Microvascular changes in late-life schizophrenia and mood disorders: stereological assessment of capillary diameters in anterior cingulate cortex.

AIMS: Previous neuroimaging reports described morphological and functional abnormalities in anterior cingulate cortex (ACC) in schizophrenia and mood disorders. In earlier neuropathological studies, microvascular changes that could affect brain perfusion in these disorders have rarely been studied. Here, we analysed morphological parameters of capillaries in this area in elderly cases affected by these psychiatric disorders. METHODS: We analysed microvessel diameters in the dorsal and subgenual parts of the ACC in eight patients with schizophrenia, 10 patients with sporadic bipolar disorder, eight patients with sporadic major depression, and seven age- and gender-matched control cases on sections stained with modified Gallyas silver impregnation using a stereological counting approach. All individuals were drug-naïve or had received psychotropic medication for less than 6 months, and had no history of substance abuse. Statistical analysis included Kruskal-Wallis group comparisons with Bonferroni correction as well as multivariate regression models. RESULTS: Mean capillary diameter was significantly decreased in the dorsal and subgenual parts of areas 24 in bipolar and unipolar depression cases, both in layers III and V, whereas schizophrenia patients were comparable with controls. These differences persisted when controlling for age, local neuronal densities, and cortical thickness. In addition, cortical thickness was significantly smaller in both layers in schizophrenia patients. CONCLUSIONS: Our findings indicate that capillary diameters in bipolar and unipolar depression but not in schizophrenia are reduced in ACC. The significance of these findings is discussed in the light of the cytoarchitecture, brain metabolism and perfusion changes observed in ACC in mood disorders.

Sleep disorders in boys with Duchenne muscular dystrophy

Introduction La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une myopathie progressive liée au chromosome X qui atteint environ un garçon sur 3500. Des troubles du sommeil (TDS) sont fréquemment rapportés par ces patients Les études effectuées à ce jour se sont essentiellement concentrées sur les troubles respiratoires liés au sommeil. Les TDS débutent toutefois fréquemment avant l'installation d'un trouble ventilatoire nocturne et de nombreux autres facteurs peuvent en être la cause. Objectif L'objectif de cette étude est d'évaluer la fréquence des TDS chez les garçons avec une DMD et d'en identifier les facteurs de risque. Méthode II s'agit d'une étude transversale effectuée par questionnaire postal adressé aux parents de tout garçon âgé de 4-18 ans avec une DMD, suivi dans deux centres tertiaires de réhabilitation pédiatrique (Lausanne et Dublin). Les TDS sont évalués à l'aide de la 'Sleep Disturbance Scale for Children' (SDSC), validée sur 1157 enfants sains. Elle permet d'obtenir un score total et des scores pour six facteurs représentant les TDS les plus fréquents (troubles de l'endormissement et du maintien du sommeil (TEMS), éveil nocturne-cauchemars, transition veille-sommeil, somnolence diurne excessive, troubles respiratoires associés au sommeil (TRS), hyperhidrose du sommeil). Un T- score supérieur à 70 (>2DS) est considéré comme pathologique. Les associations potentielles entre des scores pathologiques et des facteurs individuels (âge, mobilité diurne et nocturne, douleur), thérapeutiques (orthèses nocturnes, ventilation non-invasive, médication) et environnementaux (facteurs socio-familiaux) sont évaluées à l'aide d'analyses univariées (χ2) et de régressions logistiques ascendantes. Résultats Seize garçons sur 63, soit 25.4%, présentent un score total pathologique en comparaison au 3% attendus dans la population générale. Les TEMS (29.7%), les TRS (15.6%) et l'hyperhidrose du sommeil (14.3%) sont les TDS les plus prévalent. Le besoin d'être mobilisé la nuit par un tiers (OR=9.4; 95%CI: 2.2-40.7; p=0.003) et être l'enfant d'une famille monoparentale (OR=7.2; 95%CI: 1.5-35.1; p=0.015) sont des facteurs de risque indépendants pour un score total pathologique. Le besoin d'être mobilisé la nuit par un tiers (OR=18.0; 95%CI: 2.9¬110.6; p=0.002), le traitement par corticostéroïdes (OR=7.7; 95%CI: 1.4-44.0; p-0.021) et être l'enfant d'une famille monoparentale (OR=7.0; 95%CI: 1.3-38.4; p=0.025) sont des facteurs de risque indépendants pour un TEMS. Discussion Cette étude montre une prévalence élevée des TDS chez les garçons avec une DMD (25% contre 3% attendus dans la population générale). Le besoin d'être mobilisé la nuit par un tiers est identifié comme un facteur de risque important pour un score total pathologique et un TEMS. Il reflète vraisemblablement un degré d'atteinte motrice tel qu'il limite les mouvements spontanés et les adaptations posturales du sommeil, ayant pour conséquence une diminution importante de la qualité du sommeil. Les enfants vivant dans un foyer monoparental présentent plus fréquemment un score total pathologique et des TEMS, possiblement en lien avec un stress psychologique plus important dans ces familles. Le traitement par corticostéroïdes est identifié comme facteur de risque pour un TEMS. Une adaptation du schéma ou du dosage permet généralement de limiter cet effet secondaire. Si nécessaire, un traitement par Mélatonine peut être instauré. Aucune association n'a pu être mise en évidence entre les facteurs analysés et les TRS, possiblement en raison du petit nombre de garçons ayant rapporté de tels symptômes et du fait que certains symptômes d'hypoventilation nocturne ne sont pas évalués par la SDSC. Par ailleurs, la valeur prédictive de l'anamnèse, comme celle des fonctions pulmonaires diurnes, est connue pour être limitée, raison pour laquelle une oxy-capnométrie est effectuée de routine en dessous d'une capacité vitale forcée de 50%. Elle permet, si nécessaire, l'instauration précoce d'une ventilation non-invasive, limitant ainsi vraisemblablement l'impact de ('hypoventilation nocturne sur la qualité du sommeil dans notre population. Plusieurs limitations sont à évoquer. Le petit nombre de patients ne permet pas d'exclure d'autres associations potentielles. La nature transversale de l'étude augmente le risque de causalité inverse. Cette étude n'inclut pas de mesure quantitative du sommeil. Les questionnaires adressés aux parents ont toutefois pu être démontrés comme fiables hormis pour les TRS. Un biais de non-réponse ne peut pas être totalement exclu, bien que le taux de réponse soit élevé (86,5%) et qu'il n'y ait pas de différence significative entre les populations de répondeurs et non-répondeurs. Conclusion La prévalence des TDS est élevée chez les garçons avec une DMD et leurs causes sont multiples. Les facteurs de risques sont physiques (immobilité nocturne), pharmacologiques (corticothérapie) et environnementaux (famille monoparentale). Compte tenu de son impact sur la qualité de vie, l'évaluation du sommeil doit être systématique en consultation et ne pas se limiter aux seuls troubles ventilatoires nocturnes.

Identification of heart rate-associated loci and their effects on cardiac conduction and rhythm disorders.

Elevated resting heart rate is associated with greater risk of cardiovascular disease and mortality. In a 2-stage meta-analysis of genome-wide association studies in up to 181,171 individuals, we identified 14 new loci associated with heart rate and confirmed associations with all 7 previously established loci. Experimental downregulation of gene expression in Drosophila melanogaster and Danio rerio identified 20 genes at 11 loci that are relevant for heart rate regulation and highlight a role for genes involved in signal transmission, embryonic cardiac development and the pathophysiology of dilated cardiomyopathy, congenital heart failure and/or sudden cardiac death. In addition, genetic susceptibility to increased heart rate is associated with altered cardiac conduction and reduced risk of sick sinus syndrome, and both heart rate-increasing and heart rate-decreasing variants associate with risk of atrial fibrillation. Our findings provide fresh insights into the mechanisms regulating heart rate and identify new therapeutic targets.

Risk of mental disorders in children of parents with alcohol or heroin dependence: a controlled high-risk study.

Aim: To assess the specific effect of alcohol dependence (AD) or heroin dependence (HD) in patients and their spouses on the risk of psychopathology in their 276 6.0- to 17.9- year-old children (mean 11.3 years). Methods: The sample included 101 offspring of patients with AD, 23 of patients with HD, and 152 of medical controls, as well as their 2 parents. Participants were assessed using semistructured diagnostic interviews and family history reports by psychologists blind to patient diagnoses. Results: Children of HD and AD patients had largely elevated rates of recurrent major depressive disorder. Children of HD patients were also at an increased risk for attention deficit hyperactivity disorder and substance use disorders (SUD). There were interactions between SUD in the 2 parents to increase the risk of SUD in offspring. Conclusions: These results emphasize the need for prompt identification and treatment of these children and highlight the need to pay clinical attention not only to the patient, but also to the co-parent in order to optimize prevention in offspring.

Spectrum of transmitted light in optical bistability: Effects of phase fluctuations of the driving laser

Time-dependent correlation functions and the spectrum of the transmitted light are calculated for absorptive optical bistability taking into account phase fluctuations of the driving laser. These fluctuations are modeled by an extended phase-diffusion model which introduces non-Markovian effects. The spectrum is obtained as a superposition of Lorentzians. It shows qualitative differences with respect to the usual calculation in which phase fluctuations of the driving laser are neglected.

Multipole modes and spin features in the Raman spectrum of nanoscopic quantum rings

We present a systematic study of ground state and spectroscopic properties of many-electron nanoscopic quantum rings. Addition energies at zero magnetic field (B) and electrochemical potentials as a function of B are given for a ring hosting up to 24 electrons. We find discontinuities in the excitation energies of multipole spin and charge density modes, and a coupling between the charge and spin density responses that allow to identify the formation of ferromagnetic ground states in narrow magnetic field regions. These effects can be observed in Raman experiments, and are related to the fractional Aharonov-Bohm oscillations of the energy and of the persistent current in the ring

Ground-state self-consistent calculation of quantum dots under magnetic fields: Addition spectrum

A density-functional self-consistent calculation of the ground-state electronic density of quantum dots under an arbitrary magnetic field is performed. We consider a parabolic lateral confining potential. The addition energy, E(N+1)-E(N), where N is the number of electrons, is compared with experimental data and the different contributions to the energy are analyzed. The Hamiltonian is modeled by a density functional, which includes the exchange and correlation interactions and the local formation of Landau levels for different equilibrium spin populations. We obtain an analytical expression for the critical density under which spontaneous polarization, induced by the exchange interaction, takes place.

Overweight and eating disorders in primary care: a sentinella reporting in 2-20 years old patients

Aims: To describe overweight or eating disorders in primary care consultations of Swiss children or adolescents and analyze responses by physicians. Methods: 150 to 200 primary care physicians participating in the Swiss Sentinel Surveillance Network in collaboration with the Swiss Federal Office of Public Health register their consultations over one year for selected health conditions. We describe reports of consultations where overweight or eating disorders were identified in subjects aged 2-20 years by physicians, patients or their relatives, or referring professionals, between 29.12.2007 and 15.2.2008. Results: 189 consultations were registered in the first 7 weeks of declaration. A short majority concerned female (58%) and 12-20 years old (53%) patients. Half were reported by pediatricians, one third by general practitioners and the remaining minority by internists. The sample included two thirds of Swiss-German and one third of Swiss-French cases. In the male subgroup aged 2-20 and in female children aged 2-11, almost all reported consultations were characterized by overweight. Among female teenagers, underweight was reported in 29% whilst overweight was recorded in 60%. Anorexia was noted in 68% of reported consultations of underweight female teenagers. In underweight patients, advice given by physicians frequently covered both nutrition and physical activity (38%) or nutrition only (29%), while no specific recommendations were recorded for the remaining third. In case of overweight, for one half of consultations patients received both nutritional and physical activity recommendations, for 12% nutritional only, and for one quarter patients were not advised in these domains. No specific treatment was usually proposed to overweight patients (65%), except when bulimia was diagnosed; in such case, one third of patients were proposed a psychological/psychiatric treatment, whereas both psychological and pharmacological treatments were frequently offered for underweight teenagers. Therapy was most often motivated by physicians (50%) or by relatives (44%), more rarely by patients themselves (7%). Conclusions: These preliminary data indicate that in some primary care consultations of young patients with overweight or eating disorders, advice was not given on nutrition and physical activity. This observation needs to be later confirmed with the totality of the consultations registered in 2008 and reasons will be further investigated.

Early tailored assertive community case management for hard-to-engage adolescents suffering from psychiatric disorders: an exploratory pilot study.

AIM: The study aims to evaluate the effects of assertive community treatment (ACT) on the mental health and overall functioning of adolescents suffering from severe psychiatric disorders and who refuse any traditional child psychiatric care. There are a few studies evaluating the effects of ACT on a population of adolescents with psychiatric disorders. This short report highlights the impact of an ACT programme tailored to the needs of these patients, not only as an alternative to hospitalization, but also as a new form of intervention for patients that are difficult to engage. METHODS: The effect of ACT on 35 adolescents using the Health of the Nation Outcome Scales for Children and Adolescents (HoNOSCA) as a measuring tool in pre- and post-intervention was evaluated. RESULTS: The results show that the intervention was associated with a significant improvement on the HoNOSCA overall score, with the following items showing significant amelioration: hyperactivity/focus problems, non-organic somatic symptoms, emotional symptoms, scholastic/language skills, peer relationships, family relationships and school attendance. CONCLUSION: ACT appears as a feasible intervention for hard-to-engage adolescents suffering from psychiatric disorders. The intervention seems to improve their mental health and functioning. This pilot study may serve as a basis to prepare a controlled study that will also take the costs of the intervention into account.

Unique spectrum of activity of prosimian TRIM5alpha against exogenous and endogenous retroviruses.

Lentiviruses, the genus of retrovirus that includes HIV-1, rarely endogenize. Some lemurs uniquely possess an endogenous lentivirus called PSIV ("prosimian immunodeficiency virus"). Thus, lemurs provide the opportunity to study the activity of host defense factors, such as TRIM5α, in the setting of germ line invasion. We characterized the activities of TRIM5α proteins from two distant lemurs against exogenous retroviruses and a chimeric PSIV. TRIM5α from gray mouse lemur, which carries PSIV in its genome, exhibited the narrowest restriction activity. One allelic variant of gray mouse lemur TRIM5α restricted only N-tropic murine leukemia virus (N-MLV), while a second variant restricted N-MLV and, uniquely, B-tropic MLV (B-MLV); both variants poorly blocked PSIV. In contrast, TRIM5α from ring-tailed lemur, which does not contain PSIV in its genome, revealed one of the broadest antiviral activities reported to date against lentiviruses, including PSIV. Investigation into the antiviral specificity of ring-tailed lemur TRIM5α demonstrated a major contribution of a 32-amino-acid expansion in variable region 2 (v2) of the B30.2/SPRY domain to the breadth of restriction. Data on lemur TRIM5α and the prediction of ancestral simian sequences hint at an evolutionary scenario where antiretroviral specificity is prominently defined by the lineage-specific expansion of the variable loops of B30.2/SPRY.

VEGF is a mediator of retinal pigment epithelium permeability leading to photoreceptor cell death in light-induced retinal degeneration : gene therapy strategy to prevent AMD-disorders

ABSTRACTIn normal tissues, a balance between pro- and anti-angiogenic factors tightly controls angiogenesis. Alterations of this balance may have pathological consequences. For instance, concerning the retina, the vascular endothelial growth factor (VEGF) is a potent pro-angiogenic factor, and has been identified has a key player during ocular neovascularization implicated in a variety of retinal diseases. In the exudative form (wet-form) of age-related macular degeneration (AMD), neovascularizations occurring from the choroidal vessels are responsible for a quick and dramatic loss of visual acuity. In diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity, sprouting from the retinal vessels leads to vision loss. Furthermore, the aging of the population, the increased- prevalence of diabetes and the better survival rate of premature infants will lead to an increasing rate of these conditions. In this way, anti-VEGF strategy represents an important therapeutic target to treat ocular neovascular disorders.In addition, the administration of Pigmented Epithelial growth factor, a neurotrophic and an anti- angiogenic factor, prevents photoreceptor cell death in a model of retinal degeneration induced by light. Previous results analyzing end point morphology reveal that the light damage (LD) model is used to mimic retinal degenerations arising from environmental insult, as well as aging and genetic disease such as advanced atrophic AMD. Moreover, light has been identified as a co-factor in a number of retinal diseases, speeding up the degeneration process. This protecting effect of PEDF in the LD retina raises the possibility of involvement of the balance between pro- and anti-angiogenic factors not only for angiogenesis, but also in cell survival and maintenance.The aim of the work presented here was to evaluate the importance of this balance in neurodegenerative processes. To this aim, a model of light-induced retinal degeneration was used and characterized, mainly focusing on factors simultaneously controlling neuron survival and angiogenesis, such as PEDF and VEGF.In most species, prolonged intense light exposure can lead to photoreceptor cell damage that can progress to cell death and vision loss. A protocol previously described to induce retinal degeneration in Balb/c mice was used. Retinas were characterized at different time points after light injury through several methods at the functional and molecular levels. Data obtained confirmed that toxic level of light induce PR cell death. Variations were observed in VEGF pathway players in both the neural retina and the eye-cup containing the retinal pigment epithelium (RPE), suggesting a flux of VEGF from the RPE towards the neuroretina. Concomitantly, the integrity of the outer blood-retinal-barrier (BRB) was altered, leading to extravascular albumin leakage from the choroid throughout the photoreceptor layer.To evaluate the importance of VEGF during light-induced retinal degeneration process, a lentiviral vector encoding the cDNA of a single chain antibody directed against all VEGF-A isoforms was developed (LV-V65). The bioactivity of this vector to block VEGF was validated in a mouse model of laser-induced choroidal neovascularization mediated by VEGF upregulation. The vector was then used in the LD model. The administration of the LV-V65 contributed to the maintenance of functional photoreceptors, which was assessed by ERG recording, visual acuity measurement and histological analyses. At the RPE level, the BRB integrity was preserved as shown by the absence of albumin leakage and the maintenance of RPE cell cohesion.These results taken together indicate that the VEGF is a mediator of light induced PR degeneration process and confirm the crucial role of the balance between pro- and anti-angiogenic factors in the PR cell survival. This work also highlights the prime importance of BRB integrity and functional coupling between RPE and PR cells to maintain the PR survival. VEGF dysregulation was already shown to be involved in wet AMD forms and our study suggests that VEGF dysregulation may also occur at early stages of AMD and could thus be a potential therapeutic target for several RPE related diseases.RESUMEDans les différents tissues de l'organisme, l'angiogenèse est strictement contrôlée par une balance entre les facteurs pro- et anti-angiogéniques. Des modifications survenant dans cette balance peuvent engendrer des conséquences pathologiques. Par exemple, concernant la rétine, le facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF) est un facteur pro-angiogénique important. Ce facteur a été identifié comme un acteur majeur dans les néovascularisations oculaires et les processus pathologiques angiogéniques survenant dans l'oeil et responsables d'une grande variété de maladies rétiniennes. Dans la forme humide de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), la néovascularisation choroïdienne est responsable de la perte rapide et brutale de l'acuité visuelle chez les patients affectés. Dans la rétinopathie diabétique et celle lié à la prématurité, l'émergence de néovaisseaux rétiniens est la cause de la perte de la vision. Les néovascularisations oculaires représentent la principale cause de cécité dans les pays développés. De plus, l'âge croissant de la population, la progression de la prévalence du diabète et la meilleure survie des enfants prématurés mèneront sans doute à l'augmentation de ces pathologies dans les années futures. Dans ces conditions, les thérapies anti- angiogéniques visant à inhiber le VEGF représentent une importante cible thérapeutique pour le traitement de ces pathologies.Plusieurs facteurs anti-angiogéniques ont été identifiés. Parmi eux, le facteur de l'épithélium pigmentaire (PEDF) est à la fois un facteur neuro-trophique et anti-angiogénique, et l'administration de ce facteur au niveau de la rétine dans un modèle de dégénérescence rétinienne induite par la lumière protège les photorécepteurs de la mort cellulaire. Des études antérieures basées sur l'analyse morphologique ont révélé que les modifications survenant lors de la dégénération induite suite à l'exposition à des doses toxiques de lumière représente un remarquable modèle pour l'étude des dégénérations rétiniennes suite à des lésions environnementales, à l'âge ou encore aux maladies génétiques telle que la forme atrophique avancée de la DMLA. De plus, la lumière a été identifiée comme un co-facteur impliqué dans un grand nombre de maladies rétiniennes, accélérant le processus de dégénération. L'effet protecteur du PEDF dans les rétines lésées suite à l'exposition de des doses toxiques de lumière suscite la possibilité que la balance entre les facteurs pro- et anti-angiogéniques soit impliquée non seulement dans les processus angiogéniques, mais également dans le maintient et la survie des cellules.Le but de ce projet consiste donc à évaluer l'implication de cette balance lors des processus neurodégénératifs. Pour cela, un modèle de dégénération induite par la lumière à été utilisé et caractérisé, avec un intérêt particulier pour les facteurs comme le PEDF et le VEGF contrôlant simultanément la survie des neurones et l'angiogenèse.Dans la plupart des espèces, l'exposition prolongée à une lumière intense peut provoquer des dommages au niveau des cellules photoréceptrices de l'oeil, qui peut mener à leur mort, et par conséquent à la perte de la vision. Un protocole préalablement décrit a été utilisé pour induire la dégénération rétinienne dans les souris albinos Balb/c. Les rétines ont été analysées à différents moments après la lésion par différentes techniques, aussi bien au niveau moléculaire que fonctionnel. Les résultats obtenus ont confirmé que des doses toxiques de lumière induisent la mort des photorécepteurs, mais altèrent également la voie de signalisation du VEGF, aussi bien dans la neuro-rétine que dans le reste de l'oeil, contenant l'épithélium pigmentaire (EP), et suggérant un flux de VEGF provenant de ΙΈΡ en direction de la neuro-rétine. Simultanément, il se produit une altération de l'intégrité de la barrière hémato-rétinienne externe, menant à la fuite de protéine telle que l'albumine, provenant de la choroïde et retrouvée dans les compartiments extravasculaires de la rétine, telle que dans la couche des photorécepteurs.Pour déterminer l'importance et le rôle du VEGF, un vecteur lentiviral codant pour un anticorps neutralisant dirigée contre tous les isoformes du VEGF a été développé (LV-V65). La bio-activité de ce vecteur a été testé et validée dans un modèle de laser, connu pour induire des néovascularisations choroïdiennes chez la souris suite à l'augmentation du VEGF. Ce vecteur a ensuite été utilisé dans le modèle de dégénération induite par la lumière. Les résultats des électrorétinogrammes, les mesures de l'acuité visuelle et les analyses histologiques ont montré que l'injection du LV-V65 contribue à la maintenance de photorécepteurs fonctionnels. Au niveau de l'EP, l'absence d'albumine et la maintenance des jonctions cellulaires des cellules de l'EP ont démontré que l'intégrité de la barrière hémato-rétinienne externe est préservée suite au traitement.Par conséquent, tous les résultats obtenus indiquent que le VEGF est un médiateur important impliquée dans le processus de dégénération induit par la lumière et confirme le rôle cruciale de la balance entre les facteurs pro- et anti-angiogéniques dans la survie des photorécepteurs. Cette étude révèle également l'importance de l'intégrité de la barrière hémato-rétinienne et l'importance du lien fonctionnel et structurel entre l'EP et les photorécepteurs, essentiel pour la survie de ces derniers. Par ailleurs, Cette étude suggère que des dérèglements au niveau de l'équilibre du VEGF ne sont pas seulement impliqués dans la forme humide de la DMLA, comme déjà démontré dans des études antérieures, mais pourraient également contribuer et survenir dans des formes précoces de la DMLA, et par conséquent le VEGF représente une cible thérapeutique potentielle pour les maladies associées à des anomalies au niveau de l'EP.