8-weeks training program attenuates mitochondrial oxidative stress in the liver of emotionally stressed rats

In recent years it has been shown that emotional stress induced by immobilization may change the balance between pro-oxidant and antioxidant factors inducing oxidative damage. On the other hand, contradictory views exist concerning the role of physical activity on redox metabolism. Consequently, the present work was designed to assess the influence of an 8-week moderate swimming training program in emotionally stressed rats. Sixty 1-month-old male albino Wistar rats weighing 125-135 g were used in this experimental study. They were divided into three groups, as Control (lot A; n=20), Stressed (lot B; n=20) and Stressed & Exercised (lot C; n=20). Rats were stressed by placing the animals in a 25 x 7 cm plastic bottle 1 h/day, 5 days a week for 8 weeks. Protein carbonyl content values in liver homogenates were significantly increased in stressed animals (0.58+/-0.02 vs 0.86+/-0.03; p=0.018) which clearly indicated that emotional stress was associated with oxidative stress. Ultrastructural alterations, predominantly mitochondrial swelling and the decrease of cristae number observed by electron microscopy represented direct evidence of membrane injury. The most striking feature of our study was that we also found differences between stressed rats and stressed rats that performed our 8 week training program. Consequently our results highlight the potential benefit of a moderate training program to reduce oxidative damage induced by emotional stress since it attenuated protein oxidation and mitochondrial alterations.

Femur fracture in preschool children : experience with flexible intramedullary nailing in 72 children

RESUME Fractures du fémur chez les enfants d'âge préscolaire. Expérience avec l'enclouage centromédullaire élastique stable chez 72 enfants Introduction L'immobilisation plâtrée est le traitement le plus fréquemment utilisé pour traiter les fractures du fémur chez les enfants d'âge préscolaire de moins de 6 ans. L'enclouage centromédullaire élastique stable (ECMES), qui a remplacé les immobilisations plâtrées chez les enfants d'âge scolaire, est une alternative qui n'a jamais été étudiée spécifiquement dans la tranche d'âge préscolaire. Matériel et Méthode Nous avons réalisé une étude rétrospective de tous les cas de fractures du fémur chez l'enfant de moins de 6 ans traitées par ECMES dans le service de chirurgie pédiatrique du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois et de l'Hôpital de l'Enfance de Lausanne sur une période de 15 ans. Résultats Parmi les 210 fractures du fémur traitées par ECMES entre le 1.1.1988 et le 31.12.2003, 74 fractures du fémur ont été identifiées chez 73 enfants âgés de 1.5 à 5.9 ans. Ces fractures étaient sous-trochantériennes (n=5), diaphysaires (n=64, dont 5 ouvertes), ou métaphysaires discales (n=4). Le type de fracture était transverse (n=35, dont 2 ouvertes), oblique (n=28, dont 3 ouvertes) au spiroïde (n=11). Quatre fractures étaient comminutives. Le temps opératoire moyen était de 56,9 minutes (limites entre 20 et 155 min.) pour les enfants ne présentant pas d'autre pathologie chirurgicale. Le séjour hospitalier moyen était de 9.1 jours (limites entre 1 et 46 jours) pour tous les enfants n'ayant pas de pathologie associée. Chez les enfants sans lésion ou pathologie associée, la première mise en charge s'est effectuée en moyenne au 14,1 ème jour post-opératoire (limites entre 1 et 42ème jour) alors que la première mobilisation a eu lieu en moyenne dès le 2,7ème jour post-opératoire (limites entre le 1 et le 14ème jour). 64 enfants ont été suivis à long terme avec un recul moyen de. 36,8 mois (limites entre 4 et 124 mois). Nous avons relevés 6 enfants avec une inégalité de longueur de plus d'un centimètre, alors que nous n'avons jamais constaté de défaut de rotation. Durant le 11 premières années de l'étude, 9 enfants ont dû être réopérés pour raccourcissement secondaire de broches extériorisées ou douloureuses sous la peau. Aucun problème de broche n'a été observé après introduction d'une nouvelle pince à couper. 2 réductions de fracture se sont faites à foyer ouvert. Une infection localisée transitoire du point de ponction d'une broche a été notée, sans ostéite associée. Discussion L' ECMES chez le petit enfant est techniquement réalisable sans véritable limite inférieure d'âge. Il favorise la mobilisation et la charge précoces. Les complications sont avant tout en rapport avec la technique et peuvent être évitées. Les résultats sont au moins aussi bons et meilleurs sur certains points que ceux publiés en utilisant les immobilisations. En outre ce traitement évite une longue hospitalisation. Conclusions L'ECMES peut être appliqué aux enfants de moins de 6 ans avec les mêmes bénéfices que ceux observés pour les plus grands, sans en augmenter la morbidité. La limite inférieure d'âge reste à déterminer. Un suivi à long terme s'impose pour vérifier l'absence d'inégalité de longueur des membres inférieurs.

Characterization of TcSTI-1, a homologue of stress-induced protein-1, in Trypanosoma cruzi

The life cycle of the protozoan Trypanosoma cruzi exposes it to several environmental stresses in its invertebrate and vertebrate hosts. Stress conditions are involved in parasite differentiation, but little is known about the stress response proteins involved. We report here the first characterization of stress-induced protein-1 (STI-1) in T. cruzi (TcSTI-1). This co-chaperone is produced in response to stress and mediates the formation of a complex between the stress proteins HSP70 and HSP90 in other organisms. Despite the similarity of TcSTI-1 to STI-1 proteins in other organisms, its expression profile in response to various stress conditions, such as heat shock, acidic pH or nutrient starvation, is quite different. Neither polysomal mRNA nor protein levels changed in exponentially growing epimastigotes cultured under any of the stress conditions studied. Increased levels of TcSTI-1 were observed in epimastigotes subjected to nutritional stress in the late growth phase. Co-immunoprecipitation assays revealed an association between TcSTI-1 and TcHSP70 in T. cruzi epimastigotes. Immunolocalization demonstrated that TcSTI-1 was distributed throughout the cytoplasm and there was some colocalization of TcSTI-1 and TcHSP70 around the nucleus. Thus, TcSTI-1 associates with TcHSP70 and TcSTI-1 expression is induced when the parasites are subjected to stress conditions during specific growth phase.

Aggravation of chronic stress effects on hippocampal neurogenesis and spatial memory in LPA₁ receptor knockout mice.

BACKGROUND The lysophosphatidic acid LPA₁ receptor regulates plasticity and neurogenesis in the adult hippocampus. Here, we studied whether absence of the LPA₁ receptor modulated the detrimental effects of chronic stress on hippocampal neurogenesis and spatial memory. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS Male LPA₁-null (NULL) and wild-type (WT) mice were assigned to control or chronic stress conditions (21 days of restraint, 3 h/day). Immunohistochemistry for bromodeoxyuridine and endogenous markers was performed to examine hippocampal cell proliferation, survival, number and maturation of young neurons, hippocampal structure and apoptosis in the hippocampus. Corticosterone levels were measured in another a separate cohort of mice. Finally, the hole-board test assessed spatial reference and working memory. Under control conditions, NULL mice showed reduced cell proliferation, a defective population of young neurons, reduced hippocampal volume and moderate spatial memory deficits. However, the primary result is that chronic stress impaired hippocampal neurogenesis in NULLs more severely than in WT mice in terms of cell proliferation; apoptosis; the number and maturation of young neurons; and both the volume and neuronal density in the granular zone. Only stressed NULLs presented hypocortisolemia. Moreover, a dramatic deficit in spatial reference memory consolidation was observed in chronically stressed NULL mice, which was in contrast to the minor effect observed in stressed WT mice. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE These results reveal that the absence of the LPA₁ receptor aggravates the chronic stress-induced impairment to hippocampal neurogenesis and its dependent functions. Thus, modulation of the LPA₁ receptor pathway may be of interest with respect to the treatment of stress-induced hippocampal pathology.

Etat de stress post-traumatique chez les mères et les pères d'enfants prématurés : similitudes et différences

Rapport de synthèse : Cette étude réalisée conjointement par les services de pédopsychiatrie et de néonatologie du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV), Lausanne, Suisse, s'inscrit dans un groupe de publications issues d'un projet portant sur les représentations parentales et le devenir de 1a prématurité, financée par le Fonds National de la Recherche Scientifique entre 1998 et 2002 (FNRS 32-49712.96), soutenue par la Fondation de la Psychiatrie pour la Petite Enfance. Elle à pour objectifs d'évaluer et de compazer la présence de symptômes de stress post-traumatique; en fonction de la gravité de la prématurité, chez les mères et chez les pères de bébés nés prématurément. Population et Méthode : en fonction du score de risque périnatal (PERI) du bébé, les parents des prématurés (âge gestationnel < 34 semaines) ont été divisés en deux groupes : les parents de prématurés à faible risque (n = 16) et à haut risque (n = 26). Les symptômes d'intrusion et d'évitement, de l'état de stress post-traumatique, ont été évalués chez les parents à l'aide d'un questionnaire rempli par les parents, l'Impact of Event Scale (IES). Leurs réponses ont été comparées à un groupe contrôle de parents de nouveau-nés à terme (n = 24). Les différences entre les réponses des mères et des pères, ont été analysées. Résultats : les parents de bébés prématurés sont plus à risque que les parents de nouveau-nés à terme, de présenter des symptômes de stress post-traumatique. Les mères en lien avec le fait même de la prématurité du bébé, les pères en lien avec la gravité de la prématurité. Les mèrés et les pères des prématurés des deux groupes (prématurés à faible risque, prématurés à haut risque) décrivent des symptômes d'intrusion, alors que les symptômes d'évitement sont décrits par toutes les mères, mais seulement par les pères de prématurés à haut risque périnatal. Le vécu particulier des parents, ainsi que les enjeux différents pour les mères et les pères lors d'une naissance prématurée, sont ainsi mis en évidence. La prise en compte de ces différences devrait influencer les interventions des pédopsychiatres et des équipes de néonatologie qui interviennent auprès des parents et guident la construction des liens avec le bébé né prématurément. Publiée par la revue «Neuropsychiatrie de l'enfance et de l'adolescence », aux éditions Elsevier Masson sous le titre : « Etat de stress post-traumatique chez les mères et chez les pères d'enfants prématurés : similitudes et différences» ; numéró 57 (2009) 385-391.

Expanding view of phenotype and oxidative stress in Friedreich's ataxia patients with and without idebone.

Friedreich's ataxia (FRDA), the most common autosomal recessive ataxia, is characterised by progressive ataxia with dysarthria of speech, loss of deep-tendon reflexes, impaired vibratory and proprioceptive sensations and corticospinal weakness with a Babinski's sign. Patients eventually also develop kyphoscoliosis, cardiomyopathy and diabetes mellitus. The disease is a GAA repeat disorder resulting in severely reduced levels of frataxin, with secondary increased sensitivity to oxidative stress. The anti-oxidative drug, idebenone, is effective against FRDA-associated cardiomyopathy. We provide detailed clinical, electrophysiological and biochemical data from 20 genetically confirmed FRDA patients and have analysed the relationship between phenotype, genotype and malondialdehyde (MDA), which is a marker of superoxide formation. We assessed the effects of idebenone biochemically by measuring blood MDA and clinically by serial measurements of the International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS). The GAA repeat length influenced the age at onset (p <0.001), the severity of ataxia (p = 0.02), the presence of cardiomyopathy (p = 0.04) and of low-frequency hearing loss (p = 0.009). Multilinear regression analysis showed (p = 0.006) that ICARS was dependent on the two variables of disease duration (p = 0.01) and size of the GAA expansion (p = 0.02). We found no correlation to bilateral palpebral ptosis, visual impairment, diabetes mellitus or skeletal deformities, all of which appear to be signs of disease progression rather than severity. We discuss more thoroughly two underrecognised clinical findings: palpebral ptosis and GAA length-dependent low-frequency hearing loss. The average ICARS remained unchanged in 10 patients for whom follow-up on treatment was available (mean 2.9 years), whereas most patients treated with idebenone reported an improvement in dysarthria (63%), hand dexterity (58%) and fatigue (47%) after taking the drug for several weeks or months. Oxidative stress analysis showed an unexpected increase in blood MDA levels in patients on idebenone (p = 0.04), and we discuss the putative underlying mechanism for this result, which could then explain the unique efficacy of idebenone in treating the FRDA-associated cardiomyopathy, as opposed to other antioxidative drugs. Indeed, idebenone is not only a powerful stimulator of complexes II and III of the respiratory chain, but also an inhibitor of complex I activity, then promoting superoxide formation. Our preliminary clinical observations are the first to date supporting an effect of idebenone in delaying neurological worsening. Our MDA results point to the dual effect of idebenone on oxidative stress and to the need for controlled studies to assess its potential toxicity at high doses on the one hand, and to revisit the exact mechanisms underlying the physiopathology of Friedreich's ataxia on the other hand, while recent reports suggest non-oxidative pathophysiology of the disease.

The level of ascorbate peroxidase is enhanced in benznidazole-resistant populations of Trypanosoma cruzi and its expression is modulated by stress generated by hydrogen peroxide

Ascorbate peroxidases (APX) are class I heme-containing enzymes that convert hydrogen peroxide into water molecules. The gene encoding APX has been characterized in 11 strains of Trypanosoma cruzi that are sensitive or resistant to benznidazole (BZ). Bioinformatic analysis revealed the presence of two complete copies of the T. cruzi APX (TcAPX) gene in the genome of the parasite, while karyotype analysis showed that the gene was present in the 2.000-kb chromosome of all of the strains analyzed. The sequence of TcAPX exhibited greater levels of similarity to those of orthologous enzymes from Leishmania spp than to APXs from the higher plant Arabidopsis thaliana. Northern blot and real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) analyses revealed no significant differences in TcAPX mRNA levels between the T. cruzi strains analyzed. On the other hand, Western blots showed that the expression levels of TcAPX protein were, respectively, two and three-fold higher in T. cruzi populations with in vitro induced (17 LER) and in vivo selected (BZR) resistance to BZ, in comparison with their corresponding susceptible counterparts. Moreover, the two BZ-resistant populations exhibited higher tolerances to exogenous hydrogen peroxide than their susceptible counterparts and showed TcAPX levels that increased in a dose-dependent manner following exposure to 100 and 200 µM hydrogen peroxide.

Superoxide dismutases and glutaredoxins have a distinct role in the response of Candida albicans to oxidative stress generated by the chemical compounds menadione and diamide

To cope with oxidative stress, Candida albicans possesses several enzymes involved in a number of biological processes, including superoxide dismutases (Sods) and glutaredoxins (Grxs). The resistance of C. albicans to reactive oxygen species is thought to act as a virulence factor. Genes such as SOD1 and GRX2, which encode for a Sod and Grx, respectively, in C. albicans are widely recognised to be important for pathogenesis. We generated a double mutant, Δgrx2/sod1, for both genes. This strain is very defective in hyphae formation and is susceptible to killing by neutrophils. When exposed to two compounds that generate reactive oxygen species, the double null mutant was susceptible to menadione and resistant to diamide. The reintegration of the SOD1 gene in the null mutant led to recovery in resistance to menadione, whereas reintegration of the GRX2 gene made the null mutant sensitive to diamide. Despite having two different roles in the responses to oxidative stress generated by chemical compounds, GRX2 and SOD1 are important for C. albicans pathogenesis because the double mutant Δgrx2/sod1 was very susceptible to neutrophil killing and was defective in hyphae formation in addition to having a lower virulence in an animal model of systemic infection.