Changes in lung function during an extreme mountain ultramarathon.

This study aimed to assess the effects of an extreme mountain ultramarathon (MUM, 330 km, 24,000 D+) on lung function. Twenty-nine experienced male ultramarathon runners performed longitudinally [before (pre), during (mid), and immediately after (post) a MUM] a battery of pulmonary function tests. The tests included measurements of forced vital capacity, forced expiratory volume in 1 s, peak flow, inspiratory capacity, and maximum voluntary ventilation in 12 s (MVV12). A significant reduction in the running speed was observed (-43.0% between pre-mid and mid-post; P < 0.001). Expiratory function declined significantly at mid (P < 0.05) and at post (P < 0.05). A similar trend was observed for inspiratory function (P < 0.05). MVV12 declined at mid (P < 0.05) and further decreased at post (P < 0.05). Furthermore, there are significant negative correlations between performance time and MVV12 pre-race (R = -0.54, P = 0.02) as well as changes in MVV12 between pre- and post-race (R = -0.53, P = 0.009). It is concluded that during an extreme MUM, a continuous decline in pulmonary function was observed, likely attributable to the high levels of ventilation required during this MUM in a harsh mountainous environment.

Changes in volume, surface estimate, three-dimensional shape and total number of neurons of the human primary visual cortex from midgestation until old age.

Macroscopic features such as volume, surface estimate, thickness and caudorostral length of the human primary visual cortex (Brodman's area 17) of 46 human brains between midgestation and 93 years were studied by means of camera lucida drawings from serial frontal sections. Individual values were best fitted by a logistic function from midgestation to adulthood and by a regression line between adulthood and old age. Allometric functions were calculated to study developmental relationships between all the features. The three-dimensional shape of area 17 was also reconstructed from the serial sections in 15 cases and correlated with the sequence of morphological events. The sulcal pattern of area 17 begins to develop around 21 weeks of gestation but remains rather simple until birth, while it becomes more convoluted, particularly in the caudal part, during the postnatal period. Until birth, a large increase in cortical thickness (about 83% of its mean adult value) and caudorostral length (69%) produces a moderate increase in cortical volume (31%) and surface estimate (40%) of area 17. After birth, the cortical volume and surface undergo their maximum growth rate, in spite of a rather small increase in cortical thickness and caudorostral length. This is due to the development of the pattern of gyrification within and around the calcarine fissure. All macroscopic features have reached the mean adult value by the end of the first postnatal year. With aging, the only features to undergo significant regression are the cortical surface estimate and the caudorostral length. The total number of neurons in area 17 shows great interindividual variability at all ages. No decrease in the postnatal period or in aging could be demonstrated.

Temperature-dependent turnovers in sex-determination mechanisms: a quantitative model.

Sex determination is often seen as a dichotomous process: individual sex is assumed to be determined either by genetic (genotypic sex determination, GSD) or by environmental factors (environmental sex determination, ESD), most often temperature (temperature sex determination, TSD). We endorse an alternative view, which sees GSD and TSD as the ends of a continuum. Both effects interact a priori, because temperature can affect gene expression at any step along the sex-determination cascade. We propose to define sex-determination systems at the population- (rather than individual) level, via the proportion of variance in phenotypic sex stemming from genetic versus environmental factors, and we formalize this concept in a quantitative-genetics framework. Sex is seen as a threshold trait underlain by a liability factor, and reaction norms allow modeling interactions between genotypic and temperature effects (seen as the necessary consequences of thermodynamic constraints on the underlying physiological processes). As this formalization shows, temperature changes (due to e.g., climatic changes or range expansions) are expected to provoke turnovers in sex-determination mechanisms, by inducing large-scale sex reversal and thereby sex-ratio selection for alternative sex-determining genes. The frequency of turnovers and prevalence of homomorphic sex chromosomes in cold-blooded vertebrates might thus directly relate to the temperature dependence in sex-determination mechanisms.

Influence of changes in crop cultivation areas on pollen contents of honey

Selostus: Viljelyalojen muutosten vaikutus hunajan siitepölysisältöön

Pulse wave amplitude drops during sleep are reliable surrogate markers of changes in cortical activity

Rapport de synthèseLe syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie respiratoire fréquente. Sa prévalence est estimée entre 2 et 5% de la population adulte générale. Ses conséquences sont importantes. Notamment, une somnolence diurne, des troubles de la concentration, des troubles de la mémoire et une augmentation du risque d'accident de la route et du travail. Il représente également un facteur de risque cardiovasculaire indépendant.Ce syndrome est caractérisé par la survenue durant le sommeil d'obstructions répétées des voies aériennes supérieures. L'arrêt ou la diminution d'apport en oxygène vers les poumons entraîne des épisodes de diminution de la saturation en oxygène de l'hémoglobine. Les efforts ventilatoires visant à lever l'obstacle présent sur les voies aériennes causent de fréquents réveils à l'origine d'une fragmentation du sommeil.La polysomnographie (PSG) représente le moyen diagnostic de choix. Il consiste en l'enregistrement dans un laboratoire du sommeil et en présence d'un technicien diplômé, du tracé électroencéphalographique (EEG), de l'électrooculogramme (EOG), de l'électromyogramme mentonnier (EMG), du flux respiratoire nasal, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de l'électrocardiogramme (ECG), des mouvements thoraciques et abdominaux, de la position du corps et des mouvements des jambes. L'examen est filmé par caméra infrarouge et les sons sont enregistrés.Cet examen permet entre autres mesures, de déterminer les événements respiratoires obstructifs nécessaires au diagnostic de syndrome d'apnée du sommeil. On définit une apnée lors d'arrêt complet du débit aérien durant au moins 10 secondes et une hypopnée en cas, soit de diminution franche de l'amplitude du flux respiratoire supérieure à 50% durant au moins 10 secondes, soit de diminution significative (20%) de l'amplitude du flux respiratoire pendant au minimum 10 secondes associée à un micro-éveil ou à une désaturation d'au moins 3% par rapport à la ligne de base. La détection des micro-éveils se fait en utilisant les dérivations électroencéphalographiques, électromyographiques et électrooculographiques. Il existe des critères visuels de reconnaissance de ces éveils transitoire: apparition de rythme alpha (8.1 à 12.0 Hz) ou beta (16 à 30 Hz) d'une durée supérieure à 3 secondes [20-21].Le diagnostic de S AOS est retenu si l'on retrouve plus de 5 événements respiratoires obstructifs par heure de sommeil associés soit à une somnolence diurne évaluée selon le score d'Epworth ou à au moins 2 symptômes parmi les suivants: sommeil non réparateur, étouffements nocturne, éveils multiples, fatigue, troubles de la concentration. Le S AOS est gradué en fonction du nombre d'événements obstructifs par heure de sommeil en léger (5 à 15), modéré (15 à 30) et sévère (>30).La polysomnographie (PSG) comporte plusieurs inconvénients pratiques. En effet, elle doit être réalisée dans un laboratoire du sommeil avec la présence permanente d'un technicien, limitant ainsi son accessibilité et entraînant des délais diagnostiques et thérapeutiques. Pour ces mêmes raisons, il s'agit d'un examen onéreux.La polygraphie respiratoire (PG) représente l'alternative diagnostique au gold standard qu'est l'examen polysomnographique. Cet examen consiste en l'enregistrement en ambulatoire, à savoir au domicile du patient, du flux nasalrespiratoire, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de la position du corps et du ronflement (par mesure de pression).En raison de sa sensibilité et sa spécificité moindre, la PG reste recommandée uniquement en cas de forte probabilité de SAOS. Il existe deux raisons principales à l'origine de la moindre sensibilité de l'examen polygraphique. D'une part, du fait que l'état de veille ou de sommeil n'est pas déterminé avec précision, il y a dilution des événements respiratoires sur l'ensemble de l'enregistrement et non sur la période de sommeil uniquement. D'autre part, en l'absence de tracé EEG, la quantification des micro-éveils est impossible. Il n'est donc pas possible dans l'examen poly graphique, de reconnaître une hypopnée en cas de diminution de flux respiratoire de 20 à 50% non associée à un épisode de désaturation de l'hémoglobine de 3% au moins. Alors que dans l'examen polysomnographique, une telle diminution du flux respiratoire pourrait être associée à un micro-éveil et ainsi comptabilisée en tant qu'hypopnée.De ce constat est né la volonté de trouver un équivalent de micro-éveil en polygraphie, en utilisant les signaux à disposition, afin d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique.Or plusieurs études ont démontrés que les micro-éveils sont associés à des réactions du système nerveux autonome. Lors des micro-éveils, on met en évidence la survenue d'une vasoconstriction périphérique. La variation du tonus sympathique associée aux micro-éveils peut être mesurée par différentes méthodes. Les variations de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie représentant un marqueur fiable de la vasoconstriction périphérique associée aux micro-réveils, il paraît donc opportun d'utiliser ce marqueur autonomique disponible sur le tracé des polygraphies ambulatoires afin de renforcer la sensibilité de cet examen.Le but de l'étude est d'évaluer la sensibilité des variations de l'amplitude de l'onde de pouls pour détecter des micro-réveils corticaux afin de trouver un moyen d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique et de renforcer ainsi sont pouvoir diagnostic.L'objectif est de démontrer qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde pouls est concomitante à une activation corticale correspondant à un micro¬réveil. Cette constatation pourrait permettre de déterminer une hypopnée, en polygraphie, par une diminution de 20 à 50% du flux respiratoire sans désaturation de 3% mais associée à une baisse significative de l'amplitude de pouls en postulant que l'événement respiratoire a entraîné un micro-réveil. On retrouve par cette méthode les mêmes critères de scoring d'événements respiratoires en polygraphie et en polysomnographie, et l'on renforce la sensibilité de la polygraphie par rapport au gold standard polysomnographique.La méthode consiste à montrer en polysomnographie qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie est associée à une activation du signal électroencéphalographique, en réalisant une analyse spectrale du tracé EEG lors des baisses d'amplitude du signal d'onde de pouls.Pour ce faire nous avons réalisé une étude rétrospective sur plus de 1000 diminutions de l'amplitude de l'onde de pouls sur les tracés de 10 sujets choisis de manière aléatoire parmi les patients référés dans notre centre du sommeil (CIRS) pour suspicion de trouble respiratoire du sommeil avec somnolence ou symptomatologie diurne.Les enregistrements nocturnes ont été effectués de manière standard dans des chambres individuelles en utilisant le système d'acquisition Embla avec l'ensemble des capteurs habituels. Les données ont été par la suite visuellement analysées et mesurées en utilisant le software Somnologica version 5.1, qui fournit un signal de l'amplitude de l'onde de pouls (puise wave amplitude - PWA).Dans un premier temps, un technicien du sommeil a réalisé une analyse visuelle du tracé EEG, en l'absence des données du signal d'amplitude d'onde de pouls. Il a déterminé les phases d'éveil et de sommeil, les stades du sommeil et les micro¬éveils selon les critères standards. Les micro-éveils sont définis lors d'un changement abrupt dans la fréquence de l'EEG avec un pattern d'ondes thêta-alpha et/ou une fréquence supérieure à 16 Hz (en l'absence de fuseau) d'une durée d'au minimum trois secondes. Si cette durée excède quinze secondes, l'événement correspond à un réveil.Puis, deux investigateurs ont analysé le signal d'amplitude d'onde de pouls, en masquant les données du tracé EEG qui inclut les micro-éveils. L'amplitude d'onde de pouls est calculée comme la différence de valeur entre le zénith et le nadir de l'onde pour chaque cycle cardiaque. Pour chaque baisse de l'amplitude d'onde de pouls, la plus grande et la plus petite amplitude sont déterminées et le pourcentage de baisse est calculé comme le rapport entre ces deux amplitudes. On retient de manière arbitraire une baisse d'au moins 20% comme étant significative. Cette limite a été choisie pour des raisons pratiques et cliniques, dès lors qu'elle représentait, à notre sens, la baisse minimale identifiable à l'inspection visuelle. Chaque baisse de PWA retenue est divisée en 5 périodes contiguës de cinq secondes chacune. Deux avant, une pendant et deux après la baisse de PWA.Pour chaque période de cinq secondes, on a pratiqué une analyse spectrale du tracé EEG correspondant. Le canal EEG C4-A1 est analysé en utilisant la transformée rapide de Fourier (FFT) pour chaque baisse de PWA et pour chaque période de cinq secondes avec une résolution de 0.2 Hz. La distribution spectrale est catégorisée dans chaque bande de fréquence: delta (0.5 à 4.0 Hz); thêta (4.1 à 8.0Hz); alpha (8.1 à 12.0 Hz); sigma (12.1 à 16 Hz) et beta (16.1 à 30.0 Hz). La densité de puissance (power density, en μΥ2 ) pour chaque bande de fréquence a été calculée et normalisée en tant que pourcentage de la puissance totale. On a déterminé, ensuite, la différence de densité de puissance entre les 5 périodes par ANOVA on the rank. Un test post hoc Tukey est été utilisé pour déterminer si les différences de densité de puissance étaient significatives. Les calculs ont été effectués à l'aide du software Sigmastat version 3.0 (Systat Software San Jose, California, USA).Le principal résultat obtenu dans cette étude est d'avoir montré une augmentation significative de la densité de puissance de l'EEG pour toutes les bandes de fréquence durant la baisse de l'amplitude de l'onde de pouls par rapport à la période avant et après la baisse. Cette augmentation est par ailleurs retrouvée dans la plupart des bande de fréquence en l'absence de micro-réveil visuellement identifié.Ce résultat témoigné donc d'une activation corticale significative associée à la diminution de l'onde de pouls. Ce résulat pourrait permettre d'utiliser les variations de l'onde de pouls dans les tracés de polygraphie comme marqueur d'une activation corticale. Cependant on peut dire que ce marqueur est plus sensible que l'analyse visuelle du tracé EEG par un technicien puisque qu'on notait une augmentation de lactivité corticale y compris en l'absence de micro-réveil visuellement identifié. L'application pratique de ces résultats nécessite donc une étude prospective complémentaire.

Lipodystrophy and weight changes: data from the Swiss HIV Cohort Study, 2000-2006.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Combination antiretroviral therapy (cART) is changing, and this may affect the type and occurrence of side effects. We examined the frequency of lipodystrophy (LD) and weight changes in relation to the use of specific drugs in the Swiss HIV Cohort Study (SHCS). METHODS: In the SHCS, patients are followed twice a year and scored by the treating physician as having 'fat accumulation', 'fat loss', or neither. Treatments, and reasons for change thereof, are recorded. Our study sample included all patients treated with cART between 2003 and 2006 and, in addition, all patients who started cART between 2000 and 2003. RESULTS: From 2003 to 2006, the percentage of patients taking stavudine, didanosine and nelfinavir decreased, the percentage taking lopinavir, nevirapine and efavirenz remained stable, and the percentage taking atazanavir and tenofovir increased by 18.7 and 22.2%, respectively. In life-table Kaplan-Meier analysis, patients starting cART in 2003-2006 were less likely to develop LD than those starting cART from 2000 to 2002 (P<0.02). LD was quoted as the reason for treatment change or discontinuation for 4% of patients on cART in 2003, and for 1% of patients treated in 2006 (P for trend <0.001). In univariate and multivariate regression analysis, patients with a weight gain of >or=5 kg were more likely to take lopinavir or atazanavir than patients without such a weight gain [odds ratio (OR) 2, 95% confidence interval (CI) 1.3-2.9, and OR 1.7, 95% CI 1.3-2.1, respectively]. CONCLUSIONS: LD has become less frequent in the SHCS from 2000 to 2006. A weight gain of more than 5 kg was associated with the use of atazanavir and lopinavir.

Phenotypic heterogeneity of human cardiac stem cell clones and cardiosphere-forming cells

Although cardiac stem cells have been isolated based on stem cell surface markers, no single marker is stem cell-specific. Clonogenicity is a defining functional property of stemness. We therefore analyzed cardiac cell clones derived from human hearts.Methods: Clonogenic cells were derived from adult human atrial samples. Cells were either cultured in the absence of an initial marker selection or, in separate experiments, they were initially selected for c-kit (CD117), CD31 or CD164 by magnetic immunobeads, or for high aldehyde dehydrogenase activity (ALDH) by FACS. High ALDH activity has been linked to stem/progenitor cells in several tissues. Surface marker analysis was performed by flow cytometry. Cultured cells were also exposed to different factors that modulate cell differentiation, including Dikkopf-1, Noggin, and Wnt-5.Results: Clonogenic cells mainly showed fibroblast-like morphology, ability to grow for more than 30 passages in vitro, and a heterogeneous marker profile even in clones derived from the same cardiac sample. The predominant phenotype was positive for CD13, CD29, CD31, CD44, CD54, CD105 and CD146, but negative for CD10, CD11b, CD14, CD15, CD34, CD38, CD45, CD56, CD106, CD117, CD123, CD133, CD135 and CD271, primarily consistent with endothelial/vascular progenitor cells. However, a minority of clones showed a different profile characterized by expression of CD90, CD106 and CD318, but not CD31 and CD146, consistent with mesenchymal stem/progenitor cells. When initial cell selection was performed, both phenotypes were observed, similarly to unselected cells, irrespective of the selection marker used. Of note, CD117+ sorted cell clones were CD117-negative in culture. Regardless of the immunophenotype, several clones were able to form spheric cell aggregates (cardiospheres), a distinct stem cell property. Dikkopf-1 induced marked CD15 and CD106 upregulation, consistent with stromal differentiation; this effect was prevented by Noggin.Conclusions: The adult human heart contains clonogenic stem/progenitor cells that can be expanded for many passages and form cardiospheres. The surface marker profile of these cells is heterogeneous, consistent with a majority of clones being comprised of endothelial or vascular progenitor cells and a minority of clones consisting of mesenchymal stem/progenitor cells. Dikkopf-1 and Noggin showed opposing effects on stromal differentiation of human cardiac cell clones.

Variation in thermal performance and reaction norms among populations of Drosophila melanogaster.

The major goal of evolutionary thermal biology is to understand how variation in temperature shapes phenotypic evolution. Comparing thermal reaction norms among populations from different thermal environments allows us to gain insights into the evolutionary mechanisms underlying thermal adaptation. Here, we have examined thermal adaptation in six wild populations of the fruit fly (Drosophila melanogaster) from markedly different natural environments by analyzing thermal reaction norms for fecundity, thorax length, wing area, and ovariole number under ecologically realistic fluctuating temperature regimes in the laboratory. Contrary to expectation, we found only minor differences in the thermal optima for fecundity among populations. Differentiation among populations was mainly due to differences in absolute (and partly also relative) thermal fecundity performance. Despite significant variation among populations in the absolute values of morphological traits, we observed only minor differentiation in their reaction norms. Overall, the thermal reaction norms for all traits examined were remarkably similar among different populations. Our results therefore suggest that thermal adaptation in D. melanogaster predominantly involves evolutionary changes in absolute trait values rather than in aspects of thermal reaction norms.

Changes in the contents of kaempherol, quercetin and L-ascorbic acid in sea buckthorn berries during maturation

Selostus: Tyrnin marjojen kamferoli-, kversetiini- ja L-askorbiinihappopitoisuuksien muutokset kypsymisen aikana

E-publishing development and changes in the scholarly communication system

New and alternative scientific publishing business models is a reality driven mostly by the information and communication technologies, by the movements towards the recovery of control of the scientific communication activities by the academic community, and by the open access approaches. The hybrid business model, mixing open and toll-access is a reality and they will probably co-exist with respective trade-offs. This essay discusses the changes driven by the epublishing and the impacts on the scholarly communication system stakeholders' interrelationships (publishers-researchers, publishers-libraries and publishers-users interrelationships), and the changes on the scientific publishing business models, followed by a discussion of possible evolving business models. Whatever the model which evolves and dominates, a huge cultural change in authors' and institutions publishing practices will be necessary in order to make the open access happen and to consolidate the right business models for the traditional publishers. External changes such as policies, rewarding systems and institutions mandates should also happen in order to sustain the whole changing scenario.

Changes in Aortic Pulse Wave Velocity in Hypertensive Postmenopausal Women: Comparison Between a Calcium Channel Blocker vs Angiotensin Receptor Blocker Regimen.

J Clin Hypertens (Greenwich). 2012;14:773-778. ©2012 Wiley Periodicals, Inc. Postmenopausal women are at greater risk for hypertension-related cardiovascular disease. Antihypertensive therapy may help alleviate arterial stiffness that represents a potential modifiable risk factor of hypertension. This randomized controlled study investigated the difference between an angiotensin receptor blocker and a calcium channel blocker in reducing arterial stiffness. Overall, 125 postmenopausal hypertensive women (age, 61.4±6 years; systolic blood pressure/diastolic blood pressure [SBP/DBP], 158±11/92±9 mm Hg) were randomized to valsartan 320 mg±hydrochlorothiazide (HCTZ) (n=63) or amlodipine 10 mg±HCTZ (n=62). The primary outcome was carotid-to-femoral pulse wave velocity (PWV) changes after 38 weeks of treatment. Both treatments lowered peripheral blood pressure (BP) (-22.9/-10.9 mm Hg for valsartan and -25.2/-11.7 mm Hg for amlodipine, P=not significant) and central BP (-15.7/-7.6 mm Hg for valsartan and -19.2/-10.3 mm Hg for amlodipine, P<.05 for central DBP). Both treatments similarly reduced the carotid-femoral PWV (-1.9 vs -1.7 m/s; P=not significant). Amlodipine was associated with a higher incidence of peripheral edema compared with the valsartan group (77% vs 14%, P<.001). BP lowering in postmenopausal women led to a reduction in arterial stiffness as assessed by PWV measurement. Both regimens reduced PWV to a similar degree after 38 weeks of treatment despite differences in central BP lowering, suggesting that the effect of valsartan on PWV is mediated through nonhemodynamic effects.

The evolution and consequences of sex-specific reproductive variance.

Natural selection favors alleles that increase the number of offspring produced by their carriers. But in a world that is inherently uncertain within generations, selection also favors alleles that reduce the variance in the number of offspring produced. If previous studies have established this principle, they have largely ignored fundamental aspects of sexual reproduction and therefore how selection on sex-specific reproductive variance operates. To study the evolution and consequences of sex-specific reproductive variance, we present a population-genetic model of phenotypic evolution in a dioecious population that incorporates previously neglected components of reproductive variance. First, we derive the probability of fixation for mutations that affect male and/or female reproductive phenotypes under sex-specific selection. We find that even in the simplest scenarios, the direction of selection is altered when reproductive variance is taken into account. In particular, previously unaccounted for covariances between the reproductive outputs of different individuals are expected to play a significant role in determining the direction of selection. Then, the probability of fixation is used to develop a stochastic model of joint male and female phenotypic evolution. We find that sex-specific reproductive variance can be responsible for changes in the course of long-term evolution. Finally, the model is applied to an example of parental-care evolution. Overall, our model allows for the evolutionary analysis of social traits in finite and dioecious populations, where interactions can occur within and between sexes under a realistic scenario of reproduction.