Congenital disorder of glycosylation type Id (CDG Id) : phenotypic, biochemical and molecular characterization of a new patient

Rapport de synthèseLes troubles de la glycosylation (Congenital Disorders of Glycosylation, CDG) regroupent une famille de maladies multi-systémiques héréditaires causées par des défauts dans la synthèse de glycoconjugés. La glycosylation est une réaction enzymatique consistant à lier de façon covalente un glucide à une chaîne peptidique ou une protéine. Il existe deux types de glycosylation. La N-gjycosylation est l'addition de glucides aux chaînes peptidiques en croissance dès leur entrée dans la lumière du réticulum endoplasmique. Elle s'effectue sur les futures glycoprotéines membranaires et conduit à des chaînes de sucres courtes et ramifiées. La O-glycosylation est l'addition de glucides au niveau des résidus hydroxylés des acides aminés sérine et thréonine des chaînes peptidiques déjà présentes dans la lumière de l'appareil de Golgi. Elle est, dans la plupart des cas, effectuée sur îes protéoglycanes et conduit à des chaînes de sucres longues et non ramifiées. La classification des CDG repose sur le niveau de l'étape limitante de la glycosylation. Les CDG de type 1, plus fréquents, regroupent les déficits enzymatiques se situant en amont du transfert de Poligosaccharide sur la chaîne peptidique. Les CDG de type 2 regroupent ceux ayant lieu en aval de ce transfert. Parmi les nombreux différents sous-types de CDG, le CDG de type ld est causé par une anomalie de la mannosyltransferase, enzyme codée par le gène ALG3 (chromosome 3q27). Jusqu'à ce jour, six patients atteints de CDG ld ont été reportés dans la littérature. Notre travail a permis de décrire un septième patient et d'affiner les caractéristiques cliniques, biologiques, neuroradiologiques et moléculaires du CDG ld. Notre patient est notamment porteur d'une nouvelle mutation de type missense sur le gène ALG3. Tous les patients atteints de CDG ld présentent une encéphalopathie progressive avec microcéphalie, retard psychomoteur sévère et épilepsie. Une ostéopénie marquée est présente chez certains patients. Elle est parfois sous diagnostiquée et révélée uniquement lors de fracture pathologique. Les patients atteints de CDG ld présentent également des traits dysmorphiques typiques, mais aucune atteinte multi-systémique ou anomalie biologique spécifique n'est retrouvée telle que dans les autres types de CDG. Le dépistage biochimique des troubles de la glycosylation se fait par une analyse simple et peu coûteuse qui est l'analyse de la transferrine sérique par isoelectrofocusing ou par électrophorèse capillaire. Un tel dépistage devrait être effectué chez tout patient présentant une encéphalopathie d'origine indéterminée, et cela même en l'absence d'atteinte multi- systémique. Notre travail a été publié sous forme d'article de type « short report », peer-reviewed, dans le Journal of Inherited Metabolic Diseases. Le Journal est une révue spécialisée du domaine des erreirs innées du métabolisme. S'agissant d'un seul patient rapporté, l'article ne montre que très synthétiquement le travail effectué, Pour cette raison un complément à l'article avec matériel, méthodes et résultats figure ci-après et concerne la partie de recherche moléculaire de notre travail. La doctorante a non seulement encadré personnellement le patient au niveau clinique et biochimique, mais a plus particulièrement mis au point l'analyse moléculaire du gène ALG3 dans le laboratoire de Pédiatrie Moléculaire pour la première fois ; cela a impliqué l'étude du gène, le choix des oligonucleotides et l'optimisation des réactions d'amplification et séquençage.

Marqueurs biologiques des statuts vitaminiques B12 et D: aspects analytiques d'importance clinique [Biological markers for the status of vitamins B12 and D: the importance of some analytical aspects in relation to clinical interpretation of results].

Biological markers for the status of vitamins B12 and D: the importance of some analytical aspects in relation to clinical interpretation of results When vitamin B12 deficiency is expressed clinically, the diagnostic performance of total cobalamin is identical to that of holotranscobalamin II. In subclinical B12 deficiency, the two aforementioned markers perform less well. Additional analysis of a second, functional marker (methylmalonate or homocysteine) is recommended. Different analytical approaches for 25-hydroxyvitamin D quantification, the marker of vitamin D deficiency, are not yet standardized. Measurement biases of up to +/- 20% compared with the original method used to establish threshold values are still observed.

Combination therapy with venlafaxine and carbamazepine in depressive patients non-responding to venlafaxine : pharmacokinetic and clinical aspects

Résumé L'antidépresseur chiral venlafaxine (VEN) est à la fois un inhibiteur de la récapture de la sérotonine et de la noradrénaline. Le CYP2D6 et le CYP3A4 contribuent à son métabolisme stéreosélectif. Dix patients génotypés au CYP2D6 et dépressifs (F32x et F33x, ICD-10) ont participé à cette étude ouverte sur les conséquences pharmacocinétiques et pharmacodynamiques d'une « augmentation » avec la carbamazepine chez des non-répondeurs à la venlafaxine. Après une première période de traitement de quatre semaines avec VEN (195 - 52 mg/ jour), le seul patient qui présentait un déficience génétique de CYP2D6 (poor metaboliser), avait les taux plasmatiques de S-VEN et R-VEN les plus élevés, tandis que ceux de R-0-déméthyl-VEN étaient les plus bas dans ce groupe. Comme seulement 4 patients ont été des répondeurs après 4 semaines de traitement, 6 patients ont été inclus dans la deuxième période de traitement combiné VEN et carbamazépine. Cinq patients non-répondeurs ont complété cette deuxième période d'étude de quatre semaines. Chez l'unique non-répondeur au traitement combiné, on pouvait observer à la fin de la période d'étude une diminution importante des deux énantiomères de VEN, 0-desmethy'lvenlafaxine (ODV), N-desmethylvenlafaxine (NDV) et N, 0-didesmethylvenlafaxine (NODV) dans le plasma. Cela suggère un manque de compliance chez ce patient, mais une induction métabolique par la carbamazepine ne peut pas être exclue entièrement. L'administration de la carbamazepine (moyen ± s.d. (range) ; 360 ± 89 (200-400) mg/jour)) pendant quatre semaines n'a pas eu comme résultat une modification significative des concentrations plasmatiques des énantiomères de VEN et de ses métabolites 0- et N-démethylés chez les autres patients. En conclusion, ces observations préliminaires suggèrent qu'une combinaison de VEN et de carbamazepine représente une stratégie intéressante par son efficacité, sa tolérance et l'absence de modifications pharmcocinétiques, mais ces résultats devraient être vérifiés dans une plus grande étude.

Regulated exocytosis from astrocytes physiological and pathological related aspects.

Astrocytes have traditionally been considered ancillary, satellite cells of the nervous system. However, it is a very recent acquisition that glial cells generate signaling loops which are integral to the brain circuitry and participate, interactively with neuronal networks, in the processing of information. Such a conceptual breakthrough makes this field of investigation one of the hottest in neuroscience, as it calls for a revision of past theories of brain function as well as for new strategies of experimental exploration of brain function. Glial cells are electrically not excitable, and it was only the use of optical recording techniques together with calcium sensitive dyes, that allowed the chemical excitability of glial cells to become apparent. Studies using these new techniques have shown for the first time that glial cells are activated by surrounding synaptic activity and translate neuronal signals into their own calcium code. Intracellular calcium concentration([Ca2+]i) elevations in glial cells have then shown to underlie spatial transfer of information in the glial network, accompanied by release of chemical transmitters (gliotransmitters) such as glutamate and back-signaling to neurons. As a consequence, optical imaging techniques applied to cell cultures or intact tissue have become a state-of-the-art technology for studying glial cell signaling. The molecular mechanisms leading to release of "gliotransmitters," especially glutamate, from glia are under debate. Accumulating evidence clearly indicates that astrocytes secrete numerous transmitters by Ca(2+)-dependent exocytosis. This review will discuss the mechanisms underlying the release of chemical transmitters from astrocytes with a particular emphasis to the regulated exocytosis processes.

A genetic and biochemical investigation of malondialdehyde production and turnover in Arabidopsis

Malondialdehyde (MDA) is a small reactive molecule which occurs ubiqui¬tous among eukaryotes. Interest in this molecule stems from the fact that it can be highly reactive. In green tissues of plants it is apparently formed pre¬dominantly by reactive oxygen species (ROS)-mediated non-enzymatic oxi¬dation (nLPO) of triunsaturated fatty acids (TFAs). MDA which is formed by nLPO is widely used as a disease marker and is regarded to be a cel-lular toxin. Surprisingly, sites of ROS production like mitochondria and chloroplasts possess membranes which are enriched in nLPO-prone polyun¬saturated fatty acids (PUFAs). In this work we showed that chloroplasts are the major site of MDA production in leaves of adult Arabidopsis thaliana plants, whereas analyses in seedlings revealed accumulation in meristematic tissues like the root tip, lateral roots and the apical meristem region. Char-acterizing the MDA pools in more detail, we could show that MDA in plants was predominantly present in a free, non-reactive enolate form. This might explain why it is tolerated in sites where its protonated form could poten¬tially damage the genome and proteome. Analyzing the biological fate of MDA in leaves using labeled MDA-isotopes. we were able to show that MDA is metabolized and used to assemble lipids. The major end-point metabolite was identified as 18:3-16:3-monqgalactosyldiacylglycerol (MGDG), which is the most abundant lipid in chloroplasts. We hypothesize that PUFAs in sites of ROS production, like at PS II in chloroplasts, might act as buffers pre¬venting damage of proteins, thereby generating molecules such as MDA. The MDA produced in this way appears predominantly in a non-reactive enolate form in the cell until it fulfills a biological function or until it is metabo¬lized in order to assemble polyunsaturated MGDGs. Additionally, nLPO has been reported to increase in pathogenesis and we challenged seedlings and adult plants with necrotrophic fungi. Monitoring MDA during the in¬fections, we found MDA pools in seedlings were highly inducible although they were tightly controlled in the leaves of adult plants. - Malondialdehyde (MDA) est une petite molecule réactive présente de manière ubiquitaire dans les eucaryotes. L'intérêt de cette molécule vient du fait que celle-ci pourrait être très réactive. Dans les tissus verts des plantes, la majorité du MDA est apparement formée par l'oxydation non-enzymatique (nLPO) des acides gras polyinsaturés (PUFAs) transmis par des espèces ac¬tives d'oxygène (ROS). Le MDA formé par nLPO est souvent utilisé comme marqueur de maladies et il est considéré comme une toxine cellulaire. Etonnament, les sites de production comme les mitochondries et les chloro- plastes sont riches en PUFAs qui sont sensibles à la nLPO. Dans cette thèse nous montrons que les chloroplastes répresentent le site de production de MDA dans les feuilles adultes d'Arabidopsis thaliana. Les analyses de MDA dans les plantules ont révélé que le MDA s'accumule dans les tissus meris- tematiques comme celles de la pointe de la racine, des racines latéralles et du meristème apical. Par la caractérisation du MDA présent nous avons pu montrer que la majorité du MDA était présent sous la forme d'un énolate non-réactif. Ceci pourrait expliquer pourquoi le MDA est toléré dans les sites où il pourrait casser le genome ou le protéome s'il est présent sous sa forme protonée. Les analyses du devenir du MDA dans les feuilles par des isotopes du MDA ont montré que celui-ci est metabolisé et utilisé pour assembler des lipides. Le lipide majoritairement métabolisé a été identifié comme étant le 18:3-16:3-monogalactosyldiacylglycerole (MGDG); le lipide le plus abondant dans les chloroplastes. Nous supposons que la présence des PUFAs dans les sites de production du ROS, tout comme le PS II dans les chloroplastes, pourrait jouer un rôle de tampon pour prevenir les protéines de différentes dégradations et ainsi générer des molécules telle que le MDA. La majorité du MDA produit par cette réaction est présente dans la cellule sous la forme d'énolate non-réactif, jusqu'au moment de son utilisation ou lorsqu'il serra metabolisé pour produire des MGDGs polyinsaturés. De plus, il a été décrit que nLPO pourait augmenter dans la pathogenèse, et nous avons testé des plantes adultes et des plantules en présence de champignons nécrotrophiques. L'observation du MDA pendant les infections a montré que les concentrations en MDA sont fortement induites dans les plantules mais contrôlées dans les plantes adultes.

Hyperthermia and postmortem biochemical investigations.

The postmortem diagnosis of heat-related deaths presents certain difficulties. Firstly, preterminal or terminal body temperatures are often not available. Additionally, macroscopic and microscopic findings are nonspecific or inconclusive and depend on survival duration after exposure. The diagnosis of hyperthermia is therefore essentially based on scene investigation, the circumstances of death, and the reasonable exclusion of other causes of death. Immunohistochemistry and postmortem biochemical investigations have been performed by several authors in order to better circumstantiate the physiopathology of hyperthermia and provide further information to confirm or exclude a heat-related cause of death. Biochemical markers, such as electrolytes, hormones, blood proteins, enzymes, and neurotransmitters, have been analyzed in blood and other biological fluids to improve the diagnostic potential of autopsy, histology, and immunohistochemistry. The aim of this article is to present a review of the medicolegal literature pertaining to the postmortem biochemical investigations that are associated with heat-related deaths.

MORM--a Petri net based model for assessing OH&S risks in industrial processes: modeling qualitative aspects.

Because of the increase in workplace automation and the diversification of industrial processes, workplaces have become more and more complex. The classical approaches used to address workplace hazard concerns, such as checklists or sequence models, are, therefore, of limited use in such complex systems. Moreover, because of the multifaceted nature of workplaces, the use of single-oriented methods, such as AEA (man oriented), FMEA (system oriented), or HAZOP (process oriented), is not satisfactory. The use of a dynamic modeling approach in order to allow multiple-oriented analyses may constitute an alternative to overcome this limitation. The qualitative modeling aspects of the MORM (man-machine occupational risk modeling) model are discussed in this article. The model, realized on an object-oriented Petri net tool (CO-OPN), has been developed to simulate and analyze industrial processes in an OH&S perspective. The industrial process is modeled as a set of interconnected subnets (state spaces), which describe its constitutive machines. Process-related factors are introduced, in an explicit way, through machine interconnections and flow properties. While man-machine interactions are modeled as triggering events for the state spaces of the machines, the CREAM cognitive behavior model is used in order to establish the relevant triggering events. In the CO-OPN formalism, the model is expressed as a set of interconnected CO-OPN objects defined over data types expressing the measure attached to the flow of entities transiting through the machines. Constraints on the measures assigned to these entities are used to determine the state changes in each machine. Interconnecting machines implies the composition of such flow and consequently the interconnection of the measure constraints. This is reflected by the construction of constraint enrichment hierarchies, which can be used for simulation and analysis optimization in a clear mathematical framework. The use of Petri nets to perform multiple-oriented analysis opens perspectives in the field of industrial risk management. It may significantly reduce the duration of the assessment process. But, most of all, it opens perspectives in the field of risk comparisons and integrated risk management. Moreover, because of the generic nature of the model and tool used, the same concepts and patterns may be used to model a wide range of systems and application fields.

ASPECTS OF THE SILVOPASTORAL SYSTEM CORRELATED WITH PROPERTIES OF A TYPIC QUARTZIPSAMMENT (ENTISOL) IN MATO GROSSO DO SUL, BRAZIL

In Brazil, grazing mismanagement may lead to soil and pasture degradation. To impede this process, integrated cropping systems such as silvopasture have been an effective alternative, allied with precision agriculture based on soil mapping for site-specific management. In this study, we aimed to define the soil property that best sheds light on the variability of eucalyptus and forage yield. The experiment was conducted in the 2011/12 crop year in Ribas do Rio Pardo, Mato Grosso do Sul State, Brazil. We analyzed linear and spatial correlations between eucalyptus traits and physical properties of a Typic Quartzipsamment at two depths (0.00-0.10 and 0.10-0.20 m). For that purpose, we set up a geostatistical grid for collection at 72 points. Gravimetric moisture in the 0.00-0.10 m layer is an important index of soil physical quality, showing correlation to eucalyptus circumference at breast height (CBH) in a Typic Quartzipsamment. With an increase in resistance to penetration in the soil surface layer, there is an increase in eucalyptus height and in neutral detergent fiber content in the forage crop. From a spatial point of view, the height of eucalyptus and the neutral detergent fiber of forage can be estimated by co-kriging analysis with soil resistance to penetration. Resistance to penetration values above 2.3 MPa indicated higher yielding sites.

Oral and intravenous methadone use: some clinical and pharmacokinetic aspects.

A sample of 15 patients participating in an injectable methadone trial and of 15 patients in an oral methadone maintenance treatment, who admitted injecting part or all of their methadone take-home doses, were compared to 20 patients in maintenance treatment who use methadone exclusively by mouth. The present study confirms the poorer general health, the higher levels of emotional, psychological or psychiatric problems, the higher use of illicit drugs, and the higher number of problems related to employment and support associated with the use of the intravenous mode of administration of methadone. As expected, due to the shunt of metabolism in the gut wall and of the liver first-pass effect, higher concentration to dose ratios of (R)-methadone, which is the active enantiomer, were measured in the intravenous group (23% increase). This difference reached an almost statistically significant value (P = 0.054). This raises the question whether the effect of a higher methadone dose could be unconsciously sought by some of the intravenous methadone users.

Chemical and Biochemical Properties of Oxisols after Sewage Sludge Application for 16 Years

ABSTRACT The large production of sewage sludge (SS), especially in large urban centers, has led to the suggestion of using this waste as fertilizer in agriculture. The economic viability of this action is great and contributes to improve the environment by cycling the nutrients present in this waste, including high contents of organic matter and plant nutrients. This study evaluated the chemical and biochemical properties of Dystrophic and EutroferricLatossolos Vermelhos (Oxisols) under corn and after SS application at different rates for 16 years. The field experiment was carried out in Jaboticabal, São Paulo State, Brazil, using a randomized block design with four treatments and five replications. Treatments consisted of control - T1 (mineral fertilization, without SS application), 5 Mg ha-1 SS - T2, 10 Mg ha-1 SS - T3, and 20 Mg ha-1 SS - T4 (dry weight base). The data were submitted to variance analysis and means were compared by the Duncan test at 5 %. Sewage sludge increased P extracted by resin in both theLatossolos Vermelhos, Dystrophic and Eutroferric, and the organic matter content in the Dystrophic Latossolo Vermelho. The waste at the rate 20 Mg ha-1 on a dry weight basis promoted increases in acid phosphatase activity in Eutroferric Latossolo Vermelho, basal respiration and metabolic quotient in DystrophicLatossolo Vermelho. The rate 20 Mg ha-1 sewage sludge on a dry weight basis did not alter the soil microbial biomass in both the Latossolos Vermelhos; in addition, it improved corn yields without inducing any symptoms of phytotoxicity or nutrient deficiency in the plants.

Postmortem biochemical investigations in hypothermia fatalities.

Despite the progress made during the past several decades in forensic pathology, the possibilities for the postmortem diagnosis of hypothermia remains relatively limited. Aside from histology and immunohistochemistry, numerous authors have investigated the postmortem biochemistry of hypothermia fatalities. Several biochemical markers (e.g., glucose, electrolytes, hormones, ketone bodies, and neurotransmitters) and various biological samples (e.g., blood, urine, heart, liver, skeletal muscle as well as pericardial and cerebrospinal fluids) have been proposed as potentially useful markers to improve the insufficient diagnostic efficacy of macroscopic and microscopic findings. The aim of this article is to review the medicolegal literature covering the postmortem biochemical investigations that are associated with hypothermia cases as well as report our own research results on this topic where possible.