A comprehensive description of the competencies required for the performance of an ultrasound-guided axillary brachial plexus blockade

We addressed four research questions, each relating to the training and assessment of the competencies associated with the performance of ultrasound-guided axillary brachial plexus blockade (USgABPB). These were: (i) What are the most important determinants of learning of USgABPB? (ii) What is USgABPB? What are the errors most likely to occur when trainees learn to perform this procedure? (iii) How should end-user input be applied to the development of a novel USgABPB simulator? (iv) Does structured simulation based training influence novice learning of the procedure positively? We demonstrated that the most important determinants of learning USgABPB are: (a) Access to a formal structured training programme. (b) Frequent exposure to clinical learning opportunity in an appropriate setting (c) A clinical learning opporunity requires an appropriate patient, trainee and teacher being present at the same time, in an appropriate environment. We carried out a comprehensive description of the procedure. We performed a formal task analysis of USgABPB, identifying (i) 256 specific tasks associated with the safe and effective performance of the procedure, and (ii) the 20 most critical errors likely to occur in this setting. We described a methodology for this and collected data based on detailed, sequential evaluation of prototypes by trainees in anaesthesia. We carried out a pilot randomised control trial assessing the effectiveness of a USgABPB simulator during its development. Our data did not enable us to draw a reliable conclusion to this question; the trail did provide important new learning (as a pilot) to inform future investigation of this question. We believe that the ultimate goal of designing effective simulation-based training and assessment of ultrasound-guided regional anaesthesia is closer to realisation as a result of this work. It remains to be proven if this approach will have a positive impact on procedural performance, and more importantly improve patient outcomes.

Endothelin-like immunoreactivity and receptor binding in the choroid and retina

This study has examined the localisation and receptor-binding of the endothelins in retina and choroid of human and rat origin. Immunoreactivity to anti-ET1 and anti-ET3 was investigated in trypsin digests, frozen sections and ultrathin sections using immunocytochemistry and immunogold labelling techniques. In addition, receptor binding of 125I-ET1 and 125I-ET3 was visualised and quantified using autoradiography and image analysis. Intense immunoreactivity to anti-ET1 and anti-ET3 was observed in the photoreceptor inner segments and in the outer plexiform layer (OPL) of human and rat retina. Ultrastructural localisation using immunogold labelling confirmed the presence of ET1 and ET3 in the photoreceptor cells. In retinal vascular digests, ET1 was visualised in the arteries, arterioles and at the pre-arteriolar sphincters, however, immunoreactivity to anti-ET3 was absent in the retinal vasculature. Both ETA and ETB-type receptor binding sites to 125I-ET1 and 125I-ET3 were detected in the vascular smooth muscle of choroidal and retinal vessels with the former being predominant. Extravascular binding sites of the ETB-type were found in the ganglion cell layer.

Transient Ca2+-activated Cl-currents with endothelin in isolated arteriolar smooth muscle cells of the choroid

To characterize the effects of endothelin (ET)-1 on the Ca2+-activated Cl- conductance of choroidal arteriolar smooth muscle.

Extremely Complex Populations of Small RNAs in the Mouse Retina and RPE/Choroid

Purpose: MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs of ~18-22 nucleotides in length that regulate gene expression. They are widely expressed in the retina, being both required for its normal development and perturbed in disease. The aim of this study was to apply new high-throughput sequencing techniques to more fully characterise the microRNAs and other small RNAs expressed in the retina and retinal pigment epithelium (RPE)/choroid of the mouse.

Methods: Retina and RPE/choroid were dissected from eyes of 3 month-old C57BL/6J mice. Small RNA libraries were prepared and deep sequencing performed on a Genome Analyzer (Illumina). Reads were annotated by alignment to miRBase, other non-coding RNA databases and the mouse genome.

Results: Annotation of 9 million reads to 320 microRNAs in retina and 340 in RPE/choroid provides the most comprehensive profiling of microRNAs to date. Two novel microRNAs were identified in retina. Members of the sensory organ specific miR-183,-182,-96 cluster were amongst the most highly expressed, retina-enriched microRNAs. Remarkably, microRNA 'isomiRs', which vary slightly in length and are differentially detected by Taqman RT-PCR assays, existed for all the microRNAs identified in both tissues. More variation occurred at the 3' ends, including non-templated additions of T and A. Drosha-independent mirtron microRNAs and other small RNAs derived from snoRNAs were also detected.

Conclusions: Deep sequencing has revealed the complexity of small RNA expression in the mouse retina and RPE/choroid. This knowledge will improve the design and interpretation of future functional studies of the role of microRNAs and other small RNAs in retinal disease.

Studies on the exaggerated inflammatory response caused by streptococcus suis at systemic and central nervous system levels

Streptococcus suis de type 2 est un microorganisme pathogène d’importance chez le porc. Il est la cause de différentes pathologies ayant comme caractéristique commune la méningite. C’est également un agent émergeant de zoonose : des cas cliniques humains ont récemment été rapportés en Asie. Cependant, la pathogénèse de S. suis n’est pas encore complètement élucidée. Jusqu’à présent, la réponse pro-inflammatoire initiée par S. suis n’a été étudiée qu’in vitro. L’étude du choc septique et de la méningite requiert toujours des modèles expérimentaux appropriés. Au cours de cette étude, nous avons développé un modèle in vivo d’infection chez la souris qui utilise la voie d’inoculation intra-péritonéale. Ce modèle a servi à l’étude de la réponse pro-inflammatoire associée à ce pathogène, tant au niveau systémique qu’au niveau du système nerveux central (SNC). Il nous a également permis de déterminer si la sensibilité aux infections à S. suis pouvait être influencée par des prédispositions génétiques de l’hôte. Le modèle d’infection par S. suis a été mis au point sur des souris de lignée CD1. Les résultats ont démontré une bactériémie élevée pendant les trois jours suivant l’infection. Celle-ci était accompagnée d’une libération rapide et importante de différentes cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-12p40/p70, IFN-ɣ) et de chémokines (KC, MCP-1 and RANTES), qui ont entraîné un choc septique et la mort de 20 % des animaux. Ensuite, pour confirmer le rôle de l’inflammation sur la mortalité et pour déterminer si les caractéristiques génétiques de l’hôte pouvaient influencer la réponse inflammatoire et l’issue de la maladie, le modèle d’infection a été étendu à deux lignées murines consanguines différentes considérées comme résistante : la lignée C57BL/6 (B6), et sensible : la lignée A/J. Les résultats ont démontré une importante différence de sensibilité entre les souris A/J et les souris B6, avec un taux de mortalité atteignant 100 % à 20 h post-infection (p.i.) pour la première lignée et de seulement 16 % à 36 h p.i. pour la seconde. La quantité de bactéries dans le sang et dans les organes internes était similaire pour les deux lignées. Donc, tout comme dans la lignée CD1, la bactériémie ne semblait pas être liée à la mort des souris. La différence entre les taux de mortalité a été attribuée à un choc septique non contrôlé chez les souris A/J infectées par S. suis. Les souris A/J présentaient des taux exceptionnellement élevés de TNF-α, IL-12p40/p70, IL-1β and IFN- γ, significativement supérieurs à ceux retrouvés dans la lignée B6. Par contre, les niveaux de chémokines étaient similaires entre les lignées, ce qui suggère que leur influence est limitée dans le développement du choc septique dû à S. suis. Les souris B6 avaient une production plus élevée d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, ce qui suppose que la cascade cytokinaire pro-inflammatoire était mieux contrôlée, entraînant un meilleur taux de survie. Le rôle bénéfique potentiel de l’IL-10 chez les souris infectées par S. suis a été confirmé par deux approches : d’une part en bloquant chez les souris B6 le récepteur cellulaire à l’IL-10 (IL-10R) par un anticorps monoclonal anti-IL-10R de souris et d’autre part en complémentant les souris A/J avec de l’IL-10 de souris recombinante. Les souris B6 ayant reçu le anticorps monoclonal anti-IL-10R avant d’être infectées par S. suis ont développé des signes cliniques aigus similaires à ceux observés chez les souris A/J, avec une mortalité rapide et élevée et des taux de TNF-α plus élevés que les souris infectées non traitées. Chez les souris A/J infectées par S. suis, le traitement avec l’IL-10 de souris recombinante a significativement retardé l’apparition du choc septique. Ces résultats montrent que la survie au choc septique dû à S. suis implique un contrôle très précis des mécanismes pro- et anti-inflammatoires et que la réponse anti-inflammatoire doit être activée simultanément ou très rapidement après le début de la réponse pro-inflammatoire. Grâce à ces expériences, nous avons donc fait un premier pas dans l’identification de gènes associés à la résistance envers S. suis chez l’hôte. Une des réussites les plus importantes du modèle d’infection de la souris décrit dans ce projet est le fait que les souris CD1 ayant survécu à la septicémie présentaient dès 4 jours p.i. des signes cliniques neurologiques clairs et un syndrome vestibulaire relativement similaires à ceux observés lors de méningite à S. suis chez le porc et chez l’homme. L’analyse par hybridation in situ combinée à de l’immunohistochimie des cerveaux des souris CD1 infectées a montré que la réponse inflammatoire du SNC débutait avec une augmentation significative de la transcription du Toll-like receptor (TLR)2 et du CD14 dans les microvaisseaux cérébraux et dans les plexus choroïdes, ce qui suggère que S. suis pourrait se servir de ces structures comme portes d’entrée vers le cerveau. Aussi, le NF-κB (suivi par le système rapporteur de l’activation transcriptionnelle de IκBα), le TNF-α, l’IL-1β et le MCP-1 ont été activés, principalement dans des cellules identifiées comme de la microglie et dans une moindre mesure comme des astrocytes. Cette activation a également été observée dans différentes structures du cerveau, principalement le cortex cérébral, le corps calleux, l’hippocampe, les plexus choroïdes, le thalamus, l’hypothalamus et les méninges. Partout, cette réaction pro-inflammatoire était accompagnée de zones extensives d’inflammation et de nécrose, de démyélinisation sévère et de la présence d’antigènes de S. suis dans la microglie. Nous avons mené ensuite des études in vitro pour mieux comprendre l’interaction entre S. suis et la microglie. Pour cela, nous avons infecté des cellules microgliales de souris avec la souche sauvage virulente (WT) de S. suis, ainsi qu’avec deux mutants isogéniques, un pour la capsule (CPS) et un autre pour la production d’hémolysine (suilysine). Nos résultats ont montré que la capsule était un important mécanisme de résistance à la phagocytose pour S. suis et qu’elle modulait la réponse inflammatoire, en dissimulant les composants pro-inflammatoires de la paroi bactérienne. Par contre, l’absence d’hémolysine, qui est un facteur cytotoxique potentiel, n’a pas eu d’impact majeur sur l’interaction de S. suis avec la microglie. Ces études sur les cellules microgliales ont permis de confirmer les résultats obtenus précédemment in vivo. La souche WT a induit une régulation à la hausse du TLR2 ainsi que la production de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, dont le TNF-α et le MCP-1. S. suis a induit la translocation du NF-kB. Cet effet était plus rapide dans les cellules stimulées par le mutant déficient en CPS, ce qui suggère que les composants de la paroi cellulaire représentent de puissants inducteurs du NF-kB. De plus, la souche S. suis WT a stimulé l’expression de la phosphotyrosine, de la PKC et de différentes cascades liées à l’enzyme mitogen-activated protein kinase (MAPK). Cependant, les cellules microgliales infectées par le mutant déficient en CPS ont montré des profils de phosphorylation plus forts et plus soutenus que celles infectées par le WT. Finalement, la capsule a aussi modulé l’expression de l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) induite par S. suis et par la production subséquente d’oxyde nitrique par la microglie. Ceci pourrait être lié in vivo à la neurotoxicité et à la vasodilatation. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant l’induction de l’inflammation par S. suis, ce qui devrait permettre, d’établir éventuellement des stratégies plus efficaces de lutte contre la septicémie et la méningite. Enfin, nous pensons que ce modèle expérimental d’infection chez la souris pourra être utilisé dans l’étude de la pathogénèse d’autres bactéries ayant le SNC pour cible.

The left atrial ganglionated plexus : its function and pathways relative to atrial fibrillation surgery

Le système nerveux autonome cardiaque est devenu une cible dans les thérapies ablatives de la fibrillation auriculaire. Nous avons étudié les voies de communication et la fonction des plexus ganglionnaires (PG) de l'oreillette gauche (PGOG) afin de clarifier la validité physiopathologique des méthodes de détection et des thérapies impliquant ces groupes de neuronnes. Méthodes: Vingt-deux chiens ont subi une double thoracotomie et ont été instrumentés avec des plaques auriculaires épidcardiques de multiélectrodes. Une stimulation électrique (2 mA, 15 Hz) des PGOG a été réalisée à l'état basal et successivement après: 1) une décentralisation vagale, 2) l'ablation par radiofréquence des plexus péri-aortiques et de la veine cave supérieure (Ao/VCS) et 3) l'ablation du PG de l'oreillette droite (PGOD). Ces procédures de dénervation ont été réalisées suivant une séquence antérograde (n = 17) ou rétrograde (n = 5). Résultats: Chez 17 des 22 animaux, la stimulation des PGOG a induit une bradycardie sinusale (149 ± 34 bpm vs 136 ± 28 bpm, p < 0.002) et des changements de repolarization (ΔREPOL) auriculaires isointégrales. Dans le groupe des ablations antérogrades, les réponses aux stimulations vagales ont été supprimées suite à la décentralisation vagale chez un seul animal, par l'ablation des plexus Ao/VCS dans 4 cas et par l'ablation du PGOG dans 5 autres animaux. Des changements ont persisté tout au long chez 2 chiens. La valeur de surface des ΔREPOL a diminué avec les dénervations séquentielles, passant de 365 ± 252 mm2 en basale à 53 ± 106 mm2 après l'ablation du PGOD (p < 0.03). Dans le groupe de dénervation rétrograde, les changements de repolarisation et chronotropiques ont été supprimés suite à l'ablation du PGOD chez deux chiens et suite à l'ablation Ao/VCS chez trois. La valeur de surface du ΔREPOL a aussi diminué après l'ablation du PGOD (269±144mm2 vs 124±158mm2, p<0.05). Conclusion: Les PGOD sont identifiables en préablation par la réponse bradycardique à la stimulation directe dans la plupart des cas. Le PGOD semble former la principale, mais non la seule, voie de communication avec le nœud sinusal. Ces résultats pourraient avoir des implications dans le traitement de la FA par méthodes ablatives.

Morphological and quantitative study of ganglionated plexus of Calomys callosus trachea

Calomys callosus is a wild, native forest rodent found in South America. In Brazil, this species has been reported to harbour the parasitic protozoan Trypanosoma cruzi. The ganglionated plexus of this species was studied using whole-mount preparations of trachea that were stained using histological and histochemical methods. The histological methods were used to determine the position of the ganglia with respect to the trachea muscle and to determine the presence of elastic and collagen fibers. The histochemical method of NADH-diaphorase was used for morphometric evaluations of the plexus. The tracheal plexus lies exclusively over the muscular part of the organ, dorsal to the muscle itself. It varies in pattern and extent between animals. The average number of neurons was 279 and the cellular profile area ranged from 38.37 mu m(2) to 805.89 mu m(2). Acetylcholinesterase (AChE) histochemistry verified that both ganglia and single neurons lie along nerve trunks and are reciprocally interconnected with the plexus. Intensely AChE-reactive neurons were found to be intermingled with poorly reactive ones. Two longitudinal AChE-positive nerve trunks were also observed and there was a diverse number of ganglia along the intricate network of nerves interconnecting the trunks. A ganglion capsule of collagen and elastic fibers surrounding the neurons was observed. Under polarized light, the capsule appeared to be formed by Type I collagen fibers. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of retinal image defocus on the thickness of the human choroid

PURPOSE: To describe the time-course and amplitude of changes to sub-foveal choroidal thickness (SFCT) induced by imposed hyperopic and myopic retinal defocus and to compare the responses in emmetropic and myopic subjects. METHODS: Twelve East Asian subjects (age: 18-34 years; six were emmetropic and six had myopia between -2.00 and -5.00 dioptres (D)) viewed a distant target (video movie at 6 m) for 60 min on two separate occasions while optical coherence tomography (OCT) images of the choroid were taken in both eyes every 5 min to monitor SFCT. On each occasion, one eye was optimally corrected for distance with a contact lens while the other eye wore a contact lens imposing either 2.00 D hyperopic or 2.00 D myopic retinal defocus. RESULTS: Baseline SFCT in myopic eyes (mean ± S.D.): 256 ± 42 μm was significantly less than in emmetropic eyes (423 ± 62 μm; p < 0.01) and was correlated with magnitude of myopia (-39 μm per dioptre of myopia, R(2) = 0.67: p < 0.01). Repeated measures anova (General Linear Model) analysis revealed that in both subject groups, 2.00 D of myopic defocus caused a rapid increase in SFCT in the defocussed eye (significant by 10 min, increasing to approximately 20 μm within 60 min: p < 0.01), with little change in the control eye. In contrast, 2.00 D of hyperopic defocus caused a decrease in SFCT in the experimental eye (significant by 20-35 min. SFCT decreased by approximately 20 μm within 60 min: p < 0.01) with little change in the control eye. CONCLUSIONS: Small but significant changes in SFCT (5-8%) were caused by retinal defocus. SFCT increased within 10 min of exposure to 2.00 D of monocular myopic defocus, but decreased more slowly in response to 2.00 D of monocular hyperopic defocus. In our relatively small sample we could detect no difference in the magnitude of changes to SFCT caused by defocus in myopic eyes compared to emmetropic eyes.

Sex-related macrostructural organization of the deer's brachial plexus

We describe the morphological organization of the deer brachial plexus in order to supply data to veterinary neuroclinics and anaesthesiology. The deer (Mazama gouazoubira) brachial plexus is composed of four roots: three cervical (C6, C7 and C8) and one thoracic (T1). Within each sex group, no variations are observed between the left and the right brachial plexus, though sex-related differences are seen especially in its origin. The origin of axillary and radial nerves was: C6, C7, C8 and T1 in males and C8-T1 (radial nerve) and C7, C8 and T1 (axillary nerve) in females; musculocutaneous nerve was: C6-C7 (males) and C8-T1 (females); median and ulnar nerves was: C8-T1 (males) and T1 (females); long thoracic nerve was: C7 (males) and T1 (females); lateral thoracic nerve was: C6, C7, C8 and T1 (males) and T1 (females); thoracodorsal nerve was: C6, C7, C8 and T1 (males) and C8-T1 (females); suprascapular nerve was: C6-C7 (males) and C6 (females) and subscapular nerve was: C6-C7 (males) and C7 (females). This study suggests that in male deer the origin of the brachial plexus is more cranial than in females and the origin of the brachial plexus is slightly more complex in males, i.e. there is an additional number of roots (from one to three). This sexual dimorphism may be related to specific biomechanical functions of the thoracic limb and electrophysiological studies may be needed to shed light on this morphological feature.

Quantitative study of the myenteric plexus of the stomach of rats with streptozotocin-induced diabetes

A proposta deste trabalho foi estudar as alterações morfológicas e quantitativas dos neurônios do plexo mientérico do estômago de ratos com diabetes induzido por estreptozootocina e estabelecer uma comparação com animais não diabéticos. Amostras do corpo do estômago foram submetidas a preparados de membrana corados pelo método da NADH-diaforase e a cortes histológicos corados por hematoxilina-eosina. Observou-se que o diabetes provoca significante redução no número de neurônios.