine green angiography, has not been extensively studied. HISTORY AND SIGNS: Indocyanine green angiography was performed in 4 patients with ARN. Observed angiographic patterns included: 1. a characteristic triangular area of hypo-perfusion, 2. hypofluorescent lobular patches and areas of fuzzy choroidal vascular hyperfluorescence, and 3. isolated hypofluorescent lobular patches of the contralateral eye. THERAPY AND OUTCOME: Marked choroidal hypo-perfusion on indocyanine green angiography was associated with extensive retinal ischemia. Treatment included a combination of antiviral agents and corticosteroids complemented by prophylactic acetylsalicylate. CONCLUSION: Indocyanine green angiography may provide important information regarding choroidal vascular involvement in ARN. It may also permit the timely identification of sub-clinical contralateral eye involvement.

Dynamic arterial elastance to predict arterial pressure response to volume loading in preload-dependent patients

INTRODUCTION Hemodynamic resuscitation should be aimed at achieving not only adequate cardiac output but also sufficient mean arterial pressure (MAP) to guarantee adequate tissue perfusion pressure. Since the arterial pressure response to volume expansion (VE) depends on arterial tone, knowing whether a patient is preload-dependent provides only a partial solution to the problem. The objective of this study was to assess the ability of a functional evaluation of arterial tone by dynamic arterial elastance (Ea(dyn)), defined as the pulse pressure variation (PPV) to stroke volume variation (SVV) ratio, to predict the hemodynamic response in MAP to fluid administration in hypotensive, preload-dependent patients with acute circulatory failure. METHODS We performed a prospective clinical study in an adult medical/surgical intensive care unit in a tertiary care teaching hospital, including 25 patients with controlled mechanical ventilation who were monitored with the Vigileo(®) monitor, for whom the decision to give fluids was made because of the presence of acute circulatory failure, including arterial hypotension (MAP ≤65 mmHg or systolic arterial pressure <90 mmHg) and preserved preload responsiveness condition, defined as a SVV value ≥10%. RESULTS Before fluid infusion, Ea(dyn) was significantly different between MAP responders (MAP increase ≥15% after VE) and MAP nonresponders. VE-induced increases in MAP were strongly correlated with baseline Ea(dyn) (r(2) = 0.83; P < 0.0001). The only predictor of MAP increase was Ea(dyn) (area under the curve, 0.986 ± 0.02; 95% confidence interval (CI), 0.84-1). A baseline Ea(dyn) value >0.89 predicted a MAP increase after fluid administration with a sensitivity of 93.75% (95% CI, 69.8%-99.8%) and a specificity of 100% (95% CI, 66.4%-100%). CONCLUSIONS Functional assessment of arterial tone by Ea(dyn), measured as the PVV to SVV ratio, predicted arterial pressure response after volume loading in hypotensive, preload-dependent patients under controlled mechanical ventilation.

Intratracheal suctioning in sick preterm infants: prevention of intracranial hypertension and cerebral hypoperfusion by muscle paralysis.

In a prospective nonrandomized study, using each baby as his or her own control, we compared intracranial pressure (anterior fontanel pressure as measured with the Digilab pneumotonometer), cerebral perfusion pressure, BP, heart rate, transcutaneous Po2, and transcutaneous Pco2 before, during, and after endotracheal suctioning, with and without muscle paralysis, in 28 critically ill preterm infants with respiratory distress syndrome. With suctioning, there was a small but significant increase in intracranial pressure in paralyzed patients (from 13.7 [mean] +/- 4.4 mm Hg [SD] to 15.8 +/- 5.2 mm Hg) but a significantly larger (P less than .001) increase when they were not paralyzed (from 12.5 +/- 3.6 to 28.5 +/- 8.3 mm Hg). Suctioning led to a slight increase in BP with (from 45.3 +/- 9.1 to 48.0 +/- 8.7 mm Hg) and without muscle paralysis (from 45.1 +/- 9.4 to 50.0 +/- 11.7 mm Hg); but there was no significant difference between the two groups. The cerebral perfusion pressure in paralyzed infants did not show any significant change before, during, and after suctioning (31.5 +/- 9.1 mm Hg before v 32.0 +/- 8.7 mm Hg during suctioning), but without muscle paralysis cerebral perfusion pressure decreased (P less than .001) from 32.8 +/- 9.7 to 21.3 +/- 13.1 mm Hg. Suctioning induced a slight decrease in mean heart rate and transcutaneous Po2, but pancuronium did not alter these changes. There was no statistical difference in transcutaneous Pco2 before, during, and after suctioning with and without muscle paralysis.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

Epileptogenic zone, electrode location and clinical outcome in hippocampal electrical stimulation for mesial temporal lobe epilepsy : a correlation study

Objectif : Etudier les résultats cliniques du traitement de patients atteints pai- une épilepsie mésiale du lobe temporal (MTLE) réfractaire, par stimulation cérébrale profonde (DBS) de l'hippocampe, en fonction de l'emplacement de l'électrode. Méthodes : Huit patients atteints de MTLE implantés dans l'hippocampe et stimulés par DBS à haute fréquence ont été inclus dans cette étude. Cinq ont subi des enregistrements invasifs avec des électrodes profondes dans le but d'estimer la localisation du foyer ictal avant de procéder à une DBS chronique. La position des contacts actifs de l'électrode a été mesurée en utilisant une imagerie post-opératoire. Les distances par rapport au foyer ictal ont été calculées, et les structures hippocampiques influencées par la stimulation ont été identifiées au moyen d'un atlas neuro-anatomique. Ces deux paramètres ont été corrélés avec la réduction de la fréquence d'apparition des crises. Résultats : Les distances entre la localisation estimée des contacts actifs de l'électrode et le foyer ictal étaient respectivement 11.0 +/- 4.3 ou 9.1 +/- 2.3 mm pour les patients présentant une réduction de > 50% ou < 50% de la fréquence des crises. Chez les patients (N = 6) montrant une réduction de > 50% de la fréquence des crises, 100% avaient des contacts actifs situés à < 3 mm du subiculum (p < 0,05). Les 2 patients ne répondant pas au traitement étaient stimulés par des contacts situés à > 3mm du subiculum. Conclusion : La diminution de l'activité épileptogène induite par DBS sur l'hippocampe dans les cas de MTLE réfractaires : 1) ne semble pas directement liée à la proximité des contacts actifs de l'électrode au foyer ictal déterminé par les enregistrements invasifs ; 2) pourrait être obtenue par une neuro-modulation du subiculum.

Prédiction de la réponse aux SSRI chez les patients avec épisode majeur de dépression par l'étude du métabolisme cérébral par PET/CT au F-18-FDG

Contexte : Les patients souffrant d'un épisode dépressif sévère sont fréquemment traités par des inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (SSRI). Cependant, seulement 30-50% des patients répondront à ce type de traitement. Actuellement, il n'existe pas de marqueur biologique utilisable pour prédire la réponse à un traitement par SSRI. Un délai dans la mise en place d'une thérapie efficace peut avoir comme conséquences néfastes une augmentation du risque de suicide et une association avec un moins bon pronostic à long terme lors d'épisodes ultérieurs. Objectif : Par l'étude du métabolisme cérébral par tomographie par émission de positons (PET) au F-18-fluorodeoxyglucose (FDG), nous étudierons la présence de corrélations éventuelles entre la réponse clinique, qui généralement survient dans les 4 à 6 semaines après l'instauration du traitement antidépresseur, et une modification du métabolisme cérébral mesuré plus précocement, dans le but d'identifier les futurs répondeurs au traitement par SSRI. Méthodes : Cette étude longitudinale comprendra 20 patients unipolaires avec un épisode dépressif sévère au bénéfice d'un traitement par SSRI. Chacun des patients aura deux examens PET cérébraux au F-18-FDG. Le premier PET aura lieu juste avant le début du traitement aux SSRI et le second dans la 3ème semaine après début du traitement. La réponse clinique sera mesurée à 3 mois, et les répondeurs seront identifiés par une diminution significative des scores lors d'évaluation sur échelles de dépression. La recherche d'altérations métaboliques cérébrales sera faite en évaluant: (1) l'examen de base ou (2) l'examen PET précoce, à la recherche d'altérations spécifiques corrélées à une bonne réponse clinique, afin d'obtenir une valeur pronostique quant à la réponse au traitement. L'analyse de l'imagerie cérébrale utilisera la technique SPM (Statistical Parameter Mapping) impliquant un traitement numérique voxel par voxel des images PET. Résultats escomptés : Cette étude caractérisant les variations du métabolisme cérébral dans la phase précoce d'un traitement par SSRI vise à identifier des marqueurs métaboliques potentiels fournissant une valeur prédictive quant à la future efficacité du traitement SSRI introduit. Plus-value escomptée : L'identification d'un tel marqueur métabolique permettrait d'identifier rapidement les futurs répondeurs aux SSRI, et par conséquent d'éviter de proposer aux non-répondeurs la poursuite d'une médication, pendant plusieurs semaines, qui aurait peu de chance d'être efficace. Ainsi, une identification précoce des répondeurs aux SSRI pourrait permettre d'éviter des délais dans la mise en place d'une thérapie efficace et d'obtenir une amélioration du pronostic à plus long terme, avec une influence favorable sur les coûts de la santé.

Schistosoma mansoni: a method for inducing resistance to praziquantel using infected Biomphalaria glabrata snails

To elucidate the mechanisms of antischistosoma resistance, drug-resistant Schistosoma mansoni laboratory isolates are essential. We developed a new method for inducing resistance to praziquantel (PZQ) using successive drug treatments of Biomphalaria glabrata snails infected with S. mansoni. Infected B. glabrata were treated three times with 100 mg/kg PZQ for five consecutive days with a one-week interval between them. After the treatment, the cercariae (LE-PZQ) produced from these snails and the LE strains (susceptible) were used to infect mice. Forty-five days after infection, mice were treated with 200, 400 or 800 mg/kg PZQ. Thirty days post-treatment, we observed that the mean number of worms recovered by perfusion was significantly higher in the group of mice infected with the LE-PZQ isolate treated with 200 and 400 mg/kg in comparison to the LE strain with the same treatment. Moreover, there was a significant difference between the ED50 (effective dose required to kill 50% of the worms) of the LE-PZQ isolate (362 mg/kg) and the LE strain (68 mg/kg). In the in vitro assays, the worms of the LE-PZQ isolate were also less susceptible to PZQ. Thus, the use of infected snails as an experimental model for development of resistance to S. mansoni is effective, fast, simple and cheap.

Significant molecular and systemic adaptations after repeated sprint training in hypoxia

While intermittent hypoxic training (IHT) has been reported to evoke cellular responses via hypoxia inducible factors (HIFs) but without substantial performance benefits in endurance athletes, we hypothesized that repeated sprint training in hypoxia could enhance repeated sprint ability (RSA) performed in normoxia via improved glycolysis and O(2) utilization. 40 trained subjects completed 8 cycling repeated sprint sessions in hypoxia (RSH, 3000 m) or normoxia (RSN, 485 m). Before (Pre-) and after (Post-) training, muscular levels of selected mRNAs were analyzed from resting muscle biopsies and RSA tested until exhaustion (10-s sprint, work-to-rest ratio 1ratio2) with muscle perfusion assessed by near-infrared spectroscopy. From Pre- to Post-, the average power output of all sprints in RSA was increased (p<0.01) to the same extent (6% vs 7%, NS) in RSH and in RSN but the number of sprints to exhaustion was increased in RSH (9.4+/-4.8 vs. 13.0+/-6.2 sprints, p<0.01) but not in RSN (9.3+/-4.2 vs. 8.9+/-3.5). mRNA concentrations of HIF-1alpha (+55%), carbonic anhydrase III (+35%) and monocarboxylate transporter-4 (+20%) were augmented (p<0.05) whereas mitochondrial transcription factor A (-40%), peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1alpha (-23%) and monocarboxylate transporter-1 (-36%) were decreased (p<0.01) in RSH only. Besides, the changes in total hemoglobin variations (Delta[tHb]) during sprints throughout RSA test increased to a greater extent (p<0.01) in RSH. Our findings show larger improvement in repeated sprint performance in RSH than in RSN with significant molecular adaptations and larger blood perfusion variations in active muscles.

Acute imaging does not improve ASTRAL score's accuracy despite having a prognostic value.

BACKGROUND: The ASTRAL score was recently shown to reliably predict three-month functional outcome in patients with acute ischemic stroke. AIM: The study aims to investigate whether information from multimodal imaging increases ASTRAL score's accuracy. METHODS: All patients registered in the ASTRAL registry until March 2011 were included. In multivariate logistic-regression analyses, we added covariates derived from parenchymal, vascular, and perfusion imaging to the 6-parameter model of the ASTRAL score. If a specific imaging covariate remained an independent predictor of three-month modified Rankin score > 2, the area-under-the-curve (AUC) of this new model was calculated and compared with ASTRAL score's AUC. We also performed similar logistic regression analyses in arbitrarily chosen patient subgroups. RESULTS: When added to the ASTRAL score, the following covariates on admission computed tomography/magnetic resonance imaging-based multimodal imaging were not significant predictors of outcome: any stroke-related acute lesion, any nonstroke-related lesions, chronic/subacute stroke, leukoaraiosis, significant arterial pathology in ischemic territory on computed tomography angiography/magnetic resonance angiography/Doppler, significant intracranial arterial pathology in ischemic territory, and focal hypoperfusion on perfusion-computed tomography. The Alberta Stroke Program Early CT score on plain imaging and any significant extracranial arterial pathology on computed tomography angiography/magnetic resonance angiography/Doppler were independent predictors of outcome (odds ratio: 0·93, 95% CI: 0·87-0·99 and odds ratio: 1·49, 95% CI: 1·08-2·05, respectively) but did not increase ASTRAL score's AUC (0·849 vs. 0·850, and 0·8563 vs. 0·8564, respectively). In exploratory analyses in subgroups of different prognosis, age or stroke severity, no covariate was found to increase ASTRAL score's AUC, either. CONCLUSIONS: The addition of information derived from multimodal imaging does not increase ASTRAL score's accuracy to predict functional outcome despite having an independent prognostic value. More selected radiological parameters applied in specific subgroups of stroke patients may add prognostic value of multimodal imaging.

Role of the paclitaxel-eluting stent and tirofiban in patients with ST-elevation myocardial infarction undergoing postfibrinolysis angioplasty: the GRACIA-3 randomized clinical trial.

BACKGROUND A catheter-based approach after fibrinolysis is recommended if fibrinolysis is likely to be successful in patients with acute ST-elevation myocardial infarction. We designed a 2x2 randomized, open-label, multicenter trial to evaluate the efficacy and safety of the paclitaxel-eluting stent and tirofiban administered after fibrinolysis but before catheterization to optimize the results of this reperfusion strategy. METHODS AND RESULTS We randomly assigned 436 patients with acute ST-elevation myocardial infarction to (1) bare-metal stent without tirofiban, (2) bare-metal stent with tirofiban, (3) paclitaxel-eluting stent without tirofiban, and (4) paclitaxel-eluting stent with tirofiban. All patients were initially treated with tenecteplase and enoxaparin. Tirofiban was started 120 minutes after tenecteplase in those patients randomly assigned to tirofiban. Cardiac catheterization was performed within the first 3 to 12 hours after inclusion, and stenting (randomized paclitaxel or bare stent) was applied to the culprit artery. The primary objectives were the rate of in-segment binary restenosis of paclitaxel-eluting stent compared with that of bare-metal stent and the effect of tirofiban on epicardial and myocardial flow before and after mechanical revascularization. At 12 months, in-segment binary restenosis was similar between paclitaxel-eluting stent and bare-metal stent (10.1% versus 11.3%; relative risk, 1.06; 95% confidence interval, 0.74 to 1.52; P=0.89). However, late lumen loss (0.04+/-0.055 mm versus 0.27+/-0.057 mm, P=0.003) was reduced in the paclitaxel-eluting stent group. No evidence was found of any association between the use of tirofiban and any improvement in the epicardial and myocardial perfusion. Major bleeding was observed in 6.1% of patients receiving tirofiban and in 2.7% of patients not receiving it (relative risk, 2.22; 95% confidence interval, 0.86 to 5.73; P=0.14). CONCLUSIONS This trial does not provide evidence to support the use of tirofiban after fibrinolysis to improve epicardial and myocardial perfusion. Compared with bare-metal stent, paclitaxel-eluting stent significantly reduced late loss but appeared not to reduce in-segment binary restenosis. CLINICAL TRIAL REGISTRATION URL: http://clinicaltrials.gov. Unique identifier: NCT00306228.

Signifiant decrease in in-hospital mortality and major adverse cardiac events in Swiss STEMI patients between 2000 and December 2007

Rapport de synthèse : Objectifs : évaluer la survie intra-hospitalière des patients présentant un infarctus du myocarde avec sus-décalage du segment ST admis dans les hôpitaux suisses entre 2000 et 2007, et identifier les paramètres prédictifs de mortalité intra-hospitalière et d'événements cardio-vasculaires majeurs (infarctus, réinfarctus, attaque cérébrale). Méthode : utilisation des données du registre national suisse AMIS Plus (Acute Myocardial lnfarction and Unstable Angina in Switzerland). Tous les patients admis pour un infarctus du myocarde avec sus-décalage du segment ST ou bloc de branche gauche nouveau dans un hôpital suisse participant au registre entre janvier 2000 et décembre 2007 ont été inclus. Résultats: nous avons étudié 12 026 patients présentant un infarctus du myocarde avec sus-décalage du segment ST ou bloc de branche gauche nouveau admis dans 54 hôpitaux suisses différents. L'âge moyen est de 64+-13 ans et 73% des patients inclus sont des hommes. L'incidence de mortalité intra-hospitalière est de 7.6% en 2000 et de 6% en 2007. Le taux de réinfarctus diminue de 3.7% en 2000 à 0.9% en 2007. L'utilisation de médicaments thrombolytiques chute de 40.2% à 2% entre 2000 et 2007. Les paramètres prédictifs cliniques de mortalité sont : un âge> 65-ans, une classe Killips Ill ou IV, un diabète et un infarctus du myocarde avec onde Q (au moment de la présentation). Les patients traités par revascularisation coronarienne percutanée ont un taux inférieur de mortalité et de réinfarctus (3.9% versus 11.2% et 1.1% versus 3.1%, respectivement, p<0.001) sur la période de temps étudiée. Le nombre de patients traités par revascularisation coronarienne percutanée augmente de 43% en 2000 à 85% en 2007. Les patients admis dans les hôpitaux bénéficiant d'une salle de cathétérisme cardiaque ont un taux de mortalité plus bas que les patients hopitalisés dans les centres sans salle de cathétérisme cardiaque. Mais les caractéristiques démographiques de ces deux populations sont très différentes. La mortalité intra-hospitalière ainsi que le taux de réinfarctus diminuent significativement au cours y de la période étudiée, parallèlement à l'augmentation de |'utilisation de la revascularisation coronarienne percutanée. La revascularisation coronarienne percutanée est le paramètre prédictif de survie le plus important. Conclusion: la mortalité intra-hospitalière et le taux de réinfarctus du myocarde ont diminué de manière significative chez les patients souffrant d'un infarctus du myocarde avec sus-décalage du segment ST au cours de ces sept dernières années, parallèlement à l'augmentation significative de la revascularisation coronarienne percutanée en plus de la thérapie médicamenteuse. La survie n'est È pas liée au lieu d'hospitalisation mais à l'accès à une revascularisation coronarienne percutanée.

Targeting anticancer therapy : clinical and preclinical approaches

AbstractCancer treatment has shifted from cytotoxic and nonspecific chemotherapy to chronic treatment with targeted molecular therapies. These new classes of drugs directed against cancer-specific molecules and signaling pathways, act at a particular level of the tumor cell development. However, in both types of therapeutic approaches (standard cytotoxic chemotherapy and targeted signal transduction inhibitions), toxicity and side effects can occur. The aim of this thesis was to investigate various approaches to improve the activity and tolerability of cancer treatment, in a clinical setting, a) by molecular targeting through the use of tyrosine kinase inhibitors (TKIs), whose dosage can be adapted to each patient according to plasma levels, and, b) in a preclinical model, by tissue targeting with locoregional administration of cytotoxic chemotherapy to increase drug exposure in the target tissue while reducing systemic toxicity of the treatment.A comprehensive program for the Therapeutic Drug Monitoring (TDM) of the new class of targeted anticancer drugs of TKIs in patient's blood has been therefore initiated comprising the setting up, validation and clinical application of a multiplex assay by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry of TKIs in plasma from cancer patients. Information on drugs exposure may be clinically useful for an optimal follow-up of patients' anticancer treatment, especially in case of less than optimal clinical response, occurrence of adverse drug reaction effects and the numerous risks of drug-drug interactions. In this context, better knowledge of the potential drug interactions between TKIs and widely prescribed co- medications is of critical importance for clinicians, to improve their daily care of cancer patients. For one of the first TKI imatinib, TDM interpretation is nowadays based on total plasma concentrations but, only the unbound (free) form is likely to enter cell to exert its pharmacological action. Pharmacokinetic analysis of the total and free plasma level of imatinib measured simultaneously in patients have allowed to refine and validate a population pharmacokinetic model integrating factors influencing in patients the exposure of pharmacological active species. The equation developed from this model may be used for extrapolating free imatinib plasma concentration based on the total plasma levels that are currently measured in TDM from patients. Finally, the specific influence of Pglycoprotein on the intracellular disposition of TKIs has been studies in cell systems using the siRNA silencing approach.Another approach to enhance the selectivity of anticancer treatment may be achieved by the loco-regional administration of a cytostatic agent to the target organ while sparing non- affected tissues. Isolated lung perfusion (ILP) was designed for the treatment of loco-regional malignancies of the lung but clinical results have been so far disappointing. It has been shown in a preclinical model in rats that ILP with the cytotoxic agent doxorubicin alone allows a high drug uptake in lung tissue, and a low systemic toxicity, but was characterized by a high spatial tissular heterogeneity in drug exposure and doxorubicin uptake in tumor was comparatively smaller than in normal lung tissue. Photodynamic therapy (PDT) is a new approach for the treatment of superficial tumors, and implies the application of a sensitizer activated by a laser light at a specific wavelength, that disrupts endothelial barrier of tumor vessels to increase locally the distribution of cytostatics into the tumor tissue. PDT pre-treatment before intravenous administration of liposomal doxorubicin was indeed shown to selectively increase drug uptake in tumors in a rat model of sarcoma tumors to the lung.RésuméLe traitement de certains cancers s'est progressivement transformé et est passé de la chimiothérapie, cytotoxique et non spécifique, au traitement chronique des patients avec des thérapies moléculaires ciblées. Ces médicaments ont une action ciblée en interférant à un niveau spécifique du développement de la cellule tumorale. Dans les deux types d'approches thérapeutiques (chimiothérapie cytotoxique et traitements ciblés), on est confronté à la présence de toxicité et aux effets secondaires du traitement anticancéreux. Le but de cette thèse a donc été d'étudier diverses approches visant à améliorer l'efficacité et la tolérabilité du traitement anticancéreux, a) dans le cadre d'une recherche clinique, par le ciblage moléculaire grâce aux inhibiteurs de tyrosines kinases (TKIs) dont la posologie est adaptée à chaque patient, et b) dans un modèle préclinique, par le ciblage tissulaire grâce à l'administration locorégionale de chimiothérapie cytotoxique, afin d'augmenter l'exposition dans le tissu cible et de réduire la toxicité systémique du traitement.Un programme de recherche sur le suivi thérapeutique (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) des inhibiteurs de tyrosine kinases a été ainsi mis en place et a impliqué le développement, la validation et l'application clinique d'une méthode multiplex par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem des TKIs chez les patients souffrant de cancer. L'information fournie par le TDM sur l'exposition des patients aux traitements ciblés est cliniquement utile et est susceptible d'optimiser la dose administrée, notamment dans les cas où la réponse clinique au traitement des patients est sous-optimale, en présence d'effets secondaires du traitement ciblé, ou lorsque des risques d'interactions médicamenteuses sont suspectés. Dans ce contexte, l'étude des interactions entre les TKIs et les co-médications couramment associées est utile pour les cliniciens en charge d'améliorer au jour le jour la prise en charge du traitement anticancéreux. Pour le premier TKI imatinib, l'interprétation TDM est actuellement basée sur la mesure des concentrations plasmatiques totales alors que seule la fraction libre (médicament non lié aux protéines plasmatiques circulantes) est susceptible de pénétrer dans la cellule pour exercer son action pharmacologique. L'analyse pharmacocinétique des taux plasmatiques totaux et libres d'imatinib mesurés simultanément chez les patients a permis d'affiner et de valider un modèle de pharmacocinétique de population qui intègre les facteurs influençant l'exposition à la fraction de médicament pharmacologiquement active. L'équation développée à partir de ce modèle permet d'extrapoler les concentrations libres d'imatinib à partir des concentrations plasmatiques totales qui sont actuellement mesurées lors du TDM des patients. Finalement, l'influence de la P-glycoprotéine sur la disposition cellulaire des TKIs a été étudiée dans un modèle cellulaire utilisant l'approche par la technologie du siRNA permettant de bloquer sélectivement l'expression du gène de cette protéine d'efflux des médicaments.Une autre approche pour augmenter la sélectivité du traitement anticancéreux consiste en une administration loco-régionale d'un agent cytostatique directement au sein de l'organe cible tout en préservant les tissus sains. La perfusion isolée du poumon (ILP) a été conçue pour le traitement loco-régional des cancers affectant les tissus pulmonaires mais les résultats cliniques ont été jusqu'à ce jour décevants. Dans des modèles précliniques chez le rat, il a pu être démontré que l'ILP avec la doxorubicine, un agent cytotoxique, administré seul, permet une exposition élevée au niveau du tissu pulmonaire, et une faible toxicité systémique. Toutefois, cette technique est caractérisée par une importante variabilité de la distribution dans les tissus pulmonaires et une pénétration du médicament au sein de la tumeur comparativement plus faible que dans les tissus sains.La thérapie photodynamique (PDT) est une nouvelle approche pour le traitement des tumeurs superficielles, qui consiste en l'application d'un agent sensibilisateur activé par une lumière laser de longueur d'onde spécifique, qui perturbe l'intégrité physiologique de la barrière endothéliale des vaisseaux alimentant la tumeur et permet d'augmenter localement la pénétration des agents cytostatiques.Nos études ont montré qu'un pré-traitement par PDT permet d'augmenter sélectivement l'absorption de doxorubicine dans les tumeurs lors d'administration i.v. de doxorubicine liposomale dans un modèle de sarcome de poumons de rongeurs.Résumé large publicDepuis une dizaine d'année, le traitement de certains cancers s'est progressivement transformé et les patients qui devaient jusqu'alors subir des chimiothérapies, toxiques et non spécifiques, peuvent maintenant bénéficier de traitements chroniques avec des thérapies ciblées. Avec les deux types d'approches thérapeutiques, on reste cependant confronté à la toxicité et aux effets secondaires du traitement.Le but de cette thèse a été d'étudier chez les patients et dans des modèles précliniques les diverses approches visant à améliorer l'activité et la tolérance des traitements à travers un meilleur ciblage de la thérapie anticancéreuse. Cet effort de recherche nous a conduits à nous intéresser à l'optimisation du traitement par les inhibiteurs de tyrosines kinases (TKIs), une nouvelle génération d'agents anticancéreux ciblés agissant sélectivement sur les cellules tumorales, en particulier chez les patients souffrant de leucémie myéloïde chronique et de tumeurs stromales gastro-intestinales. L'activité clinique ainsi que la toxicité de ces TKIs paraissent dépendre non pas de la dose de médicament administrée, mais de la quantité de médicaments circulant dans le sang auxquelles les tumeurs cancéreuses sont exposées et qui varient beaucoup d'un patient à l'autre. A cet effet, nous avons développé une méthode par chromatographie couplée à la spectrométrie de masse pour mesurer chez les patients les taux de médicaments de la classe des TKIs dans la perspective de piloter le traitement par une approche de suivi thérapeutique (Therapeutic Drug Monitoring, TDM). Le TDM repose sur la mesure de la quantité de médicament dans le sang d'un patient dans le but d'adapter individuellement la posologie la plus appropriée: des quantités insuffisantes de médicament dans le sang peuvent conduire à un échec thérapeutique alors qu'un taux sanguin excessif peut entraîner des manifestations toxiques.Dans une seconde partie préclinique, nous nous sommes concentrés sur l'optimisation de la chimiothérapie loco-régionale dans un modèle de sarcome du poumon chez le rat, afin d'augmenter l'exposition dans la tumeur tout en réduisant la toxicité dans les tissus non affectés.La perfusion isolée du poumon (ILP) permet d'administrer un médicament anticancéreux cytotoxique comme la doxorubicine, sélectivement au niveau le tissu pulmonaire où sont généralement localisées les métastases de sarcome. L'administration par ILP de doxorubicine, toxique pour le coeur, a permis une forte accumulation des médicaments dans le poumon, tout en épargnant le coeur. Il a été malheureusement constaté que la doxorubicine ne pénètre que faiblement dans la tumeur sarcomateuse, témoignant des réponses cliniques décevantes observées avec cette approche en clinique. Nous avons ainsi étudié l'impact sur la pénétration tumorale de l'association d'une chimiothérapie cytotoxique avec la thérapie photodynamique (PDT) qui consiste en l'irradiation spécifique du tissu-cible cancéreux, après l'administration d'un agent photosensibilisateur. Dans ce modèle animal, nous avons observé qu'un traitement par PDT permet effectivement d'augmenter de façon sélective l'accumulation de doxorubicine dans les tumeurs lors d'administration intraveineuse de médicament.

Mechanisms of hydrogen peroxide-induced vasoconstriction in the isolated perfused rat kidney.

The vasoconstrictor effect of hydrogen peroxide (H(2)O(2)) on isolated perfused rat kidney was investigated. H(2)O(2) induced vasoconstriction in the isolated rat kidney in a concentration-dependent manner. The vasoconstrictor effects of H(2)O(2) were completely inhibited by 1200 U/ml catalase. Endothelium-removal potentiated the renal response to H(2)O(2). The H(2)O(2) dose-response curve was not significantly modified by administration of the NO inhibitor L-NAME (10(-4) mol/l), whereas it was increased by the non-specific inhibitor of K+-channels, tetraethylammonium (3.10(-3) mol/l). Separately, removal of extracellular Ca(2+), administration of a mixture of calcium desensitizing agents (nitroprusside, papaverine, and diazoxide), and administration of a protein kinase C (PKC) inhibitor (chelerythrine, 10(-5) mol/l) each significantly attenuated the vasoconstrictor response to H(2)O(2), which was virtually suppressed when they were performed together. The pressor response to H(2)O(2) was not affected by: dimethyl sulfoxide (7.10(-5) mol/l) plus mannitol (3.10(-5) mol/l); intracellular Ca(2+) chelation using BAPTA (10(-5) mol/l); calcium store depletion after repeated doses of phenylephrine (10(-5) g/g kidney); or the presence of indomethacin (10(-5) mol/l), ODYA (2.10(-6) mol/l) or genistein (10(-5) mol/l). We conclude that the vasoconstrictor response to H(2)O(2) in the rat renal vasculature comprises the following components: 1) extracellular calcium influx, 2) activation of PKC, and 3) stimulation of pathways leading to sensitization of contractile elements to calcium. Moreover, a reduced pressor responsiveness to H(2)O(2) in female kidneys was observed.

Early profiles of clinical evolution after intravenous thrombolysis in an unselected stroke population.

BACKGROUND: Intravenous recombinant tissular plasminogen activator (rt-PA) is the only approved pharmacological treatment for acute ischaemic stroke. The authors aimed to analyse potential causes of the variable effect on early course and late outcome. METHODS AND RESULTS: 136 patients (42% women, 58% men) treated with intravenous rt-PA within 3 h of stroke onset in an acute stroke unit over a 3-year period, were included. Early clinical profiles of evolution at 48 h were divided into clinical improvement (CI) (decrease >4 points in the National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS)); clinical worsening (CW) (increase >4 points NIHSS); clinical worsening after initial improvement (CWFI) (variations of >4 points in the NIHSS). Patients with clinical stability (no NIHSS modification or <4 points) were excluded. The patients showed in 66.9% CI, 13.2% CW 8.1 % CWFI and 11.8% remained stable. Female sex, no hyperlipaemia and peripheral arterial disease were associated with CW. Male sex and smoking were associated with CI. Absence of arterial occlusion on admission (28.4%) and arterial recanalisation at 24 h were associated with CI. Main causes of clinical deterioration included symptomatic intracranial haemorrhage (sICH), persistent occlusion and cerebral oedema. 23.5% developed ICH, 6.6% of which had sICH. At 3 months, 15.5% had died. Mortality was increased in CW, mainly related to sICH and cerebral oedema. The outcome of CWFI was intermediate between CW and CI. CONCLUSIONS: Early clinical profiles of evolution in thrombolysed patients vary considerably. Even with CI, it is critical to maintain vessel permeability to avoid subsequent CW.