Clinical and pathological analysis of epidural inflammation in intervertebral disk extrusion in dogs

BACKGROUND Little is known about the pathologic changes in the epidural space after intervertebral disk (IVD) extrusion in the dog. OBJECTIVES To analyze the pathology of the epidural inflammatory response, and to search for correlations between this process and clinical findings. METHODS Clinical data from 105 chondrodystrophic (CD) and nonchondrodystrophic (NCD) dogs with IVD extrusion were recorded. Epidural material from these dogs was examined histopathologically and immunohistochemically. Using statistical analysis, we searched for correlations between severity of epidural inflammation and various clinical and pathologic variables. RESULTS Most dogs exhibited an epidural inflammatory response, ranging from acute invasion of neutrophils to formation of chronic granulation tissue. The mononuclear inflammatory infiltrates consisted mostly of monocytes and macrophages and only few T and B cells. Surprisingly, chronic inflammatory patterns also were found in animals with an acute clinical history. Severity of the epidural inflammation correlated with degree of the epidural hemorrhage and nucleus pulposus calcification (P = .003 and .040), but not with age, chondrodystrophic phenotype, neurologic grade, back pain, pretreatment, or duration. The degree of inflammation was statistically (P = .021) inversely correlated with the ability to regain ambulation. CONCLUSION AND CLINICAL IMPORTANCE Epidural inflammation occurs in the majority of dogs with IVD extrusion and may develop long before the onset of clinical signs. Presence of calcified IVD material and hemorrhage in the epidural space may be the triggers of this lesion rather than an adaptive immune response to the nucleus pulposus as suggested in previous studies. Because epidural inflammation may affect outcome, further research is warranted.

Far lateral lumbar disc extrusion: MRI findings and surgical treatment

This case report describes the magnetic resonance imaging (MRI) findings and the treatment of a far lateral extrusion of disc material at the sixth and seventh lumbar vertebrae (L6-L7) in a five-year-old male Alpine Dachsbracke dog referred to our hospital for investigation of the complaint of a one week progressive lameness in the left pelvic limb and poorly localized back pain. An extra-foraminal left lateral disc herniation impinging on the sixth lumbar nerve root was diagnosed by MRI examinations. Due to the far lateral position of the extruded disc material on MRI, surgical opening of the spinal canal was not necessary. Removal of the herniated soft disc material impinging on the L6 nerve root, and fenestration of the L6-L7 disc was performed laterally. To the author's knowledge 'far-lateral' disc herniation beyond the neuroforamen without any spinal canal contact has not been described in dogs until now. A complete recovery with no evidence of pain was achieved only after a couple of weeks after surgery. We acknowledge that it is possible that other pathological mechanisms may have contributed to clinical signs and to a delayed recovery.

Dominance of chemokine ligand 2 and matrix metalloproteinase-2 and -9 and suppression of pro-inflammatory cytokines in the epidural compartment after intervertebral disc extrusion in a canine model

BACKGROUND CONTEXT In canine intervertebral disc (IVD) disease, a useful animal model, only little is known about the inflammatory response in the epidural space. PURPOSE To determine messenger RNA (mRNA) expressions of selected cytokines, chemokines, and matrix metalloproteinases (MMPs) qualitatively and semiquantitatively over the course of the disease and to correlate results to neurologic status and outcome. STUDY DESIGN/SETTING Prospective study using extruded IVD material of dogs with thoracolumbar IVD extrusion. PATIENT SAMPLE Seventy affected and 13 control (24 samples) dogs. OUTCOME MEASURES Duration of neurologic signs, pretreatment, neurologic grade, severity of pain, and outcome were recorded. After diagnostic imaging, decompressive surgery was performed. METHODS Messenger RNA expressions of interleukin (IL)-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, tumor necrosis factor (TNF), interferon (IFN)γ, MMP-2, MMP-9, chemokine ligand (CCL)2, CCL3, and three housekeeping genes was determined in the collected epidural material by Panomics 2.0 QuantiGene Plex technology. Relative mRNA expression and fold changes were calculated. Relative mRNA expression was correlated statistically to clinical parameters. RESULTS Fold changes of TNF, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IFNγ, and CCL3 were clearly downregulated in all stages of the disease. MMP-9 was downregulated in the acute stage and upregulated in the subacute and chronic phase. Interleukin-8 was upregulated in acute cases. MMP-2 showed mild and CCL2 strong upregulation over the whole course of the disease. In dogs with severe pain, CCL3 and IFNγ were significantly higher compared with dogs without pain (p=.017/.020). Dogs pretreated with nonsteroidal anti-inflammatory drugs revealed significantly lower mRNA expression of IL-8 (p=.017). CONCLUSIONS The high CCL2 levels and upregulated MMPs combined with downregulated T-cell cytokines and suppressed pro-inflammatory genes in extruded canine disc material indicate that the epidural reaction is dominated by infiltrating monocytes differentiating into macrophages with tissue remodeling functions. These results will help to understand the pathogenic processes representing the basis for novel therapeutic approaches. The canine IVD disease model will be rewarding in this process.

Assessment of Intramedullary Spinal Pressure in Small Breed Dogs With Thoracolumbar Disk Extrusion Undergoing Hemilaminectomy

OBJECTIVE To assess intramedullary spinal pressure (IMP) in small breed dogs with thoracolumbar disk extrusion. STUDY DESIGN Prospective cohort study. ANIMALS Small breed dogs (n = 14) with thoracolumbar disk extrusion undergoing hemilaminectomy and healthy chondrodystrophic laboratory dogs (control; n = 3) without spinal disease. METHODS Diagnosis was based on clinical and neurological examinations and magnetic resonance imaging (MRI) and was confirmed intraoperatively. A standardized anesthesia protocol and surgical procedure were used to minimize factors that could influence IMP. Intramedullary pressure was measured through a minidurotomy at the site of spinal cord compression using a fiber optic catheter inserted perpendicular to the longitudinal axis of the spinal cord. Measurements were taken after hemilaminectomy and again after removal of extruded disk material. RESULTS Affected dogs had significantly higher IMP compared to control dogs (P = .008) and IMP decreased significantly post-decompression compared with initial values (P < .001). No correlation was found between IMP and neurologic grade, degree of spinal cord compression on MRI, or signal intensity changes on MRI. CONCLUSION Acute thoracolumbar disk extrusion is associated with increased IMP in small breed dogs and surgical decompression results in an immediate decrease of IMP.

Early reherniation of disk material in eleven dogs with surgically treated thoracolumbar intervertebral disk extrusion.

OBJECTIVE To report findings and outcomes of dogs with reherniation of nuclear material within 7 days of hemilaminectomy for acute thoracolumbar (TL) intervertebral disk extrusion. STUDY DESIGN Retrospective case series. ANIMALS Chondrodystrophic dogs (n = 11). METHODS Dogs with acute neurologic decline within 1 week of surgical decompression for TL disk extrusion were identified. Advanced imaging was used to document extradural spinal cord compression at the previous surgery site. Ten dogs had a 2nd decompressive surgery to remove extruded nuclear material. RESULTS All dogs had acute neurologic deterioration (average, 2 neurologic grades) 2-7 days after initial hemilaminectomy. Computed tomography (CT; n = 10) or myelography (n = 1) documented extradural spinal cord compression compatible with extruded disk material at the previous hemilaminectomy site. Dogs that had a 2nd surgical decompression improved neurologically within 24 hours and were paraparetic at discharge. The single dog that did not have decompressive surgery did not regain deep nociception during 185-day follow-up. CONCLUSIONS Early reherniation at the site of previous hemilaminectomy can produce acute deterioration of neurologic function and should be investigated with diagnostic imaging. Repeat decompressive surgery can lead to functional recovery.

Association between various physical factors and acute thoracolumbar intervertebral disk extrusion or protrusion in Dachshunds.

OBJECTIVE To determine whether body weight, body condition score, or various body dimensions were associated with acute thoracolumbar intervertebral disk extrusion or protrusion and whether any of these factors were associated with severity of clinical signs in Dachshunds. DESIGN Cross-sectional clinical study. ANIMALS 75 Dachshunds with (n = 39) or without (36) acute thoracolumbar intervertebral disk extrusion or protrusion. PROCEDURES Signalment, various body measurements, body weight, body condition score, and spinal cord injury grade were recorded at the time of initial examination. RESULTS Mean T1-S1 distance and median tuber calcaneus-to-patellar tendon (TC-PT) distance were significantly shorter in affected than in unaffected dogs. A 1-cm decrease in T1-S1 distance was associated with a 2.1-times greater odds of being affected, and a 1-cm decrease in TC-PT distance was associated with an 11.1-times greater odds of being affected. Results of multivariable logistic regression also indicated that affected dogs were taller at the withers and had a larger pelvic circumference than unaffected dogs, after adjusting for other body measurements. Results of ordinal logistic regression indicated that longer T1-S1 distance, taller height at the withers, and smaller pelvic circumference were associated with more severe spinal cord injury. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE Results suggest that certain body dimensions may be associated with acute thoracolumbar intervertebral disk extrusion or protrusion in Dachshunds and, in affected dogs, with severity of neurologic dysfunction.

Impact radiologique liés au transport de matières radioactives par route en Espagne / Radiological impact associated with the transport by road of radioactive material in Spain

Questions relating to the transport of radioactive materials are very much an issue of current interest due to the increasing mobility of the materials involved in the nuclear fuel cycle, commitment to the environment, the safety and protection of persons and the corresponding regulatory legal framework. The radiological impact associated with this type of transport was assessed by means of a new data-processing tool that may be of use and serve as complementary documentation to that included in transport regulations. Thus, by determining the level of radiation at a distance of one metre from the transport vehicle and by selecting a route, the associated impacts will be obtained, such as the affected populations, the dose received by the most highly exposed individual, the overall radiological impact, the doses received by the population along the route and the possible detriment to their health. The most important conclusion is that the emissions of ionising radiation from the transport of radioactive material by road in Spain are not significant as regards the generation of adverse effects on human health, and that their radiological impact may be considered negligible.

Programmation de L'algorithme de synthese de Gloushkov pour les tables de fluence des systemes sequentiels

A l'origine nous nous avions proposé programmer sur CAB-5DO la méthode de synthèse de Gloushkov pour la classe des automates asynchrones du type machine transfert, d'où le titre de la thèse. A sa place nous avons resous le même problême â l'aide d'une méthode algorihmique originale» Après une introduction on définit la nouvelle méthode, valable pour les machines asynchrones, ainsi que quelques propriétés intéréssantés des expressions itérées ( en particulier de l'événement universel )» Dans la suite on établit les organigrammes générales de synthèse et l'organisation du travail sur machine. Après la conclusion, où l'on résume les avantages de nôtre méthode, il y a txoisPnnexes, dans le premier desquels on fait d'une façon pratique le point sur ces avantages par rapport à la méthode de Gloushkov f dans.le deuxième on groupe des organigrammes très détaillés, les programmes correspondants et quelques résultats > et dans le troisième le programme traduit en fortran IV qui a été mis au point sur le calculateur IBM 360/44 du l . E. R. A. ( Centre d'Etudes et Récherches en Automatisme).

Calcium imaging demonstrates colocalization of calcium influx and extrusion in fly photoreceptors

During illumination, Ca2+ enters fly photoreceptor cells through light-activated channels that are located in the rhabdomere, the compartment specialized for phototransduction. From the rhabdomere, Ca2+ diffuses into the cell body. We visualize this process by rapidly imaging the fluorescence in a cross section of a photoreceptor cell injected with a fluorescent Ca2+ indicator in vivo. The free Ca2+ concentration in the rhabdomere shows a very fast and large transient shortly after light onset. The free Ca2+ concentration in the cell body rises more slowly and displays a much smaller transient. After ≈400 ms of light stimulation, the Ca2+ concentration in both compartments reaches a steady state, indicating that thereafter an amount of Ca2+, equivalent to the amount of Ca2+ flowing into the cell, is extruded. Quantitative analysis demonstrates that during the steady state, the free Ca2+ concentration in the rhabdomere and throughout the cell body is the same. This shows that Ca2+ extrusion takes place very close to the location of Ca2+ influx, the rhabdomere, because otherwise gradients in the steady-state distribution of Ca2+ should be measured. The close colocalization of Ca2+ influx and Ca2+ extrusion ensures that, after turning off the light, Ca2+ removal from the rhabdomere is faster than from the cell body. This is functionally significant because it ensures rapid dark adaptation.

Coagent Modified Polypropylene Prepared by Reactive Extrusion: A New Look Into the Structure-Property Relations of Injection Molded Parts

Peroxide-mediated reactive extrusion of linear isotactic polypropylene (L-PP) was conducted in the presence of trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA) and triallyl trimesate (TAM) coagents, using a twin screw extruder. The resulting coagent-modified polypropylenes (CM-PP) had higher viscosities and elasticities, as well as increased crystallization temperature compared to PP reacted only with peroxide (DCP-PP). Additionally, deviations from terminal flow, and strain hardening were observed in PP modified with TAM, signifying the presence of long chain branching (LCB). The CM-PP formulations retained the modulus and tensile strength of the parent L-PP, in spite of their lower molar mass and viscosities, whereas their elongation at break and the impact strength were better. This was attributed to the finer spherulitic structure of these materials, and to the disappearance of the skin-core layer in the injection molded specimens.

Interactions métaboliques entre le bisphénol A et le naproxène dans un modèle de foie de rat isolé et perfusé

L'exposition aux mélanges de contaminants (environnementaux, alimentaires ou thérapeutiques) soulève de nombreuses interrogations et inquiétudes vis-à-vis des probabilités d'interactions toxicocinétiques et toxicodynamiques. Une telle coexposition peut influencer le mode d’action des composants du cocktail et donc de leur toxicité, suite à un accroissement de leurs concentrations internes. Le bisphénol A (4 dihydroxy-2,2-diphenylpropane) est un contaminant chimique répandu de manière ubiquitaire dans notre environnement, largement utilisé dans la fabrication des plastiques avec l’un des plus grands volumes de production à l’échelle mondiale. Il est un perturbateur endocrinien par excellence de type œstrogèno-mimétique. Cette molécule est biotransformée en métabolites non toxiques par un processus de glucuronidation. L'exposition concomitante à plusieurs xénobiotiques peut induire à la baisse le taux de glucuronidation du polluant chimique d'intérêt, entre autres la co-exposition avec des médicaments. Puisque la consommation de produits thérapeutiques est un phénomène grandissant dans la population, la possibilité d’une exposition simultanée est d’autant plus grande et forte. Sachant que l'inhibition métabolique est le mécanisme d'interaction le plus plausible pouvant aboutir à une hausse des niveaux internes ainsi qu’à une modulation de la toxicité prévue, la présente étude visait d'abord à confirmer et caractériser ce type d'interactions métaboliques entre le bisphénol A et le naproxène, qui est un anti-inflammatoire non stéroïdiennes (AINS), sur l'ensemble d'un organe intact en utilisant le système de foie de rat isolé et perfusé (IPRL). Elle visait ensuite à déterminer la cinétique enzymatique de chacune de ces deux substances, seule puis en mélange binaire. Dans un second temps, nous avons évalué aussi l’influence de la présence d'albumine sur la cinétique métabolique et le comportement de ces deux substances étudiées en suivant le même modèle de perfusion in vivo au niveau du foie de rat. Les constantes métaboliques ont été déterminées par régression non linéaire. Les métabolismes du BPA et du NAP seuls ont montré une cinétique saturable avec une vélocité maximale (Vmax) de 8.9 nmol/min/ mg prot de foie et une constante d'affinité de l'enzyme pour le substrat (Km) de 51.6 μM pour le BPA et de 3 nmol/min/mg prot de foie et 149.2 μM pour le NAP. L'analyse des expositions combinées suggère une inhibition compétitive partielle du métabolisme du BPA par le NAP avec une valeur de Ki estimée à 0.3542 μM. Les résultats obtenus montrent que l’analyse de risque pour les polluants environnementaux doit donc prendre en considération la consommation des produits pharmaceutiques comme facteur pouvant accroitre le niveau interne lors d’une exposition donnée. Ces données in vivo sur les interactions métaboliques pourraient être intégrées dans un modèle pharmacocinétique à base physiologique (PBPK) pour prédire les conséquences toxicococinétique (TK) de l'exposition d'un individu à ces mélanges chimiques.

Développement et utilisation de modèles in vitro et de données précliniques pour augmenter la prédictibilité de la perméabilité et du métabolisme intestinal chez l'humain

Tout médicament administré par la voie orale doit être absorbé sans être métabolisé par l’intestin et le foie pour atteindre la circulation systémique. Malgré son impact majeur sur l’effet de premier passage de plusieurs médicaments, le métabolisme intestinal est souvent négligé comparativement au métabolisme hépatique. L’objectif de ces travaux de maîtrise est donc d’utiliser, caractériser et développer différents outils in vitro et in vivo pour mieux comprendre et prédire l’impact du métabolisme intestinal sur l’effet de premier passage des médicaments comparé au métabolisme hépatique. Pour se faire, différents substrats d’enzymes du métabolisme ont été incubés dans des microsomes intestinaux et hépatiques et des différences entre la vitesse de métabolisme et les métabolites produits ont été démontrés. Afin de mieux comprendre l’impact de ces différences in vivo, des études mécanistiques chez des animaux canulés et traités avec des inhibiteurs enzymatiques ont été conduites avec le substrat métoprolol. Ces études ont démontré l’impact du métabolisme intestinal sur le premier passage du métoprolol. De plus, elles ont révélé l’effet sur la vidange gastrique du 1-aminobenzotriazole, un inhibiteur des cytochromes p450, évitant ainsi une mauvaise utilisation de cet outil dans le futur. Ces travaux de maîtrise ont permis d’améliorer les connaissances des différents outils in vitro et in vivo pour étudier le métabolisme intestinal tout en permettant de mieux comprendre les différences entre le rôle de l’intestin et du foie sur l’effet de premier passage.

Réduction des artéfacts de tuteur coronarien au moyen d’un algorithme de reconstruction avec renforcement des bords : étude prospective transversale en tomodensitométrie 256 coupes

Les artéfacts métalliques entraînent un épaississement artéfactuel de la paroi des tuteurs en tomodensitométrie (TDM) avec réduction apparente de leur lumière. Cette étude transversale prospective, devis mesures répétées et observateurs avec méthode en aveugle, chez 24 patients consécutifs/71 tuteurs coronariens a pour objectif de comparer l’épaisseur de paroi des tuteurs en TDM après reconstruction par un algorithme avec renforcement des bords et un algorithme standard. Une angiographie coronarienne par TDM 256 coupes a été réalisée, avec reconstruction par algorithmes avec renforcement des bords et standard. L’épaisseur de paroi des tuteurs était mesurée par méthodes orthogonale (diamètres) et circonférentielle (circonférences). La qualité d’image des tuteurs était évaluée par échelle ordinale, et les données analysées par modèles linéaire mixte et régression logistique des cotes proportionnelles. L’épaisseur de paroi des tuteurs était inférieure avec l’algorithme avec renforcement des bords comparé à l’algorithme standard, avec les méthodes orthogonale (0,97±0,02 vs 1,09±0,03 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,13±0,02 vs 1,21±0,02 mm, respectivement; p<0,001). Le premier causait moins de surestimation par rapport à l’épaisseur nominale comparé au second, avec méthodes orthogonale (0,89±0,19 vs 1,00±0,26 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,06±0,26 vs 1,13±0,31 mm, respectivement; p=0,005) et diminuait de 6 % la surestimation. Les scores de qualité étaient meilleurs avec l’algorithme avec renforcement des bords (OR 3,71; IC 95% 2,33–5,92; p<0,001). En conclusion, la reconstruction des images avec l’algorithme avec renforcement des bords génère des parois de tuteurs plus minces, moins de surestimation, et de meilleurs scores de qualité d’image que l’algorithme standard.