Targeting anticancer therapy : clinical and preclinical approaches

AbstractCancer treatment has shifted from cytotoxic and nonspecific chemotherapy to chronic treatment with targeted molecular therapies. These new classes of drugs directed against cancer-specific molecules and signaling pathways, act at a particular level of the tumor cell development. However, in both types of therapeutic approaches (standard cytotoxic chemotherapy and targeted signal transduction inhibitions), toxicity and side effects can occur. The aim of this thesis was to investigate various approaches to improve the activity and tolerability of cancer treatment, in a clinical setting, a) by molecular targeting through the use of tyrosine kinase inhibitors (TKIs), whose dosage can be adapted to each patient according to plasma levels, and, b) in a preclinical model, by tissue targeting with locoregional administration of cytotoxic chemotherapy to increase drug exposure in the target tissue while reducing systemic toxicity of the treatment.A comprehensive program for the Therapeutic Drug Monitoring (TDM) of the new class of targeted anticancer drugs of TKIs in patient's blood has been therefore initiated comprising the setting up, validation and clinical application of a multiplex assay by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry of TKIs in plasma from cancer patients. Information on drugs exposure may be clinically useful for an optimal follow-up of patients' anticancer treatment, especially in case of less than optimal clinical response, occurrence of adverse drug reaction effects and the numerous risks of drug-drug interactions. In this context, better knowledge of the potential drug interactions between TKIs and widely prescribed co- medications is of critical importance for clinicians, to improve their daily care of cancer patients. For one of the first TKI imatinib, TDM interpretation is nowadays based on total plasma concentrations but, only the unbound (free) form is likely to enter cell to exert its pharmacological action. Pharmacokinetic analysis of the total and free plasma level of imatinib measured simultaneously in patients have allowed to refine and validate a population pharmacokinetic model integrating factors influencing in patients the exposure of pharmacological active species. The equation developed from this model may be used for extrapolating free imatinib plasma concentration based on the total plasma levels that are currently measured in TDM from patients. Finally, the specific influence of Pglycoprotein on the intracellular disposition of TKIs has been studies in cell systems using the siRNA silencing approach.Another approach to enhance the selectivity of anticancer treatment may be achieved by the loco-regional administration of a cytostatic agent to the target organ while sparing non- affected tissues. Isolated lung perfusion (ILP) was designed for the treatment of loco-regional malignancies of the lung but clinical results have been so far disappointing. It has been shown in a preclinical model in rats that ILP with the cytotoxic agent doxorubicin alone allows a high drug uptake in lung tissue, and a low systemic toxicity, but was characterized by a high spatial tissular heterogeneity in drug exposure and doxorubicin uptake in tumor was comparatively smaller than in normal lung tissue. Photodynamic therapy (PDT) is a new approach for the treatment of superficial tumors, and implies the application of a sensitizer activated by a laser light at a specific wavelength, that disrupts endothelial barrier of tumor vessels to increase locally the distribution of cytostatics into the tumor tissue. PDT pre-treatment before intravenous administration of liposomal doxorubicin was indeed shown to selectively increase drug uptake in tumors in a rat model of sarcoma tumors to the lung.RésuméLe traitement de certains cancers s'est progressivement transformé et est passé de la chimiothérapie, cytotoxique et non spécifique, au traitement chronique des patients avec des thérapies moléculaires ciblées. Ces médicaments ont une action ciblée en interférant à un niveau spécifique du développement de la cellule tumorale. Dans les deux types d'approches thérapeutiques (chimiothérapie cytotoxique et traitements ciblés), on est confronté à la présence de toxicité et aux effets secondaires du traitement anticancéreux. Le but de cette thèse a donc été d'étudier diverses approches visant à améliorer l'efficacité et la tolérabilité du traitement anticancéreux, a) dans le cadre d'une recherche clinique, par le ciblage moléculaire grâce aux inhibiteurs de tyrosines kinases (TKIs) dont la posologie est adaptée à chaque patient, et b) dans un modèle préclinique, par le ciblage tissulaire grâce à l'administration locorégionale de chimiothérapie cytotoxique, afin d'augmenter l'exposition dans le tissu cible et de réduire la toxicité systémique du traitement.Un programme de recherche sur le suivi thérapeutique (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) des inhibiteurs de tyrosine kinases a été ainsi mis en place et a impliqué le développement, la validation et l'application clinique d'une méthode multiplex par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem des TKIs chez les patients souffrant de cancer. L'information fournie par le TDM sur l'exposition des patients aux traitements ciblés est cliniquement utile et est susceptible d'optimiser la dose administrée, notamment dans les cas où la réponse clinique au traitement des patients est sous-optimale, en présence d'effets secondaires du traitement ciblé, ou lorsque des risques d'interactions médicamenteuses sont suspectés. Dans ce contexte, l'étude des interactions entre les TKIs et les co-médications couramment associées est utile pour les cliniciens en charge d'améliorer au jour le jour la prise en charge du traitement anticancéreux. Pour le premier TKI imatinib, l'interprétation TDM est actuellement basée sur la mesure des concentrations plasmatiques totales alors que seule la fraction libre (médicament non lié aux protéines plasmatiques circulantes) est susceptible de pénétrer dans la cellule pour exercer son action pharmacologique. L'analyse pharmacocinétique des taux plasmatiques totaux et libres d'imatinib mesurés simultanément chez les patients a permis d'affiner et de valider un modèle de pharmacocinétique de population qui intègre les facteurs influençant l'exposition à la fraction de médicament pharmacologiquement active. L'équation développée à partir de ce modèle permet d'extrapoler les concentrations libres d'imatinib à partir des concentrations plasmatiques totales qui sont actuellement mesurées lors du TDM des patients. Finalement, l'influence de la P-glycoprotéine sur la disposition cellulaire des TKIs a été étudiée dans un modèle cellulaire utilisant l'approche par la technologie du siRNA permettant de bloquer sélectivement l'expression du gène de cette protéine d'efflux des médicaments.Une autre approche pour augmenter la sélectivité du traitement anticancéreux consiste en une administration loco-régionale d'un agent cytostatique directement au sein de l'organe cible tout en préservant les tissus sains. La perfusion isolée du poumon (ILP) a été conçue pour le traitement loco-régional des cancers affectant les tissus pulmonaires mais les résultats cliniques ont été jusqu'à ce jour décevants. Dans des modèles précliniques chez le rat, il a pu être démontré que l'ILP avec la doxorubicine, un agent cytotoxique, administré seul, permet une exposition élevée au niveau du tissu pulmonaire, et une faible toxicité systémique. Toutefois, cette technique est caractérisée par une importante variabilité de la distribution dans les tissus pulmonaires et une pénétration du médicament au sein de la tumeur comparativement plus faible que dans les tissus sains.La thérapie photodynamique (PDT) est une nouvelle approche pour le traitement des tumeurs superficielles, qui consiste en l'application d'un agent sensibilisateur activé par une lumière laser de longueur d'onde spécifique, qui perturbe l'intégrité physiologique de la barrière endothéliale des vaisseaux alimentant la tumeur et permet d'augmenter localement la pénétration des agents cytostatiques.Nos études ont montré qu'un pré-traitement par PDT permet d'augmenter sélectivement l'absorption de doxorubicine dans les tumeurs lors d'administration i.v. de doxorubicine liposomale dans un modèle de sarcome de poumons de rongeurs.Résumé large publicDepuis une dizaine d'année, le traitement de certains cancers s'est progressivement transformé et les patients qui devaient jusqu'alors subir des chimiothérapies, toxiques et non spécifiques, peuvent maintenant bénéficier de traitements chroniques avec des thérapies ciblées. Avec les deux types d'approches thérapeutiques, on reste cependant confronté à la toxicité et aux effets secondaires du traitement.Le but de cette thèse a été d'étudier chez les patients et dans des modèles précliniques les diverses approches visant à améliorer l'activité et la tolérance des traitements à travers un meilleur ciblage de la thérapie anticancéreuse. Cet effort de recherche nous a conduits à nous intéresser à l'optimisation du traitement par les inhibiteurs de tyrosines kinases (TKIs), une nouvelle génération d'agents anticancéreux ciblés agissant sélectivement sur les cellules tumorales, en particulier chez les patients souffrant de leucémie myéloïde chronique et de tumeurs stromales gastro-intestinales. L'activité clinique ainsi que la toxicité de ces TKIs paraissent dépendre non pas de la dose de médicament administrée, mais de la quantité de médicaments circulant dans le sang auxquelles les tumeurs cancéreuses sont exposées et qui varient beaucoup d'un patient à l'autre. A cet effet, nous avons développé une méthode par chromatographie couplée à la spectrométrie de masse pour mesurer chez les patients les taux de médicaments de la classe des TKIs dans la perspective de piloter le traitement par une approche de suivi thérapeutique (Therapeutic Drug Monitoring, TDM). Le TDM repose sur la mesure de la quantité de médicament dans le sang d'un patient dans le but d'adapter individuellement la posologie la plus appropriée: des quantités insuffisantes de médicament dans le sang peuvent conduire à un échec thérapeutique alors qu'un taux sanguin excessif peut entraîner des manifestations toxiques.Dans une seconde partie préclinique, nous nous sommes concentrés sur l'optimisation de la chimiothérapie loco-régionale dans un modèle de sarcome du poumon chez le rat, afin d'augmenter l'exposition dans la tumeur tout en réduisant la toxicité dans les tissus non affectés.La perfusion isolée du poumon (ILP) permet d'administrer un médicament anticancéreux cytotoxique comme la doxorubicine, sélectivement au niveau le tissu pulmonaire où sont généralement localisées les métastases de sarcome. L'administration par ILP de doxorubicine, toxique pour le coeur, a permis une forte accumulation des médicaments dans le poumon, tout en épargnant le coeur. Il a été malheureusement constaté que la doxorubicine ne pénètre que faiblement dans la tumeur sarcomateuse, témoignant des réponses cliniques décevantes observées avec cette approche en clinique. Nous avons ainsi étudié l'impact sur la pénétration tumorale de l'association d'une chimiothérapie cytotoxique avec la thérapie photodynamique (PDT) qui consiste en l'irradiation spécifique du tissu-cible cancéreux, après l'administration d'un agent photosensibilisateur. Dans ce modèle animal, nous avons observé qu'un traitement par PDT permet effectivement d'augmenter de façon sélective l'accumulation de doxorubicine dans les tumeurs lors d'administration intraveineuse de médicament.

Cell disposition of raltegravir and newer antiretrovirals in HIV-infected patients: high inter-individual variability in raltegravir cellular penetration.

Objectives The site of pharmacological activity of raltegravir is intracellular. Our aim was to determine the extent of raltegravir cellular penetration and whether raltegravir total plasma concentration (C(tot)) predicts cellular concentration (C(cell)). Methods Open-label, prospective, pharmacokinetic study on HIV-infected patients on a stable raltegravir-containing regimen. Plasma and peripheral blood mononuclear cells were simultaneously collected during a 12 h dosing interval after drug intake. C(tot) and C(cell) of raltegravir, darunavir, etravirine, maraviroc and ritonavir were measured by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry after protein precipitation. Longitudinal mixed effects analysis was applied to the C(cell)/C(tot) ratio. Results Ten HIV-infected patients were included. The geometric mean (GM) raltegravir total plasma maximum concentration (C(max)), minimum concentration (C(min)) and area under the time-concentration curve from 0-12 h (AUC(0-12)) were 1068 ng/mL, 51.1 ng/mL and 4171 ng·h/mL, respectively. GM raltegravir cellular C(max), C(min) and AUC(0-12) were 27.5 ng/mL, 2.9 ng/mL and 165 ng·h/mL, respectively. Raltegravir C(cell) corresponded to 5.3% of C(tot) measured simultaneously. Both concentrations fluctuate in parallel, with C(cell)/C(tot) ratios remaining fairly constant for each patient without a significant time-related trend over the dosing interval. The AUC(cell)/AUC(tot) GM ratios for raltegravir, darunavir and etravirine were 0.039, 0.14 and 1.55, respectively. Conclusions Raltegravir C(cell) correlated with C(tot) (r = 0.86). Raltegravir penetration into cells is low overall (∼5% of plasma levels), with distinct raltegravir cellular penetration varying by as much as 15-fold between patients. The importance of this finding in the context of development of resistance to integrase inhibitors needs to be further investigated.

Hyperhomocysteinemia is independently associated with albuminuria in the population-based CoLaus study.

Increased serum levels of homocysteine and uric acid have each been associated with cardiovascular risk. We analyzed whether homocysteine and uric acid were associated with glomerular filtration rate (GFR) and albuminuria independently of each other. We also investigated the association of MTHFR polymorphisms related to homocysteine with albuminuria to get further insight into causality. This was a cross-sectional population-based study in Caucasians (n = 5913). Hyperhomocysteinemia was defined as total serum homocysteine ≥ 15 μmol/L. Albuminuria was defined as urinary albumin-to-creatinine ratio > 30 mg/g. Uric acid was associated positively with homocysteine (r = 0.246 in men and r = 0.287 in women, P < 0.001). The prevalence of albuminuria increased across increasing homocysteine categories (from 6.4% to 17.3% in subjects with normal GFR and from 3.5% to 14.5% in those with reduced GFR, P for trend < 0.005). Hyperhomocysteinemia (OR = 2.22, 95% confidence interval: 1.60-3.08, P < 0.001) and elevated serum uric acid (OR = 1.27, 1.08-1.50, per 100 μmol/L, P = 0.004) were significantly associated with albuminuria, independently of hypertension and type 2 diabetes. The 2-fold higher risk of albuminuria associated with hyperhomocysteinemia was similar to the risk associated with hypertension or diabetes. MTHFR alleles related to higher homocysteine were associated with increased risk of albuminuria. In the general adult population, elevated serum homocysteine and uric acid were associated with albuminuria independently of each other and of renal function.

Hyperhomocysteinaemia in young patients with non-arteritic anterior ischaemic optic neuropathy.

BACKGROUND/AIM: Elevated plasma homocysteine is a newly identified vascular risk factor among patients under age 55 years with cerebrovascular, cardiovascular, or peripheral vascular disease. This study sought to evaluate retrospectively the plasma homocysteine status among healthy younger patients with ischaemic optic disc disease. METHODS: 12 non-diabetic patients who had been diagnosed with non-arteritic anterior ischaemic optic neuropathy (NAION) before the age of 50 years were identified from chart review. None had experienced previous ischaemic cerebrovascular, cardiovascular, or peripheral vascular events. Plasma homocysteine, CBC, renal function, vitamin B6, vitamin B12, and folate levels were sampled in the fasting state. RESULTS: Two of 12 patients (17%) had hyperhomocysteinaemia. Both had experienced NAION in both eyes with recurrent episodes. Neither patient was hypertensive nor had a smoking history. One of these two patients had mild hypercholesterolaemia which did not warrant medication. CONCLUSIONS: Elevated plasma homocysteine may be associated with NAION. An evaluation for hyperhomocysteinaemia should be considered in patients with NAION who do not have the typical risk factor such as older age, diabetes, hypertension, or tobacco use. It should also be considered in young patients with bilateral or recurrent attacks of NAION.

Can Valproic Acid be an Inducer of Clozapine Metabolism?

Introduction: Prior clozapine studies indicated no effects, mild inhibition or induction of valproic acid (VPA) on clozapine metabolism. The hypotheses that (i) VPA is a net inducer of clozapine metabolism, and (ii) smoking modifies this inductive effect were tested in a therapeutic drug monitoring study. Methods: After excluding strong inhibitors and inducers, 353 steady-state total clozapine (clozapine plus norclozapine) concentrations provided by 151 patients were analyzed using a random intercept linear model. Results: VPA appeared to be an inducer of clozapine metabolism since total plasma clozapine concentrations in subjects taking VPA were significantly lower (27% lower; 95% confidence interval, 14-39%) after controlling for confounding variables including smoking (35% lower, 28-56%). Discussion: Prospective studies are needed to definitively establish that VPA may (i) be an inducer of clozapine metabolism when induction prevails over competitive inhibition, and (ii) be an inducer even in smokers who are under the influence of smoking inductive effects on clozapine metabolism.

Voluntary Exercise Stabilizes Established Angiotensin II-Dependent Atherosclerosis in Mice through Systemic Anti-Inflammatory Effects.

We have previously demonstrated that exercise training prevents the development of Angiotensin (Ang) II-induced atherosclerosis and vulnerable plaques in Apolipoprotein E-deficient (ApoE-/-) mice. In this report, we investigated whether exercise attenuates progression and promotes stability in pre-established vulnerable lesions. To this end, ApoE-/- mice with already established Ang II-mediated advanced and vulnerable lesions (2-kidney, 1-clip [2K1C] renovascular hypertension model), were subjected to sedentary (SED) or voluntary wheel running training (EXE) regimens for 4 weeks. Mean blood pressure and plasma renin activity did not significantly differ between the two groups, while total plasma cholesterol significantly decreased in 2K1C EXE mice. Aortic plaque size was significantly reduced by 63% in 2K1C EXE compared to SED mice. Plaque stability score was significantly higher in 2K1C EXE mice than in SED ones. Aortic ICAM-1 mRNA expression was significantly down-regulated following EXE. Moreover, EXE significantly down-regulated splenic pro-inflammatory cytokines IL-18, and IL-1β mRNA expression while increasing that of anti-inflammatory cytokine IL-4. Reduction in plasma IL-18 levels was also observed in response to EXE. There was no significant difference in aortic and splenic Th1/Th2 and M1/M2 polarization markers mRNA expression between the two groups. Our results indicate that voluntary EXE is effective in slowing progression and promoting stabilization of pre-existing Ang II-dependent vulnerable lesions by ameliorating systemic inflammatory state. Our findings support a therapeutic role for voluntary EXE in patients with established atherosclerosis.

Effects of fumonisin B1 on selected biological responses and performance of broiler chickens

The objective of this study was to determine the effects of three doses of fumonisin B1 (0, 100, and 200mg/kg of feed) on biological variables (relative weight of liver [RWL], total plasma protein [TPP], albumin [Alb], calcium [Ca], phosphorus [P], uric acid [UA], alanine aminotransferase [ALT], aspartate aminotransferase [AST], gamma glutamyltransferase [GGT], alkaline phosphatase [AP], total cholesterol [Chol], triglycerides [Tri], sphinganine-to-sphingosine ratio [SA:SO], and C-reactive protein [CRP]), morphological evaluation of the small intestine (villus height [VH], crypt depth [CD], and villus-to-crypt ratio [V:C]), histological evaluation, and on performance (body weight [BW], feed intake [FI], and feed conversion rate [FCR]) of broiler chickens. Significant effects of FB were observed on BW and FI (reduced), on RWL, TPP, Ca, ALT, AST, GGT, Chol, and Tri (increased) at both 14 and 28 days evaluations. In addition, significant increase was observed on FCR, Alb, P, SA:SO, and CRP and significant reduction in UA, VH, and V:C only at the 28 days evaluation. Significant histological lesions were observed on liver and kidney of FB inoculated broilers at 14 and 28 days. Those results show that FB has a significant effect on biological and histological variables and on performance of broiler chickens.

Lycopene and ß-carotene protect in vivo iron-induced oxidative stress damage in rat prostate

It has been suggested that iron overload may be carcinogenic. In the present study, we evaluated the effect of plasma and prostate carotenoid concentration on oxidative DNA damage in 12-week-old Wistar rats treated with intraperitoneal (ip) ferric nitrilotriacetate (Fe-NTA) (10 mg Fe/kg). Plasma ß-carotene and lycopene concentrations were measured as a function of time after ip injection of carotenoids (10 mg kg-1 day-1 ß-carotene or lycopene) in rats. The highest total plasma concentration was reached 3 and 6 h after ip injection of lycopene or ß-carotene, respectively. After 5 days of carotenoid treatment, lycopene and ß-carotene were present in the 0.10-0.51 nmol/g wet tissue range in the prostate. Using a sensitive method to detected 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxodGuo) by HPLC/EC, the level of 8-oxodGuo in rat prostate DNA was significantly higher (6.3 ± 0.6 residues/10(6) dGuo) 3 h after Fe-NTA injection compared with control rats (1.7 ± 0.3 residues/10(6) dGuo). Rats supplemented with lycopene or ß-carotene for 5 days prior to Fe-NTA treatment showed a reduction of about 70% in 8-oxodGuo levels to almost control levels. Compared with control rats, the prostate of Fe-NTA-treated animals showed a 78% increase in malondialdehyde accumulation. Lycopene or ß-carotene pre-treatment almost completely prevented lipid damage. Epidemiological studies have suggested a lower risk of prostate cancer in men reporting a higher consumption of tomato products. However, before associating this effect with tomato sauce constituents, more information is required. The results described here may contribute to the understanding of the protective effects of carotenoids against iron-induced oxidative stress.

Influence of food components on lipid metabolism: scenarios and perspective on the control and prevention of dyslipidemias

Cardiovascular diseases (CVD) are the main causes of death in the Western world. Among the risk factors that are modifiable by diet, for reducing cardiovascular disease risks, the total plasma concentrations of cholesterol, triglycerides, LDL-C, and HDL-C are the most important. Dietary measures can balance these components of the lipid profile thus reducing the risk of cardiovascular diseases. The main food components that affect the lipid profile and can be modified by diet are the saturated and trans fats, unsaturated fats, cholesterol, phytosterols, plant protein, and soluble fiber. A wealth of evidence suggests that saturated and trans fats and cholesterol in the diet raise the total plasma cholesterol and LDL-C. Trans fats also reduce HDL-C, an important lipoprotein for mediating the reverse cholesterol transport. On the other hand, phytosterols, plant proteins, isoflavones, and soluble fiber are protective diet factors against cardiovascular diseases by modulating plasma lipoprotein levels. These food components at certain concentrations are able to reduce the total cholesterol, TG, and LDL-C and raise the plasma levels of HDL-C. Therefore, diet is an important tool for the prevention and control of cardiovascular diseases, and should be taken into account as a whole, i.e., not only the food components that modulate plasma concentrations of lipoproteins, but also the diet content of macro nutrients and micronutrients should be considered.

La PCSK9 humaine, une molécule aux multiples facettes métaboliques et une cible thérapeutique prometteuse : études de régulation in vitro et in vivo

La proprotéine convertase subtilisine/kexine-9 (PCSK9) a été identifiée comme le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie autosome dominante (ADH). Les deux autres gènes impliqués dans l’ADH encodent le récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et l’apolipoprotéine B. La PCSK9 est une convertase qui favorise la dégradation du LDLR dans les hépatocytes et augmente le niveau plasmatique de cholestérol des LDL (LDL-C). Les mutations « gain de fonction » de la PCSK9 sont associées à un phénotype d’hypercholestérolémie familiale, tandis que les variantes « perte de fonction » sont associées à un LDL-C réduit et à un risque coronarien plus faible. Pour élucider le rôle physiologique de la PCSK9, nous avons étudié sa régulation génique. En utilisant le RT-PCR quantitatif dans des hépatocytes humains, nous avons analysé la régulation de PCSK9 sous différentes conditions modulant l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Nous avons démontré que l’expression de la PCSK9 était induite par les statines de manière dose-dépendante et que cette induction était abolie par le mévalonate. De plus, le promoteur de PCSK9 contenait deux motifs conservés pour la régulation par le cholestérol : le sterol regulatory element (SRE) et un site Sp1. La PCSK9 circule dans le plasma sous des formes mature et clivée par la furine. Grâce à notre anticorps polyclonal, nous avons mis au point un test ELISA mesurant la PCSK9 plasmatique totale. Une étude transversale a évalué les concentrations plasmatiques de PCSK9 chez des sujets sains et hypercholestérolémiques, traités ou non par des statines ou une combinaison statine/ezetimibe. Chez 254 sujets sains, la valeur moyenne de PCSK9 (écart-type) était de 89,5 (31,9) µg/L. La concentration plasmatique de la PCSK9 corrélait avec celle de cholestérol total, du LDL-C, des triglycérides (TG), de la glycémie à jeun, l’âge et l’indice de masse corporelle. Le séquençage de PCSK9 chez des sujets aux extrêmes de la distribution des concentrations de PCSK9 de notre cohorte a révélé la présence d’une nouvelle variation « perte de fonction » : R434W. Chez 200 patients hypercholestérolémiques, la concentration de PCSK9 était plus élevée que chez les sujets sains (P<0,04). Elle a augmenté avec une dose croissante de statine (P<0,001), et a augmenté encore plus suite à l’ajout d’ezetimibe (P<0,001). Chez les patients traités, ceux présentant une hypercholestérolémie familiale (HF; due à une mutation du LDLR) avaient des concentrations plus élevées de PCSK9 que les non-HF (P<0,005), et la réduction de LDL-C corrélait positivement avec la concentration de PCSK9 atteinte de la même manière dans les deux sous-catégories (P<0,02 et P<0,005, respectivement). Par ailleurs, une incubation des cellules HepG2 (hépatocytes) et Caco-2 (entérocytes) avec de l’ezetimibe a provoqué une augmentation de l’ARNm de PCSK9 et de NPC1L1 de 1,5 à 2 fois (P<0,05), mais aucune variation significative de PCSK9 sécrétée n’a été observée, suggérant que ces lignées cellulaires ne sont pas un modèle idéal. Nous avons également mesuré le niveau de PCSK9 chez 1 739 Canadiens-français âgés de 9, 13 et 16 ans. La valeur moyenne (écart-type) de PCSK9 dans cette cohorte était de 84,7 (24,7) µg/L, légèrement plus basse que dans la cohorte d’adultes (89,5 (31,9) µg/L). Chez les garçons, la PCSK9 circulante diminuait avec l’âge, tandis que c’était l’inverse chez les filles. Il y avait des associations positives et significatives entre la PCSK9 et la glycémie à jeun, l’insulinémie, le HOMA-IR, et les paramètres lipidiques (TC, LDL-C, TG, HDL-C, apoAI et apoB). Dans l’analyse multivariée, une hausse de 10% de l’insulinémie à jeun était associée à une augmentation de 1 à 2% de PCSK9. La régulation de PCSK9 est typique de celle d’un gène impliqué dans le métabolisme des lipoprotéines et est probablement la cible du facteur de transcription «sterol regulatory element-binding protein » (SREBP-2). La concentration plasmatique de la PCSK9 est associée avec l’âge, le sexe, et de multiples marqueurs métaboliques chez les enfants et les adultes. La détection de la PCSK9 circulante chez les sujets HF et non-HF signifie que ce test ELISA spécifique à PCSK9 pourrait servir à suivre la réponse à la thérapie chez un grand éventail de sujets. PCSK9 semble être une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de l’hypercholestérolémie et de la maladie cardiovasculaire.

Étude sur l’entreposage de la matière grasse chez des femmes obèses post-ménopausées présentant un taux élevé ou normal d’apolipoprotéine B.

CONTEXTE: L'inefficacité de captation des acides gras libres (AGL) par le tissu adipeux blanc (TAB) est connue pour favoriser la résistance à l'insuline (RI) dans les tissus périphériques, mais dans le foie, elle favorise également la production accrue de lipoprotéines contenant l'apolipoprotéine B100 (lipoprotéines apoB). Nous avons récemment démontré que les femmes post-ménopausées obèses avec un nombre élevé de lipoprotéines apoB à jeun (apoB plasmatique > 1,2 g/L) avaient plus de RI que les femmes avec un taux d’apoB normal. Notre objectif était donc d'examiner si l'inefficacité de captation des AGL pourrait être un mécanisme expliquant la RI, in vivo dans cette population. HYPOTHÈSES: Les femmes ménopausées en surpoids/obèses avec un taux d’apoB élevé ont moins d'efficacité à capter les AGL par le TAB que les femmes avec un taux d’apoB faible. MÉTHODES/RÉSULTATS: L'efficacité de captation des AGL a été examinée dans 22 femmes non diabétiques en surpoids/obèses. La population a été séparée selon la médiane d’apoB (0.9 g/L) en 2 groupes; les femmes ayant un taux d’apoB inférieur vs supérieur à la médiane (N=11/groupe). L'efficacité de captation des AGL par le TAB a été indirectement évaluée en suivant le sort d'un repas riche en gras (0.0162g 13C-trioléine/g de matières grasses, 66% de gras, 47g gras/m2 surface corporelle) marqué au 13C-trioléine, sur 6h en circulation ([13C]TG et [13C]AGL plasmatiques) et en oxydation (13CO2 dans l’air expiré [AE]). L’enrichissement en 13C des échantillons d’AE et du plasma a été mesuré par spectrométrie de masse pour ratio isotopique. Les femmes ayant un apoB élevé avaient une clairance plasmatique totale postprandiale des TG (p <0,05) réduite sans diminuer de la clairance plasmatique totale des AGL, par rapport aux femmes ayant un faible taux d’apoB. Cependant, en examinant le sort du 13C-trioléine, les femmes ayant un apoB élevé avait une réduction de la clairance des [13C]TG plasmatiques (44,78 μM vs 7,81 μM; p <0,05) et des [13C]AGL plasmatiques (2,64 uM vs 0,06 uM; p <0,05) à 6h, sans aucune différence en % récupéré de 13C-trioléine dans le CO2 de l’AE. Ces données suggèrent que les femmes ayant un taux d’apoB élevé ont une réduction postprandiale de la clairance et de la captation de 13Ctrioléine par le TAB. CONCLUSION: La captation inefficace des AGL par le TAB des femmes post-ménopausées en surpoids et obèses avec un surplus d’apoB peut être un mécanisme sousjacent à la RI chez ces sujets.

Acondicionamiento físico en la disminución del riesgo cardiovascular en empresas afiliadas a seguros de vida Alfa S.A. ARP

En Estados Unidos desde el año 1900, las enfermedades cardiovasculares han sido la principal causa de muerte. Según la American Heart Association, una de cada 5 personas sufre de algún tipo de enfermedad cardiovascular.1 En Bogotá fueron la segunda causa de muerte desde el año 1998 hasta el 2002. Diseño cuasi-experimental sin grupo control equivalente, comparando antes y después de un programa de acondicionamiento físico, mets, perfiles lipídicos, glicemia e IMC en población de Seguros Alfa S.A., Seguros de Vida Alfa S.A. y Sadinsa.

The role of polyphenolic compounds in the diet as inhibitors of platelet function

Platelets play a substantial role in cardiovascular disease, and for many years there has been a search for dietary components that are able to inhibit platelet function and therefore decrease the risk of cardiovascular disease. Platelets can be inhibited by alcohol, dietary fats and some antioxidants, including a group of compounds, the polyphenols, found in fruits and vegetables. A number of these compounds have been shown to inhibit platelet function both in vitro and in vivo. In the present study the effects of the hydroxycinnamates and the flavonoid quercetin on platelet activation and cell signalling in vitro were investigated. The hydroxycinnamates inhibited platelet function, although not at levels that can be achieved in human plasma by dietary intervention. However, quercetin inhibited platelet aggregation at levels lower than those previously reported. Quercetin was also found to inhibit intracellular Ca mobilisation and whole-cell tyrosine protein phosphorylation in platelets, which are both processes essential for platelet activation. The effect of polyphenols on platelet aggregation in vivo was also investigated. Twenty subjects followed a low-polyphenol diet for 3 d before and also during supplementation. All subjects were supplemented with a polyphenol-rich meal every lunchtime for 5 d. Platelet aggregation and plasma flavonols were measured at baseline and after 5 d of dietary supplementation. Total plasma flavonoids increased significantly after the dietary intervention period (P = 0.001). However, no significant changes in ex vivo platelet aggregation were observed. Further investigation of the effects of individual polyphenolic compounds on platelet function, both in vitro and in vivo, is required in order to elucidate their role in the relationship between diet and the risk of cardiovascular disease.

Effects of chronic and acute consumption of fruit- and vegetable-puree-based drinks on vasodilation, risk factors for CVD and the response as a result of the eNOS G298T polymorphism

The average UK adult consumes less than three portions of fruit and vegetables daily, despite evidence to suggest that consuming five portions daily could help prevent chronic diseases. It is recommended that fruit juice should only count as one of these portions, as juicing removes fibre and releases sugars. However, fruit juices contain beneficial compounds such as vitamin C and flavonoids and could be a useful source of dietary phytochemicals. Two randomised controlled cross-over intervention studies investigating the effects of chronic and acute consumption of commercially-available fruit- and vegetable-puree-based drinks (FVPD) on bioavailability, antioxidant status and CVD risk factors are described. Blood and urine samples were collected during both studies and vascular tone was measured using laser Doppler imaging. In the chronic intervention study FVPD consumption was found to significantly increase dietary carotenoids (P = 0.001) and vitamin C (P = 0.003). Plasma carotenoids were increased (P = 0.001), but the increase in plasma vitamin C was not significant. There were no significant effects on oxidative stress, antioxidant status and other CVD risk factors. In the acute intervention study FVPD were found to increase total plasma nitrate and nitrite (P = 0.001) and plasma vitamin C (P = 0.002). There was no effect on plasma lipids or uric acid, but there was a lower glucose and insulin peak concentration after consumption of the FVPD compared with the sugar-matched control. There was a trend towards increased vasodilation following both chronic and acute FVPD consumption. All volunteers were retrospectively genotyped for the eNOS G298T polymorphism and the effect of genotype on the measurements is discussed. Overall, there was a non-significant trend towards increased endothelium-dependent vasodilation following both acute and chronic FVPD consumption. However, there was a significant time x treatment effect (P < 0.05) of acute FVPD consumption in individuals with the GG variant of the eNOS gene.

The effect of the daily intake of inulin on fasting lipid, insulin and glucose concentrations in middle-aged men and women

The present study was carried out to examine the effect of the daily intake of 10 g inulin on fasting blood lipid, glucose and insulin levels in healthy middle-aged men and women with moderately raised total plasma cholesterol (TC) and triacylglycerol (TAG) levels. This study was a doubleblind randomized placebo-controlled parallel study in which fifty-four middle-aged subjects received either inulin or placebo for a period of 8 weeks. Fasting blood samples were collected before the supplementation period (baseline samples 1 and 2, separated by 1 week) and at weeks 4 and 8, with a follow-up at week 12. Compared with baseline values, insulin concentrations were significantly lower at 4 weeks (P,0×01) in the inulin group. There was a trend for TAG values, compared with baseline, to be lower in the inulin group at 8 weeks (P,0×08) returning to baseline concentrations at week 12. On comparison of the inulin and placebo groups, the fasting TAG responses over the 8-week test period were shown to be significantly different (P,0×05, repeated measures ANOVA), which was largely due to lower plasma TAG levels in the inulin group at week 8. The percentage change in TAG levels in the inulin group during the 8-week study was shown to correlate with the initial TAG level of the subjects (rs -0×499, P = 0×004). We therefore conclude that the daily addition of 10 g inulin to the diet significantly reduced fasting insulin concentrations during the 8-week test period and resulted in lower plasma TAG levels, particularly in subjects in whom fasting TAG levels were greater than 1×5 mmol/l. These data support findings from animal studies that fructans influence the formation and/or degradation of TAG-rich lipoprotein particles, and the insulin data are also consistent with recent studies showing attenuation of insulin levels in fructan-treated rats.