Haemodynamic consequences of changing bicarbonate and calcium concentrations in haemodialysis fluids.

BACKGROUND: In a previous study we demonstrated that mild metabolic alkalosis resulting from standard bicarbonate haemodialysis induces hypotension. In this study, we have further investigated the changes in systemic haemodynamics induced by bicarbonate and calcium, using non-invasive procedures. METHODS: In a randomized controlled trial with a single-blind, crossover design, we sequentially changed the dialysate bicarbonate and calcium concentrations (between 26 and 35 mmol/l for bicarbonate and either 1.25 or 1.50 mmol/l for calcium). Twenty-one patients were enrolled for a total of 756 dialysis sessions. Systemic haemodynamics was evaluated using pulse wave analysers. Bioimpedance and BNP were used to compare the fluid status pattern. RESULTS: The haemodynamic parameters and the pre-dialysis BNP using either a high calcium or bicarbonate concentration were as follows: systolic blood pressure (+5.6 and -4.7 mmHg; P < 0.05 for both), stroke volume (+12.3 and +5.2 ml; P < 0.05 and ns), peripheral resistances (-190 and -171 dyne s cm(-5); P < 0.05 for both), central augmentation index (+1.1% and -2.9%; ns and P < 0.05) and BNP (-5 and -170 ng/l; ns and P < 0.05). The need of staff intervention was similar in all modalities. CONCLUSIONS: Both high bicarbonate and calcium concentrations in the dialysate improve the haemodynamic pattern during dialysis. Bicarbonate reduces arterial stiffness and ameliorates the heart tolerance for volume overload in the interdialytic phase, whereas calcium directly increases stroke volume. The slight hypotensive effect of alkalaemia should motivate a probative reduction of bicarbonate concentration in dialysis fluid for haemodynamic reasons, only in the event of failure of classical tools to prevent intradialytic hypotension.

Effects of carbamazepine coadministration on plasma concentrations of the enantiomers of mianserin and of its metabolites.

Concentrations of the enantiomers of unconjugated and of total (unconjugated plus conjugated) mianserin, desmethylmianserin and 8-hydroxymianserin were measured in 12 patients before and after the introduction of carbamazepine. The dose of mianserin was 60 mg/d, carbamazepine was coadministered at 400 mg/d for 4 weeks, and blood samples were taken at weekly intervals after the introduction of carbamazepine. Each week, carbamazepine significantly decreased plasma concentrations of unconjugated and total (S)-mianserin (the more potent enantiomer) and of unconjugated and total (R)-mianserin. On average, plasma concentrations of unconjugated and total (S)-mianserin and of unconjugated and total (R)-mianserin were 55%, 56%, 66%, and 55%, respectively, of the corresponding values before introduction of carbamazepine. These results strongly suggest the involvement of CYP3A4, the major CYP enzyme induced by carbamazepine, in the metabolism of both enantiomers of mianserin. A strong decrease in the concentrations of (S)-8-hydroxymianserin was also measured (on average, the concentrations were 69% of the corresponding values before carbamazepine introduction). Conversely, plasma concentrations of unconjugated and of total (S)-desmethylmianserin, (R)-desmethylmianserin, and (R)-8-hydroxymianserin were only slightly modified by carbamazepine. From a clinical point of view, as a therapeutic window for (S)-mianserin has been recently suggested, the dose of racemic mianserin for a patient whose (S)-mianserin concentrations have been stabilized within this therapeutic window would need to be approximately doubled if carbamazepine, at 400 mg/d, is introduced as a comedication.

Intoxications létales à l'amisulpride en Suisse romande depuis 2005 : concentrations sanguines thérapeutiques, toxiques et létales. [Lethal amisulpride intoxications in Western Switzerland since 2005: Therapeutical, toxic and lethal concentrations]

Parmi les neuroleptiques disponibles, l'amisulpride est de plus en plus prescrit. De par son affinité sélective dose-dépendante aux récepteurs dopaminergiques, il est possible de moduler les effets de cette substance montrant des propriétés antidépressives à faible dose et agissant comme un puissant antipsychotique à forte dose. Toutefois, l'amisulpride induit une prolongation dose-dépendante de l'intervalle QT ce qui peut potentialiser la survenue d'arythmies ventriculaires, souvent fatales lorsque sa consommation est concomitante à celles d'autres médicaments ou stupéfiants allongeant l'intervalle QT. Cependant, la littérature scientifique demeure peu documentée en ce qui concerne la détermination de concentrations sanguines thérapeutiques, toxiques et létales. Après avoir présenté les propriétés pharmacodynamiques et pharmacocinétiques de l'amisulpride, nous nous proposons de définir plus précisément les seuils sanguins de concentrations thérapeutiques, toxiques et létales pour cette molécule illustrée par la revue des cas mortels impliquant l'amisulpride en Suisse romande depuis 2005. Among the available neuroleptic drugs, amisulpride is increasingly prescribed. Thanks to its dose-dependent selective affinity for dopamine receptors, it is possible to modulate the effects of this substance showing antidepressant properties at low dose and acting as a powerful antipsychotic at high dose. However, amisulpride induces a dose-dependent prolongation of the QT interval which may potentiate the occurrence of ventricular arrhythmias, often fatal when its consumption is concomitant with those of other drugs that prolong the QT interval. However, the scientific literature remains poorly documented with regard to the determination of therapeutic, toxic and lethal blood concentrations. After presenting the pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of amisulpride, we propose to define more precisely the blood levels of therapeutic, toxic and lethal concentrations for this molecule illustrated by a review of the fatal cases involving amisulpride in Western Switzerland since 2005.

Examining chemical compound biodegradation at low concentrations through bacterial cell proliferation.

We show proof of principle for assessing compound biodegradation at 1-2 mg C per L by measuring microbial community growth over time with direct cell counting by flow cytometry. The concept is based on the assumption that the microbial community will increase in cell number through incorporation of carbon from the added test compound into new cells in the absence of (as much as possible) other assimilable carbon. We show on pure cultures of the bacterium Pseudomonas azelaica that specific population growth can be measured with as low as 0.1 mg 2-hydroxybiphenyl per L, whereas in mixed community 1 mg 2-hydroxybiphenyl per L still supported growth. Growth was also detected with a set of fragrance compounds dosed at 1-2 mg C per L into diluted activated sludge and freshwater lake communities at starting densities of 10(4) cells per ml. Yield approximations from the observed community growth was to some extent in agreement with standard OECD biodegradation test results for all, except one of the examined compounds.

Effect of collection and preprocessing methods on neutrophil elastase plasma concentrations.

OBJECTIVES: Elevated plasma levels of the elastase alpha 1-proteinase inhibitor complex (E-alpha 1 PI) have been proposed as a marker of bacterial infection and neutrophil activation. Liberation of elastase from neutrophils after collection of blood may cause falsely elevated results. Collection methods have not been validated for critically ill neonates and children. We evaluated the influence of preanalytical methods on E-alpha 1 PI results including the recommended collection into EDTA tubes. DESIGN AND METHODS: First, we compared varying acceleration speeds and centrifugation times. Centrifugation at 1550 g for 3 min resulted in reliable preparation of leukocyte free plasma. Second, we evaluated all collection tubes under consideration for absorption of E-alpha 1 PI. Finally, 12 sets of samples from healthy adults and 42 sets obtained from critically ill neonates and children were distributed into the various sampling tubes. Samples were centrifuged within 15 min of collection and analyzed with a new turbidimetric assay adapted to routine laboratory analyzers. RESULTS: One of the two tubes containing a plasma-cell separation gel absorbed 22.1% of the E-alpha 1 PI content. In the remaining tubes without absorption of E-alpha 1 PI no differences were observed for samples from healthy adult patients. However, in samples from critically ill neonates or children, significantly higher results were obtained for plain Li-heparin tubes (mean = 183 micrograms/L), EDTA tubes (mean = 93 micrograms/L), and citrate tubes (mean = 88.5 micrograms/L) than for the Li-hep tube with cell-plasma separation gel and no absorption of E-alpha 1 PI (mean = 62.4 micrograms/L, p < 0.01). CONCLUSION: Contrary to healthy adults, E-alpha 1 PI results in plasma samples from critically ill neonates and children depend on the type of collection tube.

Long-term treatment of aggregating brain cell cultures with low concentrations of lead acetate.

Aggregating brain cell cultures were used as a model to study the effect of chronic exposure to low levels of lead acetate. Long-term maintenance of cultures could be improved by supplementation of the medium with albumin-bound lipids. Exposure for 9 days to 10(-6)-10(-4) M lead acetate caused a decrease of GABAergic (glutamic acid decarboxylase) and astrocytic (glutamine synthetase) markers which was also found after prolonged treatment (50 days) with 10(-7) M lead acetate. Total protein content and choline acetyltransferase were not changed. The results show that prolonged exposure of aggregating brain cell cultures to a low concentration of lead acetate causes distinct changes of cell type-specific parameters.

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.