A new chemical tool (C0036E08) supports the role of adenosine A(2B) receptors in mediating human mast cell activation.

Asthma is a chronic inflammatory disease of the airways that involves many cell types, amongst which mast cells are known to be important. Adenosine, a potent bronchoconstricting agent, exerts its ability to modulate adenosine receptors of mast cells thereby potentiating derived mediator release, histamine being one of the first mediators to be released. The heterogeneity of sources of mast cells and the lack of highly potent ligands selective for the different adenosine receptor subtypes have been important hurdles in this area of research. In the present study we describe compound C0036E08, a novel ligand that has high affinity (pK(i) 8.46) for adenosine A(2B) receptors, being 9 times, 1412 times and 3090 times more selective for A(2B) receptors than for A(1), A(2A) and A(3) receptors, respectively. Compound C0036E08 showed antagonist activity at recombinant and native adenosine receptors, and it was able to fully block NECA-induced histamine release in freshly isolated mast cells from human bronchoalveolar fluid. C0036E08 has been shown to be a valuable tool for the identification of adenosine A(2B) receptors as the adenosine receptors responsible for the NECA-induced response in human mast cells. Considering the increasing interest of A(2B) receptors as a therapeutic target in asthma, this chemical tool might provide a base for the development of new anti-asthmatic drugs.

Optimisation of antiretroviral therapy : pharmacokinetic and pharmacogenetic approaches

Les progrès de la thérapie antirétrovirale ont transformé l'infection par le VIH d'une condition inévitablement fatale à une maladie chronique. En dépit de ce succès, l'échec thérapeutique et la toxicité médicamenteuse restent fréquents. Une réponse inadéquate au traitement est clairement multifactorielle et une individualisation de la posologie des médicaments qui se baserait sur les facteurs démographiques et génétiques des patients et sur les taux sanguins totaux, libres et/ou cellulaires des médicaments pourrait améliorer à la fois l'efficacité et la tolérance de la thérapie, cette dernière étant certainement un enjeu majeur pour un traitement qui se prend à vie.L'objectif global de cette thèse était de mieux comprendre les facteurs pharmacocinétiques (PK) et pharmacogénétiques (PG) influençant l'exposition aux médicaments antirétroviraux (ARVs) nous offrant ainsi une base rationnelle pour l'optimisation du traitement antiviral et pour l'ajustement posologique des médicaments chez les patients VIH-positifs. Une thérapie antirétrovirale adaptée au patient est susceptible d'augmenter la probabilité d'efficacité et de tolérance à ce traitement, permettant ainsi une meilleure compliance à long terme, et réduisant le risque d'émergence de résistance et d'échec thérapeutique.A cet effet, des méthodes de quantification des concentrations plasmatiques totales, libres et cellulaires des ARVs ainsi que de certains de leurs métabolites ont été développées et validées en utilisant la chromatographie liquide coupée à la spectrométrie de masse en tandem. Ces méthodes ont été appliquées pour la surveillance des taux d'ARVs dans diverses populations de patients HIV-positifs. Une étude clinique a été initiée dans le cadre de l'étude VIH Suisse de cohorte mère-enfant afin de déterminer si la grossesse influence la cinétique des ARVs. Les concentrations totales et libres du lopînavir, de l'atazanavir et de la névirapine ont été déterminées chez les femmes enceintes suivies pendant leur grossesse, et celles-ci ont été trouvées non influencées de manière cliniquement significative par la grossesse. Un ajustement posologique de ces ARVs n'est donc pas nécessaire chez les femmes enceintes. Lors d'une petite étude chez des patients HIV- positifs expérimentés, la corrélation entre l'exposition cellulaire et plasmatique des nouveaux ARVs, notamment le raltégravir, a été déterminée. Une bonne corrélation a été obtenue entre taux plasmatiques et cellulaires de raltégravir, suggérant que la surveillance des taux totaux est un substitut satisfaisant. Cependant, une importante variabilité inter¬patient a été observée dans les ratios d'accumulation cellulaire du raltégravir, ce qui devrait encourager des investigations supplémentaires chez les patients en échec sous ce traitement. L'efficacité du suivi thérapeutique des médicaments (TDM) pour l'adaptation des taux d'efavirenz chez des patients avec des concentrations au-dessus de la cible thérapeutique recommandée a été évaluée lors d'une étude prospective. L'adaptation des doses d'efavirenz basée sur le TDM s'est montrée efficace et sûre, soutenant l'utilisation du TDM chez les patients avec concentrations hors cible thérapeutique. L'impact des polymorphismes génétiques des cytochromes P450 (CYP) 2B6, 2A6 et 3A4/5 sur la pharmacocinétique de l'efavirenz et de ces métabolites a été étudié : un modèle de PK de population intégrant les covariats génétiques et démographiques a été construit. Les variations génétiques fonctionnelles dans les voies de métabolisation principales (CYP2B6) et accessoires {CYP2A6et 3A4/S) de l'efavirenz ont un impact sur sa disposition, et peuvent mener à des expositions extrêmes au médicament. Un? ajustement des doses guidé par le TDM est donc recommandé chez ces patients, en accord avec les polymorphismes génétiques.Ainsi, nous avons démonté qu'en utilisant une approche globale tenant compte à la fois des facteurs PK et PG influençant l'exposition aux ARVs chez les patients infectés, il est possible, si nécessaire, d'individualiser la thérapie antirétrovirale dans des situations diverses. L'optimisation du traitement antirétroviral contribue vraisemblablement à une meilleure efficacité thérapeutique à iong terme tout en réduisant la survenue d'effets indésirables.Résumé grand publicOptimisation de la thérapie antirétrovirale: approches pharmacocinétiques et pharmacogénétiquesLes progrès effectués dans le traitement de l'infection par le virus de llmmunodéficienoe humaine acquise (VIH) ont permis de transformer une affection mortelle en une maladie chronique traitable avec des médicaments de plus en plus efficaces. Malgré ce succès, un certain nombre de patients ne répondent pas de façon optimale à leur traitement etyou souffrent d'effets indésirables médicamenteux entraînant de fréquentes modifications dans leur thérapie. Il a été possible de mettre en évidence que l'efficacité d'un traitement antirétroviral est dans la plupart des cas corrélée aux concentrations de médicaments mesurées dans le sang des patients. Cependant, le virus se réplique dans la cellule, et seule la fraction des médicaments non liée aux protéines du plasma sanguin peut entrer dans la cellule et exercer l'activité antirétrovirale au niveau cellulaire. Il existe par ailleurs une importante variabilité des concentrations sanguines de médicament chez des patients prenant pourtant la même dose de médicament. Cette variabilité peut être due à des facteurs démographiques et/ou génétiques susceptibles d'influencer la réponse au traitement antirétroviral.Cette thèse a eu pour objectif de mieux comprendre les facteurs pharmacologiques et génétiques influençant l'efficacité et ta toxicité des médicaments antirétroviraux, dans le but d'individualiser la thérapie antivirale et d'améliorer le suivi des patients HIV-positifs.A cet effet, des méthodes de dosage très sensibles ont été développées pour permettre la quantification des médicaments antirétroviraux dans le sang et les cellules. Ces méthodes analytiques ont été appliquées dans le cadre de diverses études cliniques réalisées avec des patients. Une des études cliniques a recherché s'il y avait un impact des changements physiologiques liés à la grossesse sur les concentrations des médicaments antirétroviraux. Nous avons ainsi pu démontrer que la grossesse n'influençait pas de façon cliniquement significative le devenir des médicaments antirétroviraux chez les femmes enceintes HIV- positives. La posologie de médicaments ne devrait donc pas être modifiée dans cette population de patientes. Par ailleurs, d'autres études ont portés sur les variations génétiques des patients influençant l'activité enzymatique des protéines impliquées dans le métabolisme des médicaments antirétroviraux. Nous avons également étudié l'utilité d'une surveillance des concentrations de médicament (suivi thérapeutique) dans le sang des patients pour l'individualisation des traitements antiviraux. Il a été possible de mettre en évidence des relations significatives entre l'exposition aux médicaments antirétroviraux et l'existence chez les patients de certaines variations génétiques. Nos analyses ont également permis d'étudier les relations entre les concentrations dans le sang des patients et les taux mesurés dans les cellules où le virus HIV se réplique. De plus, la mesure des taux sanguins de médicaments antirétroviraux et leur interprétation a permis d'ajuster la posologie de médicaments chez les patients de façon efficace et sûre.Ainsi, la complémentarité des connaissances pharmacologiques, génétiques et virales s'inscrit dans l'optique d'une stratégie globale de prise en charge du patient et vise à l'individualisation de la thérapie antirétrovirale en fonction des caractéristiques propres de chaque individu. Cette approche contribue ainsi à l'optimisation du traitement antirétroviral dans la perspective d'un succès du traitement à long terme tout en réduisant la probabilité des effets indésirables rencontrés. - The improvement in antirétroviral therapy has transformed HIV infection from an inevitably fatal condition to a chronic, manageable disease. However, treatment failure and drug toxicity are frequent. Inadequate response to treatment is clearly multifactorial and, therefore, dosage individualisation based on demographic factors, genetic markers and measurement of total, free and/or cellular drug level may increase both drug efficacy and tolerability. Drug tolerability is certainly a major issue for a treatment that must be taken indefinitely.The global objective of this thesis aimed at increasing our current understanding of pharmacokinetic (PK) and pharmacogenetic (PG) factors influencing the exposition to antirétroviral drugs (ARVs) in HIV-positive patients. In turn, this should provide us with a rational basis for antiviral treatment optimisation and drug dosage adjustment in HIV- positive patients. Patient's tailored antirétroviral regimen is likely to enhance treatment effectiveness and tolerability, enabling a better compliance over time, and hence reducing the probability of emergence of viral resistance and treatment failure.To that endeavour, analytical methods for the measurement of total plasma, free and cellular concentrations of ARVs and some of their metabolites have been developed and validated using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. These assays have been applied for the monitoring of ARVs levels in various populations of HIV- positive patients. A clinical study has been initiated within the frame of the Mother and Child Swiss HIV Cohort Study to determine whether pregnancy influences the exposition to ARVs. Free and total plasma concentrations of lopinavir, atazanavir and nevirapine have been determined in pregnant women followed during the course of pregnancy, and were found not influenced to a clinically significant extent by pregnancy. Dosage adjustment for these drugs is therefore not required in pregnant women. In a study in treatment- experienced HIV-positive patients, the correlation between cellular and total plasma exposure to new antirétroviral drugs, notably the HIV integrase inhibitor raltegravir, has been determined. A good correlation was obtained between total and cellular levels of raltegravir, suggesting that monitoring of total levels are a satisfactory. However, significant inter-patient variability was observed in raltegravir cell accumulation which should prompt further investigations in patients failing under an integrase inhibitor-based regimen. The effectiveness of therapeutic drug monitoring (TDM) to guide efavirenz dose reduction in patients having concentrations above the recommended therapeutic range was evaluated in a prospective study. TDM-guided dosage adjustment of efavirenz was found feasible and safe, supporting the use of TDM in patients with efavirenz concentrations above therapeutic target. The impact of genetic polymorphisms of cytochromes P450 (CYP) 2B6, 2A6 and 3A4/5 on the PK of efavirenz and its metabolites was studied: a population PK model was built integrating both genetic and demographic covariates. Functional genetic variations in main (CYP2B6) and accessory (2A6, 3A4/5) metabolic pathways of efavirenz have an impact on efavirenz disposition, and may lead to extreme drug exposures. Dosage adjustment guided by TDM is thus required in those patients, according to the pharmacogenetic polymorphism.Thus, we have demonstrated, using a comprehensive approach taking into account both PK and PG factors influencing ARVs exposure in HIV-infected patients, the feasibility of individualising antirétroviral therapy in various situations. Antiviral treatment optimisation is likely to increase long-term treatment success while reducing the occurrence of adverse drug reactions.

Congenital giant aneurysm of the left coronary artery.

We report an unusual case of congenital giant coronary aneurysm. A 23 year-old male with a history of acute myocardial infarction presented an abnormal shadow in the left cardiac border on routine X-ray. Electrocardiogram and physical examination were normal without any clinical signs of inflammation, but computed tomography (CT) scan and cardiac magnetic resonance imaging (MRI) revealed a giant (>50mm) coronary aneurysm. Coronary artery bypass grafting (CABG) with coronary artery aneurysm (CAA) resection resolved the CAA. Coronary artery aneurysms are entities of localised dilation and can be common events in chronic infectious disease as a result of the systemic inflammatory state; however, giant coronary aneurysms (measuring more than 50mm) are rare. This is especially true where the pathological aetiology was not clearly defined or was believed to be of congenital origin. To date only a few published case reports exist for this type of pathological entity.

Impaired renal function in owl monkeys (Aotus nancymai) infected with Plasmodium falciparum

Impaired renal function was observed in sixteen Aotus nancymai 25 and 3 months following infection with the Uganda Palo Alto strain of Plasmodium falciparum. Decrease were noted in the clearance of endogenous creatinine, creatinine excretion, and urine volume while increases were observed in serum urea nitrogen, urine protein, urine potassium, fractional excretion of phosphorus and potassium, and activities of urinary enzymes. The results were suggestive of glomerulonephropathy and chronic renal disease.

New approaches for the control and eradication of schistosomiasis in Venezuela

Schistosomiasis in Americawith the exception of Brazil, behaves as a chronic mild disease with few clinical manifestations due to low parasite burden. These features restrict the clinical and parasitological diagnosis. The most commonly used stool examination method, Kato-Katz, becomes intensitive when the majority of individuals excrete less than 100 eggs/g of feces. In view that antigen-detecting techniques have not been able to reveal light infections, the antibody detecting assays remain as a very valuable diagnostic tool for epidemiological surveillance. The Venezuelan Schistosomiasis Research group (CECOICE) has designed a mass chemotherapy strategy based on sero-diagnosis. Since blood sampling is one of the important limitating factors for large seroepidemiological trials we developed a simple capillary technique that sucessfully overcomed most of the limitations of blood drawing. In this sense, ELISA seems to be the most adecuate test for epidemiological studies. Soluble egg Schistosoma mansoni antigen (SEA) has been largely used in Venezuela. The sensitivity ELISA-SEA in our hands is 90% moreover its specific reach 92% when populations from non-endemic areas but heavily infected with other intestinal parasites are analyzed. The Schistosomiasis Control Program is currently carrying out the surveillance of endemic areas using ELISA-SEA as the first screening method, followed by the Circumoval Precipitin test for validation assay. The results with these two serological techniques allowed us to defined the criteria of chemotherapy in populations of the endemic areas. On the search of better diagnostic technique, Alkaline Phosphatase Immunoenzyme Assay (APIA) is being evaluated in field surveys.

Attempts to Improve Xenodiagnosis: Comparative Test of Sensibility Using Rhodnius neglectus, Panstrongylus megistus, Triatoma vitticeps and Triatoma infestans in Endemic Areas of Brazil

From June 1984 to July 1992, 392 xenodiagnostic tests were applied on 264 patients with chronic Chagas disease from Brazilian endemic areas of Virgem da Lapa and Coronel Murta, situated in the Jequitinhonha Valley, in the State of Minas Gerais. The susceptibilities of Rhodnius neglectus, Panstrongylus megistus, Triatoma vitticeps and Triatoma infestans were compared. Most of the time 20 nymphs (fourth instar) of each species were applied to 161 women and 103 men aged between 5 and 83 years of age. The tests were prepared to compare the susceptibilities of two species at a time, using the same patients for each test. Results showed a xenopositiveness of 26.28% (103 tests) being 27.98% in women (68 positive in 243 applied tests) and 23.49% in men (35 positive in 149 applied tests). The relative frequency of xenopositiveness displayed a great superiority of P. megistus and T. vitticeps. In tests from type I, for example, P. megistus was the unique responsible for 10.73% of positive xenodiagnosis vs. only 0.98% in T. infestans. Other parameters analized in this work confirm this superiority, and corroborate that T. infestans can be replaced by P. megistus and /or T. vitticeps in order to upgrade the efficacy of xenodiagnosis

Xanthine oxidase inhibition by febuxostat attenuates experimental atherosclerosis in mice.

Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease due to lipid deposition in the arterial wall. Multiple mechanisms participate in the inflammatory process, including oxidative stress. Xanthine oxidase (XO) is a major source of reactive oxygen species (ROS) and has been linked to the pathogenesis of atherosclerosis, but the underlying mechanisms remain unclear. Here, we show enhanced XO expression in macrophages in the atherosclerotic plaque and in aortic endothelial cells in ApoE(-/-) mice, and that febuxostat, a highly potent XO inhibitor, suppressed plaque formation, reduced arterial ROS levels and improved endothelial dysfunction in ApoE(-/-) mice without affecting plasma cholesterol levels. In vitro, febuxostat inhibited cholesterol crystal-induced ROS formation and inflammatory cytokine release in murine macrophages. These results demonstrate that in the atherosclerotic plaque, XO-mediated ROS formation is pro-inflammatory and XO-inhibition by febuxostat is a potential therapy for atherosclerosis.

Atherosclerotic mice exhibit systemic inflammation in periadventitial and visceral adipose tissue, liver, and pancreatic islets.

OBJECTIVE: Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease of major conduit arteries. Similarly, obesity and type 2 diabetes mellitus are associated with accumulation of macrophages in visceral white adipose tissue and pancreatic islets. Our goal was to characterize systemic inflammation in atherosclerosis with hypercholesterolemia, but without obesity. METHODS AND RESULTS: We compared 22-week-old apolipoprotein E knockout (ApoE(-/-)) with wild-type mice kept for 14 weeks on a high cholesterol (1.25%) diet (CD, n=8) and 8-week-old ApoE(-/-) with wild-type mice kept on a normal diet (ND, n=8). Hypercholesterolemic, atherosclerotic ApoE(-/-) mice on CD exhibited increased macrophages and T-cells in plaques and periadventitial adipose tissue that revealed elevated expression of MIP-1alpha, IL-1beta, IL-1 receptor, and IL-6. Mesenteric adipose tissue and pancreatic islets in ApoE(-/-) mice showed increased macrophages. Expression of IL-1beta was enhanced in mesenteric adipose tissue of ApoE(-/-) mice on CD. Furthermore, these mice exhibited steatohepatitis with macrophage and T-cell infiltrations as well as increased MIP-1alpha and IL-1 receptor expression. Blood glucose, insulin and total body weight did not differ between the groups. CONCLUSIONS: In hypercholesterolemic lean ApoE(-/-) mice, inflammation extends beyond atherosclerotic plaques to the periadventitial and visceral adipose tissue, liver, and pancreatic islets without affecting glucose homeostasis.