Développement de résistances bactériennes suite à l'administration d'enrofloxacine par voie orale, intramusculaire et locale chez un modèle porcin

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Optimisation du vecteur adénoviral pour la thérapie génique de la dystrophie musculaire de Duchenne

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie très sévère, progressive et sans traitement vraiment efficace. Elle est caractérisée par l’absence fonctionnelle de la dystrophine, une protéine essentielle au maintien des muscles squelettiques. La thérapie génique est actuellement envisagée comme approche thérapeutique pour livrer la dystrophine dans les muscles. Les vecteurs adénoviraux de troisième génération (Helper-dependent adenoviral vector, HD) sont des véhicules de transfert génique très prometteurs pour traiter la DMD. Puisque les gènes adénoviraux ont été enlevés complètement du HD, ils sont peu toxiques, faiblement immunogéniques et ils possèdent un espace cargo suffisant pour transporter l’ADN codant complet de la dystrophine. Bien que le HD puisse fournir la dystrophine de façon thérapeutique chez des souris dystrophiques (mdx), l’expression du gène thérapeutique est progressivement perdue plusieurs mois suivant l’injection intramusculaire. Deux stratégies innovantes furent explorées dans cette thèse dans le but de stabiliser l’expression de la dystrophine. La première stratégie vise à l’intégration de l’ADN du HD dans les chromosomes cellulaires, ce qui pourrait le protéger contre son élimination progressive des muscles. Une intégrase site-spécifique issue du phage ΦC31 a été utilisée pour catalyser l’intégration d’un HD transportant un marqueur de sélection. Dans les cellules humaines et les myoblastes murins, l’activité de l’intégrase a été évaluée d’après son efficacité d’intégration (après sélection) et sa spécificité (dans les clones résistants). L’efficacité atteint jusqu’à 0,5 % par cellule et jusqu’à 76 % des événements d’intégration ont été réalisés de façon site-spécifique. Bien que des délétions aient été trouvées aux extrémités du vecteur, 70 % des clones analysés montraient une seule copie du vecteur intégré (le nombre attendu). Seulement une petite augmentation du nombre de brisures double-brin a été mesurée dans les myoblastes exprimant l’intégrase. En conclusion, l’intégration du HD est relativement efficace, spécifique et sécuritaire. Cette méthode est très prometteuse, car la dystrophine peut être livrée dans le muscle avec l’aide du HD et l’intégration de l’ADN du HD pourrait stabiliser son expression in vivo. La deuxième stratégie implique l’utilisation d’un nouveau promoteur musculospécifique (ΔUSEx3) pour réduire la toxicité induite liée à une expression trop étendue de la dystrophine. Dans cette étude, nous avons investigué l’effet du contexte viral sur l’activité du promoteur. Un HD et un vecteur lentiviral (LV) ont été construits avec le promoteur ΔUSEx3 pour contrôler l’expression d’un gène rapporteur. Les résultats démontrent que ΔUSEx3 confère une expression puissante, musculospécifique et stable (via le LV) in vitro. L’injection intramusculaire du HD a conduit à une expression puissante du transgène. Ces résultats contrastent avec ceux du LV, car après l’injection de ce dernier, l’expression était faible. La livraison du HD dans le muscle, mais aussi dans plusieurs organes démontre la musculospécificité de ΔUSEx3. Par conséquent, le contexte du vecteur et l’environnement musculaire modulent tous les deux l’activité de ΔUSEx3. Bien que ΔUSEx3 soit musculospécifique, d’autres études sont requises pour déterminer si le promoteur peut stabiliser l’expression de la dystrophine in vivo.

Étude de protection conférée par vaccination ADN dans un modèle murin d’hépatite auto-immune

La vaccination ADN à l’aide de plasmides codant pour des autoantigènes s’est avérée efficace dans la protection contre plusieurs maladies auto-immunes. Le but de ce mémoire était dans un premier temps d’établir si un protocole de vaccination ADN composé de 3 injections de pCMV-CTLA-4-NP et de pVR-IL-12 à deux semaines d’intervalle avait un effet protecteur contre le développement d’une hépatite auto-immune chez la souris TTR-NP, un modèle murin transgénique de la maladie et précédemment développé au laboratoire. Dans un deuxième temps, le but était d’élucider, le cas échéant, les mécanismes sous-tendant la protection conférée par la vaccination ADN. Les hypothèses initiales étaient qu’une protection allait effectivement être conférée par la vaccination ADN et que celle-ci pouvait être attribuable à une déviation de la réponse typiquement Th1 de la maladie vers une réponse Th2, à un épuisement des cellules immunitaires et/ou à l’activation et à l’induction de prolifération de cellules régulatrices. Les résultats montrent que la vaccination ADN induit une protection transitoire contre le développement d’infiltrations lymphocytaires au foie. Cette protection se ferait via un épuisement des cellules CD4+, CD8+ et CD19+ se retrouvant à la rate et exprimant PD 1 dans une plus forte proportion à 3 mois, et ne serait médiée ni par les lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+FoxP3+, ni par les cellules CD8+FoxP3+. Une déviation de la réponse Th1 vers une réponse Th2 demeure une explication supplémentaire plausible à la protection conférée mais nécessiterait une caractérisation en situation plus physiologique avant de pouvoir inférer sur son implication réelle. La vaccination ADN n’influe ni sur la présence d’autoanticorps, ni sur les niveaux d’alanine aminotransférase, deux marqueurs de la maladie.

A brackishwater isolate of Pseudomonas PS-102, a potential antagonistic bacterium against pathogenic vibrios in penaeid and non-penaeid rearing systems

A Pseudomonas sp PS-102 recovered from Muttukkadu brackish water lagoon, situated south of Chennai, showed significant activity against a number of shrimp pathogenic vibrios. Out of the 112 isolates of bacterial pathogens comprising Vibrio harveyi, V. vulnificus, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. fluvialis, and Aeromonas spp, 73% were inhibited in vitro by the cell-free culture supernatant of Pseudomonas sp PS-102 isolate. The organism produced yellowish fluorescent pigment on King's B medium, hydrolysed starch and protein, and produced 36.4% siderophore units by CAS assay and 32 μM of catechol siderophores as estimated by Arnow's assay. The PS-102 isolate showed wide ranging environmental tolerance with, temperatures from 25 to 40 °C, pH from 6 to 8, salinity from 0 to 36 ppt, while the antagonistic activity peaked in cultures grown at 30 °C, pH 8.0 and at 5 ppt saline conditions. The antagonistic activity of the culture supernatant was evident even at 30% v / v dilution against V. harveyi. The preliminary studies on the nature of the antibacterial action indicated that the antagonistic principle as heat stable and resistant to proteolytic, lipolytic and amylolytic enzymes. Pseudomonas sp PS 102 was found to be safe to shrimp when PL-9 stage were challenged at 107 CFU ml−1 and by intramuscular injection into of ∼5 g sub-adults shrimp at 105 to 108 CFU. Further, its safety in a mammalian system, tested by its pathogenicity to mice, was also determined and its LD50 to BALB/c mice was found to be 109 CFU. The results of this study indicated that the organism Pseudomonas sp PS 102 could be employed as a potential probiont in shrimp and prawn aquaculture systems for management and control of bacterial infections

Producció de carn fresca de porc enriquida amb àcid linoleic conjugat (CLA)

Estudi de l’efecte de la inclusió de l’àcid linoleic conjugat (CLA) en la dieta de porcs d’engreix, concretament, les variables relacionades amb els rendiments d’engreix, la qualitat d’aploms dels animals, la qualitat de la canal, i la qualitat de la carn, incloent la qualitat i quantitat del greix intramuscular i subcutani

Optimització del procés productiu d'engreixament porcí. Un enfocament operatiu

Aquest treball de tesis doctoral tracta de la Optimització de la fase d'engreix. L'objectiu és determinar les condicions d'enviament a sacrifici d'un lot d'animals des d'un punt de vista operatiu. En primer lloc es fa una anàlisi de la cadena de producció de carn porcina, resaltant-ne els canvis del sector que han influit en la fase d'engreixament. La conclusió d'aquesta anàlisi és el plantejament d'un model per prendre decisions degut al canvi de paradigma que s'evidencia: els productors de porcs en la fase d'engreix cal que orientin la gestió del paràmetres operatius i els productes finals a les exigències i gustos dels seus clients. Seguidament, es presenta el sistema d'ajut a la decisió basat en un model biològic que explica l'evolució de les variables productives (pes i consum de pinso). A més també prediu les variables associades a característiques de la canal, com són el percentatge de magre, la proporció de peces, el rendiment i el greix intramuscular. El sistema té en compte tres mercats de carn porcina alternatius: 1) basat en pes viu, 2) basat en mèrits de la canal (percentatge de magre) y 3) basat en el valor de les peces nobles resultants de l'especejament de l'animal. L'objetiu del sistema és determinar la millor estratègia d'enviament per a cadascun dels genotips que s'han estudiat (alternatives de producció) depenent del mercat on seran enviats els animals. A més, també ha estat estudiat l'efecte de la variabilitat biològica dels animals dins del lot sobre els valors econòmics. També s'ha considerat l'opció d'enviar els animals en diverses etapes per tal d'homogeneitzar el pes dels animals enviats. Aquest problema ha estat estudiat seguint l'enfocament de programació dinàmica. En els darrers capítols es presenten quatre aplicacions del model que s'han desenvolupat al llarg del treball. En un futur els mercats de carn porcina tindran la tendència a ser més definits, per tant la producció en la fase d'engreixament porcí hauria d'integrar i tenir en compte les demandes i les exigències del consumidor.

Mecanismes cel·lulars en la curació de ferides a Hirudo medicinalis

S'estudia la histologia normal de la paret corporal d'Hirudo medicinalis i els canvis morfogenètics que es donen durant el procés de cicatrització de ferides per incisió, cauterització i nitrat de plata. El procés de curació de ferides a Hirudo medicinalis consta d'una fase de formació d'un tap cel·lular, el pseudoblastema, d'un procés de reepitelització i de la formació d'un teixit cicatricial, com en els altres hirudinis estudiats (Myers, 1935; LeGore i Sparks, 1971; Cornec, 1984). Hem observat també el fenomen de la contracció de la ferida que permet l'acostament dels marges de la ferida. Formació i evolució del pseudoblastema El pseudoblastema, a diferència d'altres espècies estudiades, està format per un sol tipus cel·lular: les cèl·lules vasocentrals, provinents del teixit vasofibrós, una especialització del teixit connectiu. Aquestes cèl·lules estan capacitades per realitzar les diferents funcions que en espècies rincobdèl·lides realitzen diferents tipus cel·lulars. En concret: taponament de la ferida a través de la formació del pseudoblastema, fagocitosi dels teixits necrosats i regeneració, almenys d'una part, de la matriu connectiva cicatricial. També són responsables de la contracció de la ferida. Les cèl·lules vasocentrals en el seu estadi de repòs es troben en el teixit vasofibrós formant agrupacions coherents, però sense mostrar unions intercel·lulars especialitzades visibles en ME. La coherència del grup queda assegurada per les interdigitacions entre les cèl·lules vasocentrals i probablement per unions tipus adherens o especialitzades. Les unions amb la matriu són de tipus adherens. Aquestes cèl·lules vasocentrals presenten feixos de filaments d'actina força conspicus. En produir-se una ferida les cèl·lules vasocentrals s'activen, desconnecten les unions intercel·lulars i amb la matriu i migren cap a la zona afectada, on s'acumulen. El pseudoblastema actua com un tap cel·lular que funciona de forma eficient per tancar la ferida en un plaç de temps relativament curt. El pseudoblastema forma un teixit coherent amb unions intercel·lulars tipus adherens, caracteritzades per material electrodens en la cara intracitoplasmàtica, feixos de filaments d'actina que hi convergeixen i espais intercel·lulars petits, de 17-20 mm, atravessats per petites fibril·les. Un cop finalitzat el procés de reepitelització, es produeix una contracció de la ferida. Es produeix per la retracció del pseudoblastema cap a l'interior de l'animal. El pseudoblastema disminueix la seva amplària i arrossega els teixits contigus provocant un tancament. La força motriu que provoca la retracció i l'arrossegament dels teixits vindria donada per la presència dels filaments d'actina a les cèl·lules del pseudoblastema, els quals durant aquesta fase es tornen mes conspicus. La presència d'unions intercel·lulars especialitzades característiques de la fase de contracció, està relacionada amb la transmissió de la força de tensió. Aquestes unions connecten els feixos de filaments d'actina de les cèl·lules amb la matriu o d'una cèl·lula a altre a través d'espais intercel·lulars força amples en els que s'observa material electrodens. Reepitelització L'epitelització s'inicia quan el pseudoblastema està consolidat i segueix el mateix patró que la reepitelització de ferides en epitelis monoestratificats de vertebrats (Stem i DePalma, 1983, és a dir, per migració de tota la capa per sobre del substrat, segons l'anomenat model de lliscament. Les glàndules unicel·lulars mucoses del tegument degeneren abans de produir-se la migració epitelial i posteriorment, un cop consolidat l'epiteli a sobre de la ferida, es diferencien a partir de les cèl·lules epitelials. Durant l'epitelització es produeixen canvis importants en el citosquelet i les unions basals de les cèl·lules epitelials. En canvi, el complex d'unió lateral es manté durant tot el procés. En iniciar-se la migració els tonofilaments es desconnecten dels hemidesmosomes cuticulars i dèrmics i es reagrupen al voltant del nucli, a la vegada que els hemidesmosomes dèrmics es desconnecten de la làmina basal. Un cop acabada la migració, les cèl·lules epitelials estableixen unions basals amb les cèl·lules del pseudoblastema. Aquestes unions no són hemidesmosomes sinó que presenten el mateix aspecte que les unions intercel·lulars del pseudoblastema. Els hemidesmosomes no es tornen a formar fins que les cèl·lules epitelials han restablert la membrana basal. La regeneració de la membrana basal no s'inicia fins que no s'ha començat a regenerar matriu connectiva a la zona cicatricial. Regeneració de la cicatriu Al mateix temps que es dona el fenomen de contracció, s'observa regeneració de la matriu connectiva entre les cèl·lules del pseudoblastema. Aquestes cèl·lules són responsables almenys del recobriment fibrós que presenten en aquest estadi, durant el qual mostren sàculs del reticle endoplasmàtic rugós molt dilatats, característics de cèl·lules que secreten constituents de la matriu. A més, s'observa infiltració de matriu connectiva i processos citoplasmàtics dels fibròcits en els marges del pseudoblastema. En la matriu del teixit connectiu normal s'observen fibres que estan constituïdes per un còrtex de fibril·les col·làgenes organitzades al voltant dels processos citoplasmàtics dels fibròcits. Les fibres del teixit connectiu peridigestiu, d'uns 1,2-1,9 mm de diàmetre, presenten el còrtex prim, amb les fibril·les organitzades paral·lelament a l'eix de la fibra. En canvi, les fibres de la dermis i teixit connectiu intramuscular, d'uns 2,5-7,1 mm de diàmetre, tenen el còrtex gruixut, amb fibril·les que s'organitzen paral·lelament en la zona proximal a la medul·la i de forma desorganitzada en la part més distal. Als 8 mesos la cicatriu encara és detectable. La matriu cicatricial presenta fibres connectives del tipus prim i força material fibril·lar desorganitzat disposat laxament. S'observa colonització per part de fibròcits, cromatòfors, petites fibres musculars i nervis.

Avaliação da composição corporal de crianças escolares matriculados na rede pública e privadas

O acompanhamento do perfil da composição corporal e identificar o rápido aumento da obesidade infantil é um fator que se preocupa por esta associado a vários distúrbios metabólicos, além de ser um fator da obesidade na vida adulta. O presente estudo teve como objetivo conhecer a composição corporal de crianças escolares de 8 a 10 anos de idade, de ambos os sexos, matriculados na rede pública e privada da cidade de Riachão do Bacamarte PB. Neste sentido, esta investigação foi de caráter descritivo, abordagem transversal, envolvendo variáveis antropométricas e do IMC, que procurou traduzir a relação entre estas variáveis e o estado físico de crianças das redes públicas e privadas de ensino fundamental. A amostra consistiu por 111 crianças, com idade entre 08 e 10 anos, dos quais 60,4 % (n=67) masculino e 39,6% (n=44) feminino, de 3ªs e 4ªs séries das escolas públicas e privadas da cidade de Riachão do Bacamarte – PB, cujo critério mínimo de inclusão que elas fornecessem ensino fundamental, em virtude da amplitude da faixa etária a ser estudada. Foram realizadas medidas antropométricas como massa corporal (MC), estatura (ES), (IMC) Índice de Massa Corporal e percentual de Gordura. De posse deses dados, foram calculados as possíveis diferenças do índice de massa corporal (IMC) e % de gordura (MG) entre os gêneros, realizou-se uma correlação entre idade (meses) com IMC e (MG), e analisou-se as diferenças do IMC e % Massa Gorda entre as escolas públicas e privadas. Mediante a análise dos resultados constatou-se que a maior parte das crianças avaliadas apresenta-se com o IMC (kg/m2) e % de gordura dentro dos padrões esperados, embora que as meninas apresentaram valores mais elevados. Outros resultados encontrados no presente estudo foi em relação a correlação entre a idade com IMC e % de Gordura, onde houve uma associação positiva estatisticamente significativa ao contrario que demostrou a média entre as escolas tanto no IMC e o % de gordura não demostrando diferença estatisticamente significativa. Diante disso, sugerimos implementação de ações de promoção da saúde na ambiente escolar

Lipoperoxidação dos óleos alimentares

Este trabalho tem por objectivo fazer uma revisão de alguns conceitos sobre a lipoperoxidação dos óleos e gorduras alimentares no uso quotidiano, bem como as implicações envolvidas nos processos de aquecimento durante a fritura e reutilização.

Effect of dietary vitamin A restriction on marbling and conjugated-linoleic acid (CLA) content in Holstein steers

To determine the effect of duration of dietary vitamin A restriction on site of fat deposition in growing cattle, 60 Holstein steers (BW = 218.4 ± 6.55 kg) were fed a diet based on high-moisture corn with 2,200 IU supplemental vitamin A/kg DM (C) or no supplemental vitamin A for a long (243 d; LR) or short (131 d; SR) restriction prior to harvest at 243 d. The SR steers were fed the C diet for the first 112 d. Steers were penned individually and fed for ad libitum intake. Jugular vein blood samples for serum retinol analysis were collected on d 1, 112, and 243. Carcass samples were collected for composition analysis. Subcutaneous fat samples were collected for fatty acid composition. Fat samples from the i.m. and s.c. depot were collected to measure adipocyte size and density. Feedlot performance (ADG, DMI, and G:F) was not affected (P > 0.05) by vitamin A restriction. On d 243, the i.m. fat content of the LM was 33% greater (P < 0.05) for LR than for SR and C steers (5.6 vs. 3.9 and 4.2% ether extract, respectively). Depth of back fat and KPH percentage were not affected (P = 0.44 and 0.80, respectively) by vitamin A restriction. Carcass weight, composition of edible carcass, and yield grade were similar among treatments (P > 0.10). Liver retinol (LR = 6.1, SR = 6.5, and C = 44.7 µg/g; P < 0.01) was reduced in LR and SR vs. C steers. On d 243, LR and SR steers had similar serum retinol concentrations, and these were lower (P < 0.01) than those of C steers (LR = 21.2, SR = 25.2, and C = 36.9 µg/dL). Intramuscular adipose cellularity (adipocyte/mm2 and mean adipocyte diameter) on d 112 and d 243 was not affected (P > 0.10) by vitamin A restriction. Restricting vitamin A intake for 243 d increased i.m fat percentage without affecting s.c. or visceral fat deposition, feedlot performance, or carcass weight. Restricting vitamin A intake for 131 d at the end of the finishing period appears to be insufficient to affect the site of fat deposition in Holstein steers.

Ensaio clínico fase III para Leishmaniose Tegumentar Americana forma cutâneaequivalência entre esquemas de alta e baixa dose de antimoniato de meglumina

Neste estudo comparamos esquemas de alta e baixa dose de antimoniato de meglumina (AM) para o tratamento da forma cutânea de leishmaniose tegumentar americana, em pacientes oriundos do estado do Rio de Janeiro. OBJETIVO: Comparar a eficácia representada pela cura imediata (epitelização em 120 dias), tardia (cicatrização em 360 dias) e definitiva (ausência de reativação ou lesão mucosa em 720 dias) e toxicidade (clínica, laboratorial e eletrocardiográfica) com duas diferentes doses de tratamento com AM para leishmaniose cutânea (LC) e comparar os critérios de cura clínica aqui adotados com aqueles estabelecidos pelo Ministério da Saúde. MÉTODO: Ensaio clínico de não inferioridade, controlado, randomizado, cego e de fase III, com 60 pacientes com LC alocados em dois grupos de tratamento: (A) 20mg Sb5+/kg/dia por 20 dias e (B) 5mg Sb5+/kg/dia por 30 dias administrados por via intramuscular. RESULTADOS: Pacientes dos grupos A e B apresentaram, respectivamente: Cura imediata 90,0% e 86,7%, com tempo médio de epitelização de 58,7 e 54,9 dias; cura tardia por intenção de tratar 76,7% e 73,3%; e cura tardia por análise de protocolo 84,6% e 75,9%. Dos 53 pacientes que apresentaram epitelização em até 120 dias, 44 (83,4%) evoluíram para cura tardia. Quando avaliados conjuntamente, os efeitos adversos (EA) clínicos, laboratoriais e eletrocardiográficos foram mais frequentes no grupo A que no grupo B (médias 7,9 e 4,7) e mais graves [RR= 2,22 (IC 95% 1,22-4,06) p=0,0045] no grupo A. Os EA clínicos graus 2 e 3 foram mais frequentes no grupo A; RR=6,5 (IC 95% 1,60-26,36) p=0,001 Os EA laboratoriais foram mais frequentes RR=1,39 (IC 95% 0,99-1,93) p=0,05 e mais graves (graus 2, 3 ou 4) RR=4,67 (IC 95% 1,49-14,59) p=0,0016 no grupo A. Hiperlipasemia foi a alteração laboratorial mais frequente e mais grave. Pacientes do grupo A apresentaram um RR=4,0, p=0,006 de desenvolver hiperlipasemia moderada a grave, com fração atribuível de 75%. Dez pacientes (16,7%) necessitaram suspender o tratamento temporariamente por apresentarem QTc >0,46ms, entretanto não houve diferença entre os grupos.CONCLUSÃO: A dose de 5mg Sb5+/kg/dia mostrou-se menos tóxica, mais segura e de menor custo no tratamento da LC, especialmente em idosos e pacientes com co-morbidades, atualmente com restritas opções terapêuticas. Entretanto, a hipótese de não inferioridade da dose baixa em relação a dose alta não pôde ser comprovada A epitelização com 120 dias, seguida de progressiva melhora no sentido da cicatrização em 360 dias sugere um possível benefício com a flexibilização dos critérios de cura da LC

The efficacy of Salenvac, a Salmonella enterica subsp. Enterica serotype Enteritidis iron-restricted bacterin vaccine, in laying chickens

The protective effect of two vaccination regimes using Salenvac, a commercially available iron-restricted Salmonella enterica subsp. Enterica serotype Enteritidis PT4 bacterin vaccine, was verified in laying birds. Immunization was intramuscular at 1 day old and again at 4 weeks of age (V2), or at 1 day and 4 weeks with a third dose at 18 weeks of age (V3). Challenge S. Enteritidis (5 to 7.5) x 10(7) colony forming units) was given intravenously at 8, 17, 23, 30 and 59 weeks of age. For all age groups, both vaccination regimes reduced significantly the number of tissues and faecal samples that were culture positive for the challenge strain. For laying birds, fewer eggs (P < 0.001) were culture positive for S. Enteritidis after challenge from vaccinated laying birds ( 56/439 batches of eggs) than unvaccinated birds (99/252 batches). The data give compelling evidence that the vaccine is efficacious and may contribute to the reduction of layer infection and egg contamination.

Codon and mRNA sequence optimization of microdystrophin transgenes improves expression and physiological outcome in dystrophic mdx mice following AAV2/8 gene transfer

Duchenne muscular dystrophy is a fatal muscle-wasting disorder. Lack of dystrophin compromises the integrity of the sarcolemma and results in myofibers that are highly prone to contraction-induced injury. Recombinant adenoassociated virus (rAAV)-mediated dystrophin gene transfer strategies to muscle for the treatment of Duchenne muscular dystrophy (DMD) have been limited by the small cloning capacity of rAAV vectors and high titers necessary to achieve efficient systemic gene transfer. In this study, we assess the impact of codon optimization on microdystrophin (ΔAB/R3-R18/ΔCT) expression and function in the mdx mouse and compare the function of two different configurations of codon-optimized microdystrophin genes (ΔAB/R3-R18/ΔCT and ΔR4-R23/ΔCT) under the control of a muscle-restrictive promoter (Spc5-12). Codon optimization of microdystrophin significantly increases levels of microdystrophin mRNA and protein after intramuscular and systemic administration of plasmid DNA or rAAV2/8. Physiological assessment demonstrates that codon optimization of ΔAB/R3-R18/ΔCT results in significant improvement in specific force, but does not improve resistance to eccentric contractions compared with noncodon-optimized ΔAB/ R3-R18/ΔCT. However, codon-optimized microdystrophin ΔR4-R23/ΔCT completely restored specific force generation and provided substantial protection from contraction-induced injury. These results demonstrate that codon optimization of microdystrophin under the control of a muscle-specific promoter can significantly improve expression levels such that reduced titers of rAAV vectors will be required for efficient systemic administration.

Delivery of AAV2/9-microdystrophin genes incorporating helix 1 of the coiled-coil motif in the C-terminal domain of dystrophin improves muscle pathology and restores the level of α1-syntrophin and α-dystrobrevin in skeletal muscles of mdx mice. Level of α1-Syntrophin and α-Dystrobrevin in Skeletal Muscles of mdx Mice

Duchenne muscular dystrophy is a severe X-linked inherited muscle wasting disorder caused by mutations in the dystrophin gene. Adeno-associated virus (AAV) vectors have been extensively used to deliver genes efficiently for dystrophin expression in skeletal muscles. To overcome limited packaging capacity of AAV vectors (<5 kb), truncated recombinant microdystrophin genes with deletions of most of rod and carboxyl-terminal (CT) domains of dystrophin have been developed. We have previously shown the efficiency of mRNA sequence–optimized microdystrophin (ΔR4-23/ΔCT, called MD1) with deletion of spectrin-like repeat domain 4 to 23 and CT domain in ameliorating the pathology of dystrophic mdx mice. However, the CT domain of dystrophin is thought to recruit part of the dystrophin-associated protein complex, which acts as a mediator of signalling between extracellular matrix and cytoskeleton in muscle fibers. In this study, we extended the ΔR4-23/ΔCT microdystrophin by incorporating helix 1 of the coiled-coil motif in the CT domain of dystrophin (MD2), which contains the α1-syntrophin and α-dystrobrevin binding sites. Intramuscular injection of AAV2/9 expressing CT domain–extended microdystrophin showed efficient dystrophin expression in tibialis anterior muscles of mdx mice. The presence of the CT domain of dystrophin in MD2 increased the recruitment of α1-syntrophin and α-dystrobrevin at the sarcolemma and significantly improved the muscle resistance to lengthening contraction–induced muscle damage in the mdx mice compared with MD1. These results suggest that the incorporation of helix 1 of the coiled-coil motif in the CT domain of dystrophin to the microdystrophins will substantially improve their efficiency in restoring muscle function in patients with Duchenne muscular dystrophy.

Efficacy of increased resistant starch consumption in human type 2 diabetes

Resistant starch (RS) has been shown to beneficially affect insulin sensitivity in healthy individuals and those with metabolic syndrome, but its effects on human type 2 diabetes (T2DM) are unknown. This study aimed to determine the effects of increased RS consumption on insulin sensitivity and glucose control and changes in postprandial metabolites and body fat in T2DM. Seventeen individuals with well-controlled T2DM (HbA1c 46.6±2 mmol/mol) consumed, in a random order, either 40 g of type 2 RS (HAM-RS2) or a placebo, daily for 12 weeks with a 12-week washout period in between. At the end of each intervention period, participants attended for three metabolic investigations: a two-step euglycemic–hyperinsulinemic clamp combined with an infusion of [6,6-2H2] glucose, a meal tolerance test (MTT) with arterio-venous sampling across the forearm, and whole-body imaging. HAM-RS2 resulted in significantly lower postprandial glucose concentrations (P=0.045) and a trend for greater glucose uptake across the forearm muscle (P=0.077); however, there was no effect of HAM-RS2 on hepatic or peripheral insulin sensitivity, or on HbA1c. Fasting non-esterified fatty acid (NEFA) concentrations were significantly lower (P=0.004) and NEFA suppression was greater during the clamp with HAM-RS2 (P=0.001). Fasting triglyceride (TG) concentrations and soleus intramuscular TG concentrations were significantly higher following the consumption of HAM-RS2 (P=0.039 and P=0.027 respectively). Although fasting GLP1 concentrations were significantly lower following HAM-RS2 consumption (P=0.049), postprandial GLP1 excursions during the MTT were significantly greater (P=0.009). HAM-RS2 did not improve tissue insulin sensitivity in well-controlled T2DM, but demonstrated beneficial effects on meal handling, possibly due to higher postprandial GLP1.