Genome wide search for genetic determinants of habitual alcohol, tobacco and coffee use, obesity-related traits, response to mental and physical stress and hemodynamic traits

Les habitudes de consommation de substances psychoactives, le stress, l’obésité et les traits cardiovasculaires associés seraient en partie reliés aux mêmes facteurs génétiques. Afin d’explorer cette hypothèse, nous avons effectué, chez 119 familles multi-générationnelles québécoises de la région du Saguenay-Lac-St-Jean, des études d’association et de liaison pangénomiques pour les composantes génétiques : de la consommation usuelle d’alcool, de tabac et de café, de la réponse au stress physique et psychologique, des traits anthropométriques reliés à l’obésité, ainsi que des mesures du rythme cardiaque (RC) et de la pression artérielle (PA). 58000 SNPs et 437 marqueurs microsatellites ont été utilisés et l’annotation fonctionnelle des gènes candidats identifiés a ensuite été réalisée. Nous avons détecté des corrélations phénotypiques significatives entre les substances psychoactives, le stress, l’obésité et les traits hémodynamiques. Par exemple, les consommateurs d’alcool et de tabac ont montré un RC significativement diminué en réponse au stress psychologique. De plus, les consommateurs de tabac avaient des PA plus basses que les non-consommateurs. Aussi, les hypertendus présentaient des RC et PA systoliques accrus en réponse au stress psychologique et un indice de masse corporelle (IMC) élevé, comparativement aux normotendus. D’autre part, l’utilisation de tabac augmenterait les taux corporels d’épinéphrine, et des niveaux élevés d’épinéphrine ont été associés à des IMC diminués. Ainsi, en accord avec les corrélations inter-phénotypiques, nous avons identifié plusieurs gènes associés/liés à la consommation de substances psychoactives, à la réponse au stress physique et psychologique, aux traits reliés à l’obésité et aux traits hémodynamiques incluant CAMK4, CNTN4, DLG2, DAG1, FHIT, GRID2, ITPR2, NOVA1, NRG3 et PRKCE. Ces gènes codent pour des protéines constituant un réseau d’interactions, impliquées dans la plasticité synaptique, et hautement exprimées dans le cerveau et ses tissus associés. De plus, l’analyse des sentiers de signalisation pour les gènes identifiés (P = 0,03) a révélé une induction de mécanismes de Potentialisation à Long Terme. Les variations des traits étudiés seraient en grande partie liées au sexe et au statut d’hypertension. Pour la consommation de tabac, nous avons noté que le degré et le sens des corrélations avec l’obésité, les traits hémodynamiques et le stress sont spécifiques au sexe et à la pression artérielle. Par exemple, si des variations ont été détectées entre les hommes fumeurs et non-fumeurs (anciens et jamais), aucune différence n’a été observée chez les femmes. Nous avons aussi identifié de nombreux traits reliés à l’obésité dont la corrélation avec la consommation de tabac apparaît essentiellement plus liée à des facteurs génétiques qu’au fait de fumer en lui-même. Pour le sexe et l’hypertension, des différences dans l’héritabilité de nombreux traits ont également été observées. En effet, des analyses génétiques sur des sous-groupes spécifiques ont révélé des gènes additionnels partageant des fonctions synaptiques : CAMK4, CNTN5, DNM3, KCNAB1 (spécifique à l’hypertension), CNTN4, DNM3, FHIT, ITPR1 and NRXN3 (spécifique au sexe). Ces gènes codent pour des protéines interagissant avec les protéines de gènes détectés dans l’analyse générale. De plus, pour les gènes des sous-groupes, les résultats des analyses des sentiers de signalisation et des profils d’expression des gènes ont montré des caractéristiques similaires à celles de l’analyse générale. La convergence substantielle entre les déterminants génétiques des substances psychoactives, du stress, de l’obésité et des traits hémodynamiques soutiennent la notion selon laquelle les variations génétiques des voies de plasticité synaptique constitueraient une interface commune avec les différences génétiques liées au sexe et à l’hypertension. Nous pensons, également, que la plasticité synaptique interviendrait dans de nombreux phénotypes complexes influencés par le mode de vie. En définitive, ces résultats indiquent que des approches basées sur des sous-groupes et des réseaux amélioreraient la compréhension de la nature polygénique des phénotypes complexes, et des processus moléculaires communs qui les définissent.

L’abandon du traitement de jeunes toxicomanes ayant séjourné en communauté thérapeutique et leur condition post-traitement

De nombreux jeunes sont aux prises avec un problème de consommation de substances psychoactives. Bien que plusieurs traitements soient reconnus efficaces, les taux d’abandon chez les jeunes toxicomanes sont élevés et cela influence leur condition post-traitement. L’identification des caractéristiques des jeunes liés à l’abandon et à la condition post-traitement est donc nécessaire pour permettre d’adapter nos interventions en fonction des besoins des jeunes. La relation entre l’abandon du traitement ainsi que la condition post-traitement et diverses caractéristiques prétraitement a été examinée chez un échantillon de 215 clients adolescents admis à Portage entre 2003 et 2008, évalués avec l’instrument Indice de gravité d’une toxicomanie pour les adolescents (Germain, Landry, & Bergeron, 2003, 1999). Les relations entre l’abandon du traitement et des variables concernant leur consommation, leur état de santé, leurs problématiques liées à leurs occupations, leur état psychologique, leurs difficultés vécues auprès des proches et dans la famille ainsi que leurs difficultés socio-judiciaires ont été testées. Ces mêmes variables ont été utilisées pour chercher à prédire la condition post-traitement. Les régressions logistiques montrent qu’un premier séjour en communauté thérapeutique et les difficultés interpersonnelles prédisent l’abandon du traitement. Une fois les analyses réalisées de façon séparée selon le sexe, ces relations ne demeurent significatives que pour les filles. Les résultats des régressions linéaires multiples réalisées pour étudier la condition post-traitement ne permettent pas de retrouver les variables prévisionnelles rapportées dans les écrits scientifiques pour les clientèles adultes. Des questions sont soulevées quant à la pertinence de l’Indice de gravité d’une toxicomanie pour les adolescents (Germain, Landry, & Bergeron, 2003, 1999) pour prédire l’abandon et la condition post-traitement.

«Comment je suis devenu toxicomane» : le point de vue d’hommes ayant une dépendance aux drogues

La toxicomanie est un problème bien réel dans la société québécoise. Cette problématique touche autant les hommes que les femmes, de tous les âges et de toutes les sphères de la société. Toutefois, les hommes adultes étant plus nombreux à utiliser les services en réadaptation des toxicomanies, le but de ce mémoire est de donner une voix à ces hommes, afin de connaitre leurs visions sur les trajectoires qui les ont menées vers cette problématique. Les témoignages de six hommes adultes ayant une dépendance à l’alcool ou aux drogues ont donc été recueillis à l’aide d’entrevues de type récit de vie. Les résultats qui se dégagent de ces histoires de vie viennent, d’un côté, corroborer certaines données de la littérature, mais mettent aussi en lumière de nouveaux éléments. En effet, les facteurs de risque de la littérature tel que l’influence des pairs, des parents consommateurs et un début précoce de la consommation font partie intégrante de la trajectoire des répondants de cette recherche. Par contre, certains éléments dont l’impulsivité qui est fortement ressortie comme facteurs de risque de la toxicomanie dans la recension des écrits n’a pas été soulevée comme notion principale par ces hommes. Les similitudes de certains éléments entre chacun des récits de vie des participants lèvent toutefois le voile sur de nouveaux facteurs de risque. Les liens pauvres avec la figure paternelle doivent être pris en considération comme facteurs puisqu’ils font partie de la majorité des histoires de vie des répondants. De plus, le revenu est aussi un élément qui a grandement été relaté par les participants puisqu’il influence la quantité ainsi que la substance consommée. Cette recherche permet de prendre davantage conscience de la réalité des hommes toxicomanes ainsi que des particularités de leur trajectoire de vie.

How fast and how often: the pharmacokinetics of drug use are decisive in addiction

How much, how often and how fast a drug reaches the brain determine the behavioural and neuroplastic changes associated with the addiction process. Despite the critical nature of these variables, the drug addiction field often ignores pharmacokinetic issues, which we argue can lead to false conclusions. First, we review the clinical data demonstrating the importance of the speed of drug onset and of intermittent patterns of drug intake in psychostimulant drug addiction. This is followed by a review of the preclinical literature demonstrating that pharmacokinetic variables play a decisive role in determining behavioural and neurobiological outcomes in animal models of addiction. This literature includes recent data highlighting the importance of intermittent, ‘spiking’ brain levels of drug in producing an increase in the motivation to take drug over time. Rapid drug onset and intermittent drug exposure both appear to push the addiction process forward most effectively. This has significant implications for refining animal models of addiction and for better understanding the neuroadaptations that are critical for the disorder.

The costs of alcohol, illegal drugs, and tobacco in Canada, 2002.

Objective: The aim of this study was to estimate costs attributable to substance use and misuse in Canada in 2002. Method: Based on information about prevalence of exposure and risk relations for more than 80 disease categories, deaths, years of life lost, and hospitalizations attributable to substance use and misuse were estimated. In addition, substance-attributable fractions for criminal justice expenditures were derived. Indirect costs were estimated using a modified human capital approach. Results: Costs of substance use and misuse totaled almost Can. $40 billion in 2002. The total cost per capita for substance use and misuse was about Can. $1,267: Can. $463 for alcohol, Can. $262 for illegal drugs, and Can. $541 for tobacco. Legal substances accounted for the vast majority of these costs (tobacco: almost 43% of total costs; alcohol: 37%). Indirect costs or productivity losses were the largest cost category (61%), followed by health care (22%) and law enforcement costs (14%). More than 40,000 people died in Canada in 2002 because of substance use and misuse: 37,209 deaths were attributable to tobacco, 4,258 were attributable to alcohol, and 1,695 were attributable to illegal drugs. A total of about 3.8 million hospital days were attributable to substance use and misuse, again mainly to tobacco. Conclusions: Substance use and misuse imposes a considerable economic toll on Canadian society and requires more preventive efforts.

Copper Doped Methylene Blue Sensitized Poly(vinyl alcohol)–Acrylamide Films for Stable Diffraction Efficiency

Copper doped methylene blue sensitized poly(vinyl alcohol) (MBPVA)–acrylamide films were fabricated to improve the storage life of recorded gratings. The films were fabricated using gravity settling method and the copper chloride concentration was optimized as 3:18 10 3 mol/l for a dye concentration of 6:2 10 4 mol/l. The gratings recorded on the optimized film constitution could be stored for months with stable diffraction efficiency (24%) without any chemical or thermal fixing techniques. The resolution of the material is found to be unaffected with the addition of copper chloride.

Copper Doped Methylene Blue Sensitized Poly(vinyl alcohol)–Acrylamide Films for Stable Diffraction Efficiency

Copper doped methylene blue sensitized poly(vinyl alcohol) (MBPVA)–acrylamide films were fabricated to improve the storage life of recorded gratings. The films were fabricated using gravity settling method and the copper chloride concentration was optimized as 3:18 10 3 mol/l for a dye concentration of 6:2 10 4 mol/l. The gratings recorded on the optimized film constitution could be stored for months with stable diffraction efficiency (24%) without any chemical or thermal fixing techniques. The resolution of the material is found to be unaffected with the addition of copper chloride.

Copper Doped Methylene Blue Sensitized Poly(vinyl alcohol)–Acrylamide Filmsfor Stable Diffraction Efficiency

Copper doped methylene blue sensitized poly(vinyl alcohol) (MBPVA)–acrylamide films were fabricated to improve the storage life of recorded gratings. The films were fabricated using gravity settling method and the copper chloride concentration was optimized as 3:18 10 3 mol/l for a dye concentration of 6:2 10 4 mol/l. The gratings recorded on the optimized film constitution could be stored for months with stable diffraction efficiency (24%) without any chemical or thermal fixing techniques. The resolution of the material is found to be unaffected with the addition of copper chloride.

Zeolite-encapsulated Co(II), Ni(II) and Cu(II) complexes as catalysts for partial oxidation of benzyl alcohol and ethylbenzene

Co(II), Ni(II) and Cu(II) complexes of dimethylglyoxime and N,N-ethylenebis(7-methylsalicylideneamine) have been synthesized in situ in Y zeolite by the reaction of ion-exchanged metal ions with the flexible ligand molecules that had diffused into the cavities. The hybrid materials obtained have been characterized by elemental analysis, SEM, XRD, surface area, pore volume, magnetic moment, FTIR, UV-Vis and EPR techniques. Analysis of data indicates the formation of complexes in the pores without affecting the zeolite framework structure, the absence of any extraneous species and the geometry of encapsulated complexes. The catalytic activities for hydrogen peroxide decomposition and oxidation of benzyl alcohol and ethylbenzene of zeolite complexes are reported. Zeolite Cu(II) complexes were found to be more active than the corresponding Co(II) and Ni(II) complexes for oxidation reactions. The catalytic properties of the complexes are influenced by their geometry and by the steric environment of the active sites. Zeolite complexes are stable enough to be reused and are suitable to be utilized as partial oxidation catalysts.

Selective mode excitation in dye-doped DNA polyvinyl alcohol thin film

A solid-state laser based on a dye-doped deoxyribonucleic acid (DNA) matrix is described. A thin solid film of DNA has been fabricated by treating with polyvinyl alcohol (PVA) and used as a host for the laser dye Rhodamine 6G. The edge emitted spectrum clearly indicated the existence of laser modes and amplified spontaneous emission. Lasing was obtained by pumping with a frequency-doubled Nd:YAG laser at 532 nm. For a pump energy of 10 mJ/pulse, an intense line with FWHM ≈0.2 nm was observed at 566 nm due to selective mode excitation.

Low power optical phase conjugation in dyes embedded in polyvinyl alcohol films

Low power optical phase conjugation in polyvinyl alcohol films embedded with saturable dyes is reported. Phase conjugate reflectivity achieved is higher than that obtained in the case of similar gelatin films.

Studies on Methylene Blue Sensitized Poly(Vinyl Alcohol): Effect of Molecular Weight of the Polymer and Crosslinking Agents on its Holographic Properties

Dept.of Polymer Science and Rubber Technology,Cochin University of Science and Technology

Investigation on the panchromaticity of silver-doped poly(vinyl alcohol)/acrylamide photopolymer

An investigation on the panchromaticity of a silver-doped poly(vinyl alcohol)/acrylamide photopolymer system is presented in this paper. Frequency-doubled Nd:YAG (532 nm) and Arþ (488 nm) lasers were used for the characterization of the films. Previous studies using an He–Ne laser (632:8 nm) showed that plane-wave transmission grating with a high diffraction efficiency of 75% could be stored in the optimized film. From the present study, it was noted that transmission gratings with 70% diffraction efficiency could be recorded using Arþ and Nd:YAG lasers, thereby elucidating the possibility of using the developed photopolymer system as a competent panchromatic recording medium

Characterization of Linear Low-Density Polyethylene/ Poly(vinyl alcohol) Blends and Their Biodegradability by Vibrio sp. Isolated from Marine Benthic Environment

Increasing amounts of plastic waste in the environment have become a problem of gigantic proportions. The case of linear low-density polyethylene (LLDPE) is especially significant as it is widely used for packaging and other applications. This synthetic polymer is normally not biodegradable until it is degraded into low molecular mass fragments that can be assimilated by microorganisms. Blends of nonbiodegradable polymers and biodegradable commercial polymers such as poly (vinyl alcohol) (PVA) can facilitate a reduction in the volume of plastic waste when they undergo partial degradation. Further, the remaining fragments stand a greater chance of undergoing biodegradation in a much shorter span of time. In this investigation, LLDPE was blended with different proportions of PVA (5–30%) in a torque rheometer. Mechanical, thermal, and biodegradation studies were carried out on the blends. The biodegradability of LLDPE/PVA blends has been studied in two environments: (1) in a culture medium containing Vibrio sp. and (2) soil environment, both over a period of 15 weeks. Blends exposed to culture medium degraded more than that exposed to soil environment. Changes in various properties of LLDPE/PVA blends before and after degradation were monitored using Fourier transform infrared spectroscopy, a differential scanning calorimeter (DSC) for crystallinity, and scanning electron microscope (SEM) for surface morphology among other things. Percentage crystallinity decreased as the PVA content increased and biodegradation resulted in an increase of crystallinity in LLDPE/PVA blends. The results prove that partial biodegradation of the blends has occurred holding promise for an eventual biodegradable product