Unconditioned responses and functional fear networks in human classical conditioning.

Human imaging studies examining fear conditioning have mainly focused on the neural responses to conditioned cues. In contrast, the neural basis of the unconditioned response and the mechanisms by which fear modulates inter-regional functional coupling have received limited attention. We examined the neural responses to an unconditioned stimulus using a partial-reinforcement fear conditioning paradigm and functional MRI. The analysis focused on: (1) the effects of an unconditioned stimulus (an electric shock) that was either expected and actually delivered, or expected but not delivered, and (2) on how related brain activity changed across conditioning trials, and (3) how shock expectation influenced inter-regional coupling within the fear network. We found that: (1) the delivery of the shock engaged the red nucleus, amygdale, dorsal striatum, insula, somatosensory and cingulate cortices, (2) when the shock was expected but not delivered, only the red nucleus, the anterior insular and dorsal anterior cingulate cortices showed activity increases that were sustained across trials, and (3) psycho-physiological interaction analysis demonstrated that fear led to increased red nucleus coupling to insula but decreased hippocampus coupling to the red nucleus, thalamus and cerebellum. The hippocampus and the anterior insula may serve as hubs facilitating the switch between engagement of a defensive immediate fear network and a resting network.

Circulating Antigens Levels in Different Clinical Forms of the Schistosoma mansoni Infection

With the aim to evaluate the circulating cathodic antigen (CCA) levels in relation to the different clinical phases of Schistosoma sp. infection a sandwich ELISA using monoclonal antibody 5H11 was performed. The sera of three groups of 25 Brazilian patients with acute, intestinal and hepatosplenic forms of S. mansoni infection were tested and compared to a non-infected control group. Patients and control groups were matched for age and sex and the number of eggs per gram of feces was equally distributed among the three patient groups. Sensitivity of 100%, 72%, 52% of the assay was observed for the intestinal, hepatosplenic and acute toxemic groups respectively. The specificity was 100%. Intestinal and hepatosplenic groups presented CCA levels significantly higher in comparison to those observed for acute patients (F-ratio = 2,524; p = 0.000 and F-ratio = 6,314; p = 0.015 respectively). There was no significant difference of CCA serum levels between hepatosplenic and intestinal groups (F-ratio = 1,026; p = 0.316).

Socioeconomic status, structural and functional measures of social support, and mortality: The British Whitehall II Cohort Study, 1985-2009.

The authors examined the associations of social support with socioeconomic status (SES) and with mortality, as well as how SES differences in social support might account for SES differences in mortality. Analyses were based on 9,333 participants from the British Whitehall II Study cohort, a longitudinal cohort established in 1985 among London-based civil servants who were 35-55 years of age at baseline. SES was assessed using participant's employment grades at baseline. Social support was assessed 3 times in the 24.4-year period during which participants were monitored for death. In men, marital status, and to a lesser extent network score (but not low perceived support or high negative aspects of close relationships), predicted both all-cause and cardiovascular mortality. Measures of social support were not associated with cancer mortality. Men in the lowest SES category had an increased risk of death compared with those in the highest category (for all-cause mortality, hazard ratio = 1.59, 95% confidence interval: 1.21, 2.08; for cardiovascular mortality, hazard ratio = 2.48, 95% confidence interval: 1.55, 3.92). Network score and marital status combined explained 27% (95% confidence interval: 14, 43) and 29% (95% confidence interval: 17, 52) of the associations between SES and all-cause and cardiovascular mortality, respectively. In women, there was no consistent association between social support indicators and mortality. The present study suggests that in men, social isolation is not only an important risk factor for mortality but is also likely to contribute to differences in mortality by SES.

Functional analysis of pyochelin-/enantiopyochelin-related genes from a pathogenicity island of Pseudomonas aeruginosa strain PA14.

Genomic islands are foreign DNA blocks inserted in so-called regions of genomic plasticity (RGP). Depending on their gene content, they are classified as pathogenicity, symbiosis, metabolic, fitness or resistance islands, although a detailed functional analysis is often lacking. Here we focused on a 34-kb pathogenicity island of Pseudomonas aeruginosa PA14 (PA14GI-6), which is inserted at RGP5 and carries genes related to those for pyochelin/enantiopyochelin biosynthesis. These enantiomeric siderophores of P. aeruginosa and certain strains of Pseudomonas protegens are assembled by a thiotemplate mechanism from salicylate and two molecules of cysteine. The biochemical function of several proteins encoded by PA14GI-6 was investigated by a series of complementation analyses using mutants affected in potential homologs. We found that PA14_54940 codes for a bifunctional salicylate synthase/salicyl-AMP ligase (for generation and activation of salicylate), that PA14_54930 specifies a dihydroaeruginoic acid (Dha) synthetase (for coupling salicylate with a cysteine-derived thiazoline ring), that PA14_54910 produces a type II thioesterase (for quality control), and that PA14_54880 encodes a serine O-acetyltransferase (for increased cysteine availability). The structure of the PA14GI-6-specified metabolite was determined by mass spectrometry, thin-layer chromatography, and HPLC as (R)-Dha, an iron chelator with antibacterial, antifungal and antitumor activity. The conservation of this genomic island in many clinical and environmental P. aeruginosa isolates of different geographical origin suggests that the ability for Dha production may confer a selective advantage to its host.

Features of host cell invasion by different infective forms of Trypanosoma cruzi

Through its life cycle from the insect vector to mammalian hosts Trypanosoma cruzi has developed clever strategies to reach the intracellular milieu where it grows sheltered from the hosts' immune system. We have been interested in several aspects of in vitro interactions of different infective forms of the parasite with cultured mammalian cells. We have observed that not only the classically infective trypomastigotes but also amastigotes, originated from the extracellular differentiation of trypomastigotes, can infect cultured cells. Interestingly, the process of invasion of different parasite infective forms is remarkably distinct and also highly dependent on the host cell type.

Differential gene expression during Trypanosoma cruzi metacyclogenesis

The transformation of epimastigotes into metacyclic trypomastigotes involves changes in the pattern of expressed genes, resulting in important morphological and functional differences between these developmental forms of Trypanosoma cruzi. In order to identify and characterize genes involved in triggering the metacyclogenesis process and in conferring to metacyclic trypomastigotes their stage specific biological properties, we have developed a method allowing the isolation of genes specifically expressed when comparing two close related cell populations (representation of differential expression or RDE). The method is based on the PCR amplification of gene sequences selected by hybridizing and subtracting the populations in such a way that after some cycles of hybridization-amplification genes specific to a given population are highly enriched. The use of this method in the analysis of differential gene expression during T. cruzi metacyclogenesis (6 hr and 24 hr of differentiation and metacyclic trypomastigotes) resulted in the isolation of several clones from each time point. Northern blot analysis showed that some genes are transiently expressed (6 hr and 24 hr differentiating cells), while others are present in differentiating cells and in metacyclic trypomastigotes. Nucleotide sequencing of six clones characterized so far showed that they do not display any homology to gene sequences available in the GeneBank.

On the function of proton-gated ion channels ASICs and TRPV1 : a patch-clamp study

AbstractAcidosis is encountered during tissue inflammation and triggers pain in humans. H+-gated ion channels are expressed at high levels in sensory neurons of the peripheral nervous system. Ion channels from two different families present the required pH sensitivity to detect the acidosis associated with peripheral inflammation: Acid-Sensing Ion Channels (ASICs) and the Transient Receptor Potential Vanilloid-1 (TRPV1) channel.ASICs are members of the Degenerin/Epithelial Na+ Channel family of ion channels. Six ASIC subunits have been identified in mammals (ASICla, -lb, -2a, -2b, -3 and -4). ASICs form In-activated voltage-insensitive homo- or heterotrimeric Na+ channels. TRPV1 is a member of the TRP family of ion channels and forms non-selective cation channels that mediate a sustained current. TRPV1 is activated by H+, heat (T>43°C), lipids, capsaicin, voltage and other stimuli. A stimulus can increase TRPV1 response to a different stimulus. For example H+ can shift the capsaicin concentration dependence of TRPV1 to lower values. ASICs and TRPV1 have been shown to be involved in inflammatory pain. Using the patch-clamp technique, we studied different aspects of the function of ASICs and TRPV1 in the physiological context of pain.In the first part of this thesis, we characterize the effect of a temperature increase from 25 to 35°C on the function of ASICs and TRPV1 in transfected CHO cells and primary cultures of rat DRG sensory neurons. ASICs give rise to transient currents while TRPV1 mediates a sustained current. In addition, ASICs and TRPV1 respond to H+ with distinct pH dependences. We assess the relative contribution of ASICs and TRPV1 to H+-evoked electrical signaling in rat DRG neurons and we conclude that ASICs are the most important pH sensors in the pH range 7.4 to 6.0 at 35°C in sensory neurons.ASICs and TRPV1 are expressed in the epithelium lining the lumen of the bladder (urothelium). The Bladder Pain Syndrome/Interstitial Cystitis (BPS/IC) is a painful condition associated with a dysfunction of the urothelial barrier and with inflammation. In the second part of this thesis, we show that human urothelial cells -the cell line TEU2 and primary cultures of human bladder urothelium- express functional ASICs but no functional TRPV1 channels. In addition, we show that the levels of ASIC2 and ASIC3 mRNA are increased in the urothelium of patients suffering from BPS/IC. These data suggest that ASICs are involved in the pathology of BPS/IC.Finally, we demonstrate that APETx2 inhibits the sensory neuron specific voltage-dependent Na+ channel Nav1.8. APETx2 was previously shown to inhibit homo- or heterotrimeric ASIC3- containing channels with IC5o from 0.08 to 1 μΜ. We show that APETx2 also inhibits Nav1.8 with an ICsoof «2.6 μΜ. APETx2 reduces the maximal conductance and induces a depolarizing shift in the voltage dependence of activation of Nav1.8. In current-clamp experiments, APETx2 reduces the number of action potentials (APs) evoked by a current ramp. Nav1.8 mediates most of the current during the AP upstroke and has been shown to be an important mediator of inflammatory pain. The fact that APETx2 inhibits two ion channels involved in inflammatory pain suggests that APETx2 or derivatives may represent novel analgesic compounds.RésuméL'acidose tissulaire est observée durant l'inflammation et entraine la douleur chez l'humain. Des canaux ioniques activés par les protons (H+) sont fortement exprimés dans les neurones sensoriels du système nerveux périphérique. De ceux-ci, les Acid-Sensing Ion Channels [ASICs) et Transient Receptor Potential Vanilloid-1 (TRPV1) présentent une sensibilité adéquate à l'acidité pour servir de détecteurs d'acidose.Les ASICs sont membres de la famille Degenerin/Epithelial Na* Channel. Six sous-unités ASIC ont été identifiées chez les mammifères (ASICla, -lb, -2a, -2b, -3 et -4). Les ASICs forment des canaux sélectifs au Na\ insensibles au voltage et activés par les H+. Les canaux fonctionnels sont des homo- ou hétérotrimères de sous-unités ASIC. TRPV1 est un membre de la famille TRP de canaux ioniques. Les canaux TRPV1 sont activés par les H+, la chaleur (T>43°Ç), les lipides, la capsaicine, le voltage et d'autres stimulus. L'activation de TRPV1 entraine un courant soutenu non-sélectif. Un stimulus peut augmenter la réponse de TRPV1 à un autre stimulus. Les H+ peuvent, par exemple, induire un décalage vers des valeurs plus faibles de la courbe de dépendance à la concentration de TRPV1 pour la capsaicine. Il a été démontré que les ASICs et TRPV1 sont impliqués dans la douleur inflammatoire. En utilisant la technique du patch-clamp, nous avons étudié différents aspects de la fonction des ASICs et de TRPV1 dans des contextes associés à la douleur.Dans la première partie de cette thèse, nous caractérisons l'effet d'une augmentation de température de 25 à 35°C sur la fonction des canaux ASICs et TRPV1, dans des cellules CHO transfectées et dans des cultures primaires de neurones sensoriels (DRG) de rat. L'activation des ASICs entraine l'apparition d'un courant transitoire tandis que l'activation de TRPV1 entraine un courant soutenu. De plus, les ASICs et TRPV1 possèdent des dépendances au pH différentes. Nous évaluons la contribution relative des ASICs et de TRPV1 au signalement électrique induit par les H+ et nous concluons que les ASICs sont les senseurs d'acidité les plus importants dans les neurones sensoriels, dans le domaine de pH de 7.4 à 6.0, à température corporelle.Les ASICs et TRPV1 sont exprimés dans l'épithélium recouvrant l'intérieur de la vessie (l'urothélium). Le Bladder Pain Syndrome/Interstitial Cystitis (BPS/IC) est une condition médicale douloureuse associée à une dysfonction de la barrière urothéliale et à une inflammation. Dans la seconde partie de cette thèse, nous démontrons que des cellules urothéliales (de la lignée cellulaire TEU2) et des cellules provenant de cultures primaires d'épithéliums de vessies humaines expriment des canaux ASIC fonctionnels mais pas de TRPV1 fonctionnels. De plus, nous montrons que le niveau d'expression de ASIC2 et -3 est augmenté dans l'urothélium de la vessie de patients souffrant de BPS/IC. Ces données suggèrent que les ASICs sont impliqués dans la pathologie BPS/IC.Pour finir, nous démontrons que la toxine APETx2 inhibe le canal spécifique aux neurones sensoriels Nav1.8, un membre de la famille des canaux sodiques dépendants du potentiel. Il a été démontré précédemment que la toxine APETx2 inhibe les canaux contenant une ou plusieurs sous-unités ASIC3 avec un ICso entre 0.08 et 1 μΜ. Nous montrons que la toxine APETx2 inhibe Nav1.8 avec un IC50 de «2.6 μΜ. La toxine APETx2 réduit la conductance maximale et induit un décalage de la dépendance au potentiel de Nav1.8 vers des valeurs plus positives. Dans des expériences de courant imposé sur des neurones sensoriels, la toxine APETx2 réduit le nombre de potentiels d'action induits par une rampe de courant. Nav1.8 est responsable de la majeure partie du courant durant la phase ascendante du potentiel d'action et a été démontré comme étant un médiateur important de la douleur inflammatoire. L'inhibition de deux types de canaux, impliqués dans la douleurs inflammatoire, par la toxine APETx2, suggère que cette dernière ou ses dérivés représentent des composés analgésiques prometteurs.

Use of combined suspension laryngoscopy, flexible bronchoscopy and high frequency jet ventilation for Y-shaped airway stents delivery

La trachée et les bronches proximales sont de fins conduits subtils, ingénieusement structurés par une partie cartilagineuse antérieure résistante aux variations de pression et une partie membraneuse postérieure souple. Par leurs faibles volumes (espace mort) ils délivrent un grand pourcentage de l'air inspiré aux voies distales, puis au parenchyme pulmonaire, permettant les échanges de gaz. Cette belle harmonie respiratoire peut être rapidement mise à mal dès qu'un processus atteint ces voies respiratoires proximales, soit en les comprimant, processus sténosant, soit en affaiblissant leur structure, trachéo-bronchomalacie, soit en ouvrant leur paroi sur les structures médiastinales, fistule trachéo/broncho-médiastinales, pleurales ou autres. Le pronostic vital est alors rapidement engagé au vu de l'absolue nécessité du bon fonctionnement de ces fins conduits, une petite diminution du calibre de leurs fines lumières provoquant une baisse importante de leurs surfaces. Dans ces situations à haut potentiel de complication majeure les interventions endoscopiques pour restaurer l'intégrité de ces conduits sont alors fort risquées, et il est primordial de pouvoir les effectuer dans un cadre sécurisé au maximum. La réalisation de ces gestes par la technique décrite dans notre article « Use of combined suspension laryngoscopy, flexible bronchoscopy and high frequency jet ventilation forY-shaped airway stents delivery" permet la sécurité nécessaire à ces situations instable, en effet -la laryngoscopie en suspension expose les voies proximales en offrant un accès le plus large possible à l'arbre trachéobronchique ce qui permet l insertion de multiples instruments parfois volumineux, -la Jet ventilation assure une oxygénation et une ventilation adéquate par un fin cathéter placé soit dans le poumon sain, soit en distalité de la lésion -la bronchoscopie souple, passant au travers d'endroits exigus et courbes permet le déploiement sous vision direct, au millimètre près, de divers dispositifs. Cette association remplace avantageusement la technique traditionnelle qui insère les stents à l'aveugle, et en apnée, ce qui représente de haut risque de mauvais positionnement des stents avec des conséquences immédiates sur l'oxygénation et la ventilation souvent déjà bien altérées. Perspective et conclusion : cette technique est utile pour l'insertion des stents en Y, centraux, comme décrit dans notre article, et les indications peuvent être étendues aux stents distaux pour lesquels l'accès n'est parfois pas aisé avec le bronchoscope rigide, et pour d'autres interventions endoscopiques, laser, cryothérapie, radiofréquence ou l'insertion de nouveaux dispositifs.

Prédiction des durées de séjour en réadaptation en fonction du statut fonctionnel. [Usefulness of functional status to predict length of stay in rehabilitation.]

Objectif : En Suisse, la réadaptation est financée en¦partie par l'assureur qui fixe préalablement à l'admission¦un nombre de jours (durée garantie) qu'il s'engage¦à rembourser. Lorsqu'une durée garantie est trop courte,¦une demande de prolongation est nécessaire, induisant¦des démarches administratives. Les objectifs de cette¦étude étaient a) d'étudier le lien entre durées garanties¦et caractéristiques du patient ; b) d'estimer les coûts¦liés aux demandes de prolongation ; c) d'évaluer¦l'impact de l'introduction d'un modèle d'attribution de¦durée garantie basé sur l'état fonctionnel du patient.¦Méthodes : Les corrélations entre état fonctionnel,¦durée effective et durée garantie ont été testées sur¦208 séjours représentatifs. Des durées garanties fictives¦ont été calculées à partir de la médiane de durée de¦séjour de 2 335 patients, groupés selon leur niveau¦fonctionnel (score des activités de base de la vie quotidienne¦(BAVQ) 0-1 vs 2-4 vs 5-6), puis comparées aux¦durées de séjour effectives et garanties.¦Résultats : L'état fonctionnel du patient n'est pas¦corrélé à la durée garantie, et 69 % des séjours nécessitent¦au moins une demande de prolongation, représentant¦2,6 équivalents temps plein en temps administratif¦projeté sur le canton. L'application du modèle proposé¦réduirait de 28 % les demandes de prolongation, et¦n'augmenterait que marginalement la proportion de¦jours garantis en surplus (11,2 % contre 6,5 % actuellement).¦Conclusion : L'utilisation systématique d'un modèle¦d'attribution de durées garanties basées sur l'état¦fonctionnel du patient permettrait de réduire sensiblement¦les coûts administratifs liés aux demandes de¦prolongation, sans entraîner de risque accru d'une augmentation¦de la durée de séjour.

Age-dependent gain of alternative splice forms and biased duplication explain the relation between splicing and duplication.

We analyze here the relation between alternative splicing and gene duplication in light of recent genomic data, with a focus on the human genome. We show that the previously reported negative correlation between level of alternative splicing and family size no longer holds true. We clarify this pattern and show that it is sufficiently explained by two factors. First, genes progressively gain new splice variants with time. The gain is consistent with a selectively relaxed regime, until purifying selection slows it down as aging genes accumulate a large number of variants. Second, we show that duplication does not lead to a loss of splice forms, but rather that genes with low levels of alternative splicing tend to duplicate more frequently. This leads us to reconsider the role of alternative splicing in duplicate retention.

The Mental Health Order (Northern Ireland) 1986 - prescribed forms (PDF 169 KB)

The Mental Health Order (Northern Ireland) 1986 - prescribed forms.