High frequency of skin reactions in patients with leishmaniasis treated with meglumine antimoniate contaminated with heavy metals: a comparative approach using historical controls

We analyzed data from historical controls treated with meglumine antimoniate to compare the frequency of adverse events observed in patients with cutaneous leishmaniasis treated with the same dose of meglumine antimoniate contaminated with heavy metals in an endemic area of the State of Bahia, Brazil. Group A patients were treated in 2000 with the drug produced by Eurofarma Laboratórios Ltda., São Paulo, Brazil (lot A) and group B patients were treated in 1996 with the reference drug produced by Rhodia Farma Ltda., São Paulo, Brazil (lot B). We observed an unusual higher frequency of skin reactions in group A patients. However, all type of adverse events observed in group A were also observed in group B. The physico-chemical analysis of these lots revealed that lot A had lower pH and higher concentration of total and trivalent antimony, lead, cadmium, and arsenic. Our findings suggest that the skin reactions could be attributed to heavy metal contamination of lot A.

Detection of fingermarks by colloidal gold (MMD/SMD): beyond the pH 3 limit

This work is part of a continuing goal to improve the multimetal deposition technique (MMD), as well as the single-metal deposition (SMD), to make them more robust, more user-friendly, and less labour-intensive. Indeed, two major limitations of the MMD/SMD were identified: (1) the synthesis of colloidal gold, which is quite labour-intensive, and (2) the sharp decrease in efficiency observed when the pH of the working solution is increased above pH 3. About the synthesis protocol, it has been simplified so that there is no more need to monitor the temperature during the synthesis. The efficiency has also been improved by adding aspartic acid, conjointly with sodium citrate, during the synthesis of colloidal gold. This extends the range of pH for which it is possible to detect fingermarks in the frame of the MMD/SMD. The operational range is now extended from 2 to 6.7, compared to 2-3 for the previous formulations. The increased robustness of the working solution may improve the ability of the technique to process substrates that tend to increase the pH of the solution after their immersion.

High antigen concentration inhibits T cell proliferation but not interleukin 2 production: examination of limiting dilution microcultures and T cell clones.

The effect of high antigen dose on the activation of cytochrome c peptide-primed lymph node cells was determined in several strains of mice by a limiting dilution analysis. It was found that proliferation of cytochrome c peptide-specific T cells was completely inhibited at high antigen concentration in C57BL/6 but only partially in DBA mice and had no effect in SJL mice. Clones derived from DBA mice showed a differential capacity to be inhibited by high antigen dose. On the other hand, interleukin 2 production by these clones was not impaired regardless of the antigen concentrations used.

Distinct ASIC currents are expressed in rat putative nociceptors and are modulated by nerve injury.

The H(+)-gated acid-sensing ion channels (ASICs) are expressed in dorsal root ganglion (DRG) neurones. Studies with ASIC knockout mice indicated either a pro-nociceptive or a modulatory role of ASICs in pain sensation. We have investigated in freshly isolated rat DRG neurones whether neurones with different ASIC current properties exist, which may explain distinct cellular roles, and we have investigated ASIC regulation in an experimental model of neuropathic pain. Small-diameter DRG neurones expressed three different ASIC current types which were all preferentially expressed in putative nociceptors. Type 1 currents were mediated by ASIC1a homomultimers and characterized by steep pH dependence of current activation in the pH range 6.8-6.0. Type 3 currents were activated in a similar pH range as type 1, while type 2 currents were activated at pH < 6. When activated by acidification to pH 6.8 or 6.5, the probability of inducing action potentials correlated with the ASIC current density. Nerve injury induced differential regulation of ASIC subunit expression and selective changes in ASIC function in DRG neurones, suggesting a complex reorganization of ASICs during the development of neuropathic pain. In summary, we describe a basis for distinct cellular functions of different ASIC types in small-diameter DRG neurones.

Slime production and proteinase activity of Candida species isolated from blood samples and the comparison of these activities with minimum inhibitory concentration values of antifungal agents

Slime and proteinase activity of 54 strains consisting of 19 Candida parapsilosis and 35 C. albicans strains isolated from blood samples were investigated in this study. Ketoconazole, amphothericin B, and fluconazole susceptibility of Candida species were compared with slime production and proteinase activity of these species. For both Candida species, no correlation was detected between the slime activity and minimum inhibitory concentration (MIC) values of the three antifungal agents. For both Candida species no correlation was detected between the proteinase activity and the MIC values of amphothericin B, and fluconazole however, statistically significant difference, was determined between the proteinase activity and MIC values of ketoconazole (p = 0.007). Slime production was determined by using modified Christensen macrotube method and proteinase activity was measured by the method of Staib. Antifungal susceptibility was determined through the guidelines of National Committee for Laboratory Standards (NCCLS M27-A).

Study of conformational changes of ASIC1a by voltage-clamp fluorometry

Le fonctionnement du système nerveux est sensible aux variations de la concentration d'acide. Une acidification des tissus peut se produire pendant une activité neuronale intense ou dans des situations physiopathologiques telles que l'inflammation ou les lésions cérébrales. Les canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) sont activés par acidification et jouent un rôle important dans la détection des changements d'acide. Les ASICs contribuent à la dégénérescence neuronale après une lésion cérébrale, puisque leur inhibition limite la lésion neuronale. L'acidification induite par une inflammation du tissu nerveux conduit à des stimuli de douleur, qui sont détectés par ces canaux. En effet, les toxines qui bloquent spécifiquement les ASICs montrent des effets analgésiques dans des modèles animaux. La structure 3D d'ASIC peut être comparée à une main qui tient une boule entre son pouce et le doigt. Les différents domaines d'ASIC sont appelés doigt, pouce, jointure, boule-ß et paume. Les domaines transmembranaires représentent le poignet de cette main. Mon projet de thèse vise à décrire les mouvements survenant sur ce canal pendant son activité. A cet effet, j'ai utilisé une technique combinée qui permet la mesure des mouvements en temps réel durant l'activité du canal. J'ai montré les réarrangements des domaines extracellulaires pendant l'activité ASIC. Ces mouvements sont transmis au pore du canal, ou ils contrôlent sa fermeture et ouverture. La direction de ces mouvements a été évaluée pour les domaines doigt et jointure, et nous avons montré qu'ils s'éloignent de la boule-ß lors de l'acidification. J'ai également été en mesure de décrire les mouvements qui se produisent dans la poche acidique, une zone qui est considérée comme importante, car elle représente le site de liaison de certaines toxines de venin qui agissent sur les ASICs. J'ai ainsi pu montrer que les domaines doigt et le pouce qui forment la poche acidique se rapprochent l'un de l'autre pendant l'activation du canal. Ces résultats sont en accord avec des observations précédentes réalisées sur les ASICs par d'autres chercheurs. Enfin, cette analyse approfondie permet d'améliorer les connaissances sur le contrôle de l'activité ASIC; de plus, les mécanismes trouvés ici sont probablement partagés entre les canaux de la famille à laquelle appartiennent les ASICs. -- Les acid-sensing ion channels (ASICs) sont des canaux sodiques ouverts par les protons et principalement exprimés dans le système nerveux. Ils sont impliqués dans la détection des protons dans de nombreux états physiologiques et pathologiques comme l'ischémie et la perception de la douleur. La structure cristalline de l'isoforme ASIC1 de poulet a été déterminée dans l'état désensibilisé et ouvert. Les études fonctionnelles indiquent que la protonation des résidus clés dans la boucle extracellulaire déclenche des changements de conformation conduisant à l'ouverture du canal. Cependant, les mécanismes moléculaires qui relient la protonation à l'ouverture et la fermeture du canal n'ont pas encore été clarifiés. Dans cette étude, nous avons utilisé la voltage-clamp fluorimétrie (VCF) pour révéler les mouvements de l'activité associée qui se produisent dans les différents domaines de l'ASICla. Les fluorophores positionnés dans le pouce, la paume, le doigt, l'articulation et dans les domaines de l'entrée du pore extracellulaire ont montré des signaux de VCF liés à des changements de conformation au cours de l'activité du canal. La synchronisation des changements de fluorescence indique une séquence complexe de mouvements en fonction du pH. La cinétique de la fluorescence et des signaux de courant ont été comparés les uns aux autres afin de déterminer si le mouvement détecté par le signal de fluorescence correspond à une transition fonctionnelle définie du canal. Certains des résidus testés se sont révélés être étroitement liés à la désensibilisation du canal ou au rétablissement après la désensibilisation. En outre, nous avons trouvé qu'un tryptophane endogène de la boule-ß diminue le signal de fluorescence des sondes positionnées dans les domaines doigt et jointure. L'augmentation observée de ces signaux indique que ces domaines s'éloignent à une distance à partir de la boucle de la boule-ß. Sur la base de ce principe, nous avons généré des paires Trp-Cys « quencher», dans lequel le Cys est utilisé comme site d'ancrage pour attacher le fluorophore. Ensuite, nous avons évalué les changements de conformation qui se produisent au niveau de la poche acide, une zone importante pour la fonction et la régulation d'ASIC. Les signaux de fluorescence indiquent un mouvement de l'hélice supérieure du pouce vers le doigt et une rotation de la boule-ß dans le sens horaire. L'analyse de la cinétique indique que les mouvements des sous-domaines qui composent la poche acide se produisent pendant la désensibilisation du canal. Mon projet de doctorat représente la première analyse approfondie des changements conformationnels dépendants de l'activité des ASICs et fournit des informations sur les mécanismes de contrôle de l'activité du canal qui sont probablement partagés avec d'autres canaux proches.

Environmental and biological controls on the geochemistry (δ18O, δ13C, Mg/Ca, and Sr/Ca) of living ostracods from Lake Geneva

ABSTRACT : Ostracods are benthic microcrustaceans enclosed in low-Mg calcite bivalves. Stable isotope compositions, Mg/Ca, and Sr/Ca ratios of ostracod fossil valves have proven useful to reconstruct past environmental conditions. Yet, several discrepancies persist and the influence of many factors remains unclear. It is the aim of this study to improve the use of ostracod valve geochemistry as palaeoenvironmental proxies by examining the extent of isotope fractionation and trace element partitioning during valve calcification. To achieve this, the environmental parameters (pH, temperature) and chemical composition of water (C-and O-isotope composition and calcium, magnesium, and strontium content) were measured at sites where living ostracods were sampled. The sampling was on a monthly basis over the course of one year at five different water depths (2, 5, 13, 33, and 70 m) in Lake Geneva, Switzerland. The one-year sampling enabled collection of environmental data for bottom and interstitial pore water. In littoral to sublittoral zones, C-isotope composition of DIC and the Mg/Ca and Sr/Ca ratios of water are found to vary concomitantly with water temperature. This is due to the precipitation of calcite, which is induced by higher photosynthetic activity as temperature and/or solar radiation intensify in summer. In deeper zones, environmental parameters remain largely constant throughout the year. Variations of pH, DIC concentrations and C-isotope compositions in interstitial water result from aerobic as well as anaerobic respiration, calcite dissolution and methanogenesis. Bathymetric distribution, life cycles, and habitats were derived for 15 ostracod species and are predominantly related to water temperature and sediment texture. O-isotope compositions of ostracod valves in Lake Geneva reflect that of water and temperature. However, offsets of up to 3 permil are observed in comparison with proposed inorganic calcite precipitation equilibrium composition. Deprotonation of HCO3- and/or salt effect at crystallisation sites may explain the disequilibrium observed for O-isotopic compositions. C-isotope compositions of ostracod valves are not as well constrained and appear to be controlled by a complex interaction between habitat preferences and seasonal as well as spatial variations of the DIC isotope composition. For infaunal forms, C-isotope compositions reflect mainly the variation of DIC isotope composition in interstitial pore waters. For epifaunal forms, C-isotope compositions reflect the seasonal variation of DIC isotope compositions. C-isotope compositions of ostracod valves is at equilibrium with DIC except for a small number of species (L. inopinata, L. sanctipatricii and possibly C. ophtalmica, and I. beauchampi). Trace element uptake differs considerably from species to species. For most epifaunal forms, trace element content follows the seasonal cycle, recording temperature increases and/or variations of Mg/Ca and Sr/Ca ratios of water. In contrast, infaunal forms are predominantly related to sediment pore water chemistry. RÉSUMÉ EN FRANÇAIS : Les ostracodes sont de petits crustacés benthiques qui possèdent une coquille faite de calcite à faible teneur en magnésium. La composition isotopique et les rapports Mg/Ca et Sr/Ca d'ostracodes fossiles ont été utilisés maintes fois avec succès pour effectuer des reconstructions paléoenvironnementales. Néanmoins, certains désaccords persistent sur l'interprétation de ces données. De plus, l'influence de certains facteurs pouvant biaiser le signal reste encore inconnue. Ainsi, le but de cette étude est de rendre plus performant l'emploi de la composition géochimique des ostracodes comme indicateur paléoenvironnemental. Pour réaliser cela, cinq sites situés dans le Léman à 2, 5, 13, 33 et 70 m de profondeur ont été choisis pour effectuer les échantillonnages. Chaque site a été visité une fois par mois durant une année. Les différents paramètres environnementaux (pH, température) ainsi que la composition géochimique de l'eau (composition isotopique de l'oxygène et du carbone ainsi que teneur en calcium, magnésium et strontium) ont été déterminés pour chaque campagne. Des ostracodes vivants ont été récoltés au cinq sites en même temps que les échantillons d'eau. Ce travail de terrain a permis de caractériser la géochimie de l'eau se trouvant juste au-dessus des sédiments ainsi que celle de l'eau se trouvant dans les interstices du sédiment. Dans les zones littorales à sublittorales, la composition isotopique du carbone inorganique dissout (CID) ainsi que les rapports Mg/Ca et Sr/Ca de l'eau varient linéairement avec la température. Ceci peut être expliqué par la précipitation de calcite qui est contrôlée par l'activité photosynthétique, variant elle même linéairement avec la température. Dans les zones plus profondes, les paramètres environnementaux restent relativement constants tout au long de l'année. Les variations du pH, de la concentration et de la composition isotopique du CID dans les sédiments résultent de la libération de carbone engendrée par la dégradation de la matière organique avec présence d'oxygène ou via réduction de nitrates et de sulfates, par la dissolution de carbonates, ainsi que par la méthanogenèse. La distribution bathymétrique, le cycle de vie ainsi que l'habitat de 15 espèces ont été déterminés. Ceux-ci sont principalement reliés à la température de l'eau et à la texture des sédiments. La composition isotopique de l'oxygène des valves d'ostracodes reflète celle de l'eau et la température qui régnait lors de la calcification. Néanmoins, des écarts pouvant aller jusqu'à 3 0/00 par rapport à l'équilibre théorique ont été obtenus. La déprotonation de HCO3 ou un 'effet de sel' pourrait être à l'origine du déséquilibre observé. La composition isotopique du carbone des valves d'ostracodes n'est pas aussi bien cernée. Celle-ci semble être principalement contrôlée par une interaction complexe entre l'habitat des ostracodes et les variations saisonnières et spatiales de la composition isotopique du CID. Pour les espèces endofaunes, la composition isotopique du carbone reflète principalement la variation de la composition isotopique du CID à l'intérieur des sédiments. Pour les formes épifaunes, c'est la variation saisonnière de la composition du CID qui contrôle celle de la coquille des ostracodes. En général, la composition isotopique du carbone des valves d'ostracodes est en équilibre avec celle de CID, hormis pour quelques rares espèces (L. inopinata, L. sanctipatricii et peut-être C. ophtalmica et I. beauchampi). L'incorporation des éléments traces diffère passablement d'une espèce à l'autre. Pour la plupart des espèces épifaunes, la teneur en éléments traces des coquilles reflète les variations saisonnières. Ces espèces semblent enregistrer les variations soit de la température soit des rapports Mg/Ca et Sr/Ca de l'eau. La teneur en élément traces des formes infaunales, au contraire, est principalement reliée à la chimie de l'eau interstitielle. RÉSUMÉ GRAND-PUBLIC : La connaissance de l'évolution du climat dans le futur est primordiale pour notre société, car elle permet de développer différentes stratégies pour faire face aux problèmes engendrés pas le changement climatique : stratégies environnementale, humanitaire, ou encore économique. Cette problématique est actuellement, à juste titre, sujet d'une vive préoccupation. La géologie peut-elle contribuer à l'effort communautaire entrepris? Naturellement, ce sont les climatologues qui sont sur le devant de la scène. Il n'empêche que ces derniers, pour pouvoir prédire l'avenir, doivent s'appuyer sur le passé. La géologie est alors d'un grand intérêt car c'est effectivement la seule science qui permette d'estimer les variations climatiques à grande échelle sur de longues périodes. Ainsi, voulant moi-même contribuer aux recherches menées dans ce domaine, je me suis tourné à la fin de mes études vers la paléoclimatologie, science qui a pour but de reconstruire le climat des temps anciens. Nous nous sommes rendu compte que l'évolution climatique de la région où nous habitons n'avait pas encore fait le sujet d'études approfondies. Il est pourtant important de connaître la variation locale des changements climatiques pour obtenir des modèles climatiques fiables. En conséquence, un vaste projet a vu le jour : reconstruire, à l'aide des sédiments du lac Léman, les variations paléoclimatiques et paléo-environnementales depuis le retrait du Glacier de Rhône, il y a environ 15'000 ans, jusqu'à nos jours. Pour ce genre de travail, la géochimie, qui est une forme de chimie, utilisée en science de la terre regroupant la chimie classique et la chimie isotopique, est une alliée particulièrement efficace. Elle permet en effet, via différentes mesures faites sur des archives géologiques (par exemple des fossiles ou des sédiments) d'obtenir des informations, souvent quantitatives, sur les conditions (le climat, la flore ou encore la bio productivité, etc...) qui régnaient il y a fort longtemps. Les coquilles d'ostracodes, qui sont de petits animaux vivant au fond des lacs, sont une des archives les plus prometteuses. Ces animaux sont des petits crustacés s'entourant d'une coquille calcaire qu'ils sécrètent eux-mêmes. A la mort de l'animal, la coquille est intégrée dans les sédiments et reste intacte à travers les âges. Des études ont montré qu'en analysant la géochimie de ces coquilles fossiles, il est possible de reconstruire les conditions environnementales qui régnaient à l'époque de vie de ces fossiles. Cette démarche nécessite qu'une condition bien précise soit remplie: la composition géochimique de la coquille doit enregistrer de manière fidèle la chimie de l'eau et/ou la température de l'eau présentes au moment de la sécrétion de la coquille. Le but spécifique de notre recherche a précisément été d'étudier la façon dont la chimie de l'eau ainsi que sa température sont enregistrées dans la coquillé des ostracodes. Une fois les relations entre ces divers paramètres dans l'étant actuel du système établies, il sera alors possible de les utiliser pour interpréter des données issues de coquilles fossiles. Pour ce faire, nous avons mesuré la température de l'eau de manière continue et récolté mensuellement des échantillons d'eau et des ostracodes vivants pendant une année. Cinq sites situés à 2, 5, 13, 33 et 70 mètres de profondeur ont été choisis pour effectuer ces échantillonnages dans le Léman. Le travail de terrain nous a amené à étudier la biologie de 15 espèces. Nous avons pu établir la profondeur à laquelle vivent ces animaux, leur période de développement ainsi que leur habitat respectifs. Ces résultats ont permis de mieux cerner la relation qu'il existe entre la chimie de l'eau, sa température et la composition géochimique des coquilles d'ostracodes. Nous avons ainsi pu confirmer que les coquilles d'ostracodes enregistrent de manière fidèle la composition chimique et isotopique de l'eau. De même, nous avons pu établir de manière plus précise l'effet de la température sur la géochimie des coquilles. Néanmoins, les relations trouvées entre ces trois éléments sont plus complexes pour certaines espèces, cette complexité étant souvent liée à un caractère spécifique de leur écologie. Nous avons mis en lumière certains effets qui biaisent les résultats et défini précisément les conditions dans lesquelles on peut s'attendre à avoir des difficultés dans leur interprétation. Maintenant que nous avons établi les relations entre le climat actuel et la composition géochimique des coquilles d'ostracodes actuels, nous pouvons, sur la base de ce modèle, reconstruire le climat depuis le retrait du Glacier du Rhône jusqu'à nos jours à l'aide d'ostracodes fossiles. Mais cela est une autre histoire et fera, je l'espère, le sujet de nos futures recherches.

Low plasma lactate concentration as a biomarker of an incompetent brain-pull: a risk factor for weight gain in type 2 diabetes patients.

OBJECTIVE: Body weight development is closely regulated by central nervous mechanisms. As has been demonstrated recently, the capability of the brain to actively demand energy from the body (brain-pull) is indispensable for the maintenance of systemic homeostasis. A deficit in this brain-pull may result in compensatory ingestive behavior followed by weight gain in the medium or long term. The aim of this study was to establish a biomarker of such an incompetent brain-pull. Since lactate is an alternative cerebral energy substrate to glucose, we investigated whether low fasting plasma lactate concentrations are associated with weight gain and increased feelings of hunger in patients with type 2 diabetes over a 3-year period. METHODS: In a population based cohort study 134 type 2 diabetes patients were examined at baseline and 3-year follow-up. Plasma lactate concentrations and additional hormones associated with food intake such as e.g. insulin, or leptin, as well as psychological variables like hunger feelings before and after a standardized breakfast were measured. The relation between fasting plasma lactate concentrations and postprandial hunger as well as follow-up weight was analyzed. RESULTS: Low fasting plasma lactate concentrations predicted a higher 3-year follow-up weight (B=-1.268, SE=0.625, p=0.04). Moreover, low fasting plasma lactate concentrations were associated with more pronounced feelings of postprandial hunger (B=-0.406, SE=0.137, p<0.01). CONCLUSIONS: We conclude that low plasma lactate concentrations may represent a biomarker of an incompetent brain-pull, which is associated with weight gain and increased postprandial hunger in patients with type 2 diabetes mellitus. These results are in line with the view that plasma lactate can be used by the brain as an alternative energy substrate and thereby to some extent prevent overeating and obesity.

Quantification of nicotine, cotinine, trans-3'-hydroxycotinine and varenicline in human plasma by a sensitive and specific UPLC-tandem mass-spectrometry procedure for a clinical study on smoking cessation.

A sensitive and specific ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the simultaneous quantification of nicotine, its metabolites cotinine and trans-3'-hydroxycotinine and varenicline in human plasma was developed and validated. Sample preparation was realized by solid phase extraction of the target compounds and of the internal standards (nicotine-d4, cotinine-d3, trans-3'-hydroxycotinine-d3 and CP-533,633, a structural analog of varenicline) from 0.5mL of plasma, using a mixed-mode cation exchange support. Chromatographic separations were performed on a hydrophilic interaction liquid chromatography column (HILIC BEH 2.1×100mm, 1.7μm). A gradient program was used, with a 10mM ammonium formate buffer pH 3/acetonitrile mobile phase at a flow of 0.4mL/min. The compounds were detected on a triple quadrupole mass spectrometer, operated with an electrospray interface in positive ionization mode and quantification was performed using multiple reaction monitoring. Matrix effects were quantitatively evaluated with success, with coefficients of variation inferior to 8%. The procedure was fully validated according to Food and Drug Administration guidelines and to Société Française des Sciences et Techniques Pharmaceutiques. The concentration range was 2-500ng/mL for nicotine, 1-1000ng/mL for cotinine, 2-1000ng/mL for trans-3'-hydroxycotinine and 1-500ng/mL for varenicline, according to levels usually measured in plasma. Trueness (86.2-113.6%), repeatability (1.9-12.3%) and intermediate precision (4.4-15.9%) were found to be satisfactory, as well as stability in plasma. The procedure was successfully used to quantify nicotine, its metabolites and varenicline in more than 400 plasma samples from participants in a clinical study on smoking cessation.

Association between pre-diagnostic circulating vitamin D concentration and risk of colorectal cancer in European populations:a nested case-control study

Objective. To examine the association between pre-diagnostic circulating vitamin D concentration, dietary intake of vitamin D and calcium, and the risk of colorectal cancer in European populations. Design Nested case-control study. Setting. The study was conducted within the EPIC study, a cohort of more than 520 000 participants from 10 western European countries. Participants: 1248 cases of incident colorectal cancer, which developed after enrolment into the cohort, were matched to 1248 controls. Main outcome measures. Circulating vitamin D concentration (25-hydroxy-vitamin-D, 25-(OH)D) was measured by enzyme immunoassay. Dietary and lifestyle data were obtained from questionnaires. Incidence rate ratios and 95% confidence intervals for the risk of colorectal cancer by 25-(OH)D concentration and levels of dietary calcium and vitamin D intake were estimated from multivariate conditional logistic regression models, with adjustment for potential dietary and other confounders. Results. 25-(OH)D concentration showed a strong inverse linear dose-response association with risk of colorectal cancer (P for trend <0.001). Compared with a pre-defined mid-level concentration of 25-(OH)D (50.0-75.0 nmol/l), lower levels were associated with higher colorectal cancer risk (<25.0 nmol/l: incidence rate ratio 1.32 (95% confidence interval 0.87 to 2.01); 25.0-49.9 nmol/l: 1.28 (1.05 to 1.56), and higher concentrations associated with lower risk (75.0-99.9 nmol/l: 0.88 (0.68 to 1.13); ≥100.0 nmol/l: 0.77 (0.56 to 1.06)). In analyses by quintile of 25-(OH)D concentration, patients in the highest quintile had a 40% lower risk of colorectal cancer than did those in the lowest quintile (P<0.001). Subgroup analyses showed a strong association for colon but not rectal cancer (P for heterogeneity=0.048). Greater dietary intake of calcium was associated with a lower colorectal cancer risk. Dietary vitamin D was not associated with disease risk. Findings did not vary by sex and were not altered by corrections for season or month of blood donation. Conclusions The results of this large observational study indicate a strong inverse association between levels of pre-diagnostic 25-(OH)D concentration and risk of colorectal cancer in western European populations. Further randomised trials are needed to assess whether increases in circulating 25-(OH)D concentration can effectively decrease the risk of colorectal cancer.

A fatal overdose of cocaine associated with coingestion of marijuana, buprenorphine, and fluoxetine. Body fluid and tissue distribution of cocaine and its metabolites determined by hydrophilic interaction chromatography-mass spectrometry(HILIC-MS).

Chromatographic separation of highly polar basic drugs with ideal ionspray mass spectrometry volatile mobile phases is a difficult challenge. A new quantification procedure was developed using hydrophilic interaction chromatography-mass spectrometry with turbo-ionspray ionization in the positive mode. After addition of deuterated internal standards and simple clean-up liquid extraction, the dried extracts were reconstituted in 500 microL pure acetonitrile and 5 microL was directly injected onto a Waters Atlantis HILIC 150- x 2.1-mm, 3-microm column. Chromatographic separations of cocaine, seven metabolites, and anhydroecgonine were obtained by linear gradient-elution with decreasing high concentrations of acetonitrile (80-56% in 18 min). This high proportion of organic solvent makes it easier to be coupled with MS. The eluent was buffered with 2 mM ammonium acetate at pH 4.5. Except for m-hydroxy-benzoylecgonine, the within-day and between-day precisions at 20, 100, and 500 ng/mL were below 7 and 19.1%, respectively. Accuracy was also below +/- 13.5% at all tested concentrations. The limit of quantification was 5 ng/mL (%Diff < 16.1, %RSD < 4.3) and the limit of detection below 0.5 ng/mL. This method was successfully applied to a fatal overdose. In Switzerland, cocaine abuse has dramatically increased in the last few years. A 45-year-old man, a known HIV-positive drug user, was found dead at home. According to relatives, cocaine was self-injected about 10 times during the evening before death. A low amount of cocaine (0.45 mg) was detected in the bloody fluid taken from a syringe discovered near the corpse. Besides injection marks, no significant lesions were detected during the forensic autopsy. Toxicological investigations showed high cocaine concentrations in all body fluids and tissues. The peripheral blood concentrations of cocaine, benzoylecgonine, and methylecgonine were 5.0, 10.4, and 4.1 mg/L, respectively. The brain concentrations of cocaine, benzoylecgonine, and methylecgonine were 21.2, 3.8, and 3.3 mg/kg, respectively. The highest concentrations of norcocaine (about 1 mg/L) were measured in bile and urine. Very high levels of cocaine were determined in hair (160 ng/mg), indicating chronic cocaine use. A low concentration of anhydroecgonine methylester was also found in urine (0.65 mg/L) suggesting recent cocaine inhalation. Therapeutic blood concentrations of fluoxetine (0.15 mg/L) and buprenorphine (0.1 microg/L) were also discovered. A relatively high concentration of Delta(9)-THC was measured both in peripheral blood (8.2 microg/L) and brain cortex (13.5 microg/kg), suggesting that the victim was under the influence of cannabis at the time of death. In addition, fluoxetine might have enhanced the toxic effects of cocaine because of its weak pro-arrhythmogenic properties. Likewise, combination of cannabinoids and cocaine might have increase detrimental cardiovascular effects. Altogether, these results indicate a lethal cocaine overdose with a minor contribution of fluoxetine and cannabinoids.

Thermodynamics and log–contrast analysis in fluid geochemistry

There are two principal chemical concepts that are important for studying the naturalenvironment. The first one is thermodynamics, which describes whether a system is atequilibrium or can spontaneously change by chemical reactions. The second main conceptis how fast chemical reactions (kinetics or rate of chemical change) take place wheneverthey start. In this work we examine a natural system in which both thermodynamics andkinetic factors are important in determining the abundance of NH+4 , NO−2 and NO−3 insuperficial waters. Samples were collected in the Arno Basin (Tuscany, Italy), a system inwhich natural and antrophic effects both contribute to highly modify the chemical compositionof water. Thermodynamical modelling based on the reduction-oxidation reactionsinvolving the passage NH+4 -& NO−2 -& NO−3 in equilibrium conditions has allowed todetermine the Eh redox potential values able to characterise the state of each sample and,consequently, of the fluid environment from which it was drawn. Just as pH expressesthe concentration of H+ in solution, redox potential is used to express the tendency of anenvironment to receive or supply electrons. In this context, oxic environments, as thoseof river systems, are said to have a high redox potential because O2 is available as anelectron acceptor.Principles of thermodynamics and chemical kinetics allow to obtain a model that oftendoes not completely describe the reality of natural systems. Chemical reactions may indeedfail to achieve equilibrium because the products escape from the site of the rectionor because reactions involving the trasformation are very slow, so that non-equilibriumconditions exist for long periods. Moreover, reaction rates can be sensitive to poorly understoodcatalytic effects or to surface effects, while variables as concentration (a largenumber of chemical species can coexist and interact concurrently), temperature and pressurecan have large gradients in natural systems. By taking into account this, data of 91water samples have been modelled by using statistical methodologies for compositionaldata. The application of log–contrast analysis has allowed to obtain statistical parametersto be correlated with the calculated Eh values. In this way, natural conditions in whichchemical equilibrium is hypothesised, as well as underlying fast reactions, are comparedwith those described by a stochastic approach

In vivo quantification of neuro-glial metabolism and glial glutamate concentration using 1H-[13C] MRS at 14.1T.

Astrocytes have recently become a major center of interest in neurochemistry with the discoveries on their major role in brain energy metabolism. An interesting way to probe this glial contribution is given by in vivo (13) C NMR spectroscopy coupled with the infusion labeled glial-specific substrate, such as acetate. In this study, we infused alpha-chloralose anesthetized rats with [2-(13) C]acetate and followed the dynamics of the fractional enrichment (FE) in the positions C4 and C3 of glutamate and glutamine with high sensitivity, using (1) H-[(13) C] magnetic resonance spectroscopy (MRS) at 14.1T. Applying a two-compartment mathematical model to the measured time courses yielded a glial tricarboxylic acid (TCA) cycle rate (Vg ) of 0.27 ± 0.02 μmol/g/min and a glutamatergic neurotransmission rate (VNT ) of 0.15 ± 0.01 μmol/g/min. Glial oxidative ATP metabolism thus accounts for 38% of total oxidative metabolism measured by NMR. Pyruvate carboxylase (VPC ) was 0.09 ± 0.01 μmol/g/min, corresponding to 37% of the glial glutamine synthesis rate. The glial and neuronal transmitochondrial fluxes (Vx (g) and Vx (n) ) were of the same order of magnitude as the respective TCA cycle fluxes. In addition, we estimated a glial glutamate pool size of 0.6 ± 0.1 μmol/g. The effect of spectral data quality on the fluxes estimates was analyzed by Monte Carlo simulations. In this (13) C-acetate labeling study, we propose a refined two-compartment analysis of brain energy metabolism based on (13) C turnover curves of acetate, glutamate and glutamine measured with state of the art in vivo dynamic MRS at high magnetic field in rats, enabling a deeper understanding of the specific role of glial cells in brain oxidative metabolism. In addition, the robustness of the metabolic fluxes determination relative to MRS data quality was carefully studied.