Metodologia analítica para determinação de folatos e ácido fólico em alimentos

The aim of this work was to develop and to validate a methodology using HPLC for the simultaneous determination of folates and folic acid in foods. The limits of detection and the recovery rates for the vitamins in the certified reference materials were respectively 5 pg/mL and 94-108% for 5-MTHF, 7 pg/mL and 97-102% for THF, 30 pg/mL and 97.9-104% for 5-FTHF, 30 pg/mL and 95-107 for 10-FFA, 5 ng/mL and 97-102% for FA and 5 ng/mL and 98-103% for 10-MFA. Repeatability showed a coefficient of variation below 3.9% for all the vitamins. The proposed methodology was shown to be efficient when applied to different certified reference materials, namely pig's liver (BCR487), powdered milk (BCR421) and a vegetable mixture (BCR485).

Simultaneous and accurate determination of water- and fat-soluble vitamins in multivitamin tablets by using an RP-HPLC method

In the present study, a reversed-phase high-performance liquid chromatographic (RP-HPLC) procedure was developed and validated for the simultaneous determination of seven water-soluble vitamins (thiamine, riboflavin, niacin, cyanocobalamin, ascorbic acid, folic acid, and p-aminobenzoic acid) and four fat-soluble vitamins (retinol acetate, cholecalciferol, α-tocopherol, and phytonadione) in multivitamin tablets. The linearity of the method was excellent (R² > 0.999) over the concentration range of 10 - 500 ng mL-1. The statistical evaluation of the method was carried out by performing the intra- and inter-day precision. The accuracy of the method was tested by measuring the average recovery; values ranged between 87.4% and 98.5% and were acceptable quantitative results that corresponded with the label claims.

Lethal weapons : novel approaches for receptor-targeted cancer cell elimination

The currently used forms of cancer therapy are associated with drug resistance and toxicity to healthy tissues. Thus, more efficient methods are needed for cancer-specific induction of growth arrest and programmed cell death, also known as apoptosis. Therapeutic forms of tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) are investigated in clinical trials due to the capability of TRAIL to trigger apoptosis specifically in cancer cells by activation of cell surface death receptors. Many tumors, however, have acquired resistance to TRAIL-induced apoptosis and sensitizing drugs for combinatorial treatments are, therefore, in high demand. This study demonstrates that lignans, natural polyphenols enriched in seeds and cereal, have a remarkable sensitizing effect on TRAIL-induced cell death at non-toxic lignan concentrations. In TRAIL-resistant and androgen-dependent prostate cancer cells we observe that lignans repress receptor tyrosine kinase (RTK) activity and downregulate cell survival signaling via the Akt pathway, which leads to increased TRAIL sensitivity. A structure-activity relationship analysis reveals that the γ-butyrolactone ring of the dibenzylbutyrolactone lignans is essential for the rapidly reversible TRAIL-sensitizing activity of these compounds. Furthermore, the lignan nortrachelogenin (NTG) is identified as the most efficient of the 27 tested lignans and norlignans in sensitization of androgen-deprived prostate cancer cells to TRAIL-induced apoptosis. While this combinatorial anticancer approach may leave normal cells unharmed, several efficient cancer drugs are too toxic, insoluble or unstable to be used in systemic therapy. To enable use of such drugs and to protect normal cells from cytotoxic effects, cancer-targeted drug delivery vehicles of nanometer scale have recently been generated. The newly developed nanoparticle system that we tested in vitro for cancer cell targeting combines the efficient drug-loading capacity of mesoporous silica to the versatile particle surface functionalization of hyperbranched poly(ethylene imine), PEI. The mesoporous hybrid silica nanoparticles (MSNs) were functionalized with folic acid to promote targeted internalization by folate receptor overexpressing cancer cells. The presented results demonstrate that the developed carrier system can be employed in vitro for cancer selective delivery of adsorbed or covalently conjugated molecules and furthermore, for selective induction of apoptotic cell death in folate receptor expressing cancer cells. The tested carrier system displays potential for simultaneous delivery of several anticancer agents specifically to cancer cells also in vivo.

Metabolism and gene polymorphisms of the folate pathway in Brazilian women with history of recurrent abortion

PURPOSE: To investigate the association between polymorphisms in genes that encode enzymes involved in folate- and vitamin B12-dependent homocysteine metabolism and recurrent spontaneous abortion (RSA).METHODS: We investigated the C677T and A1298C polymorphisms of the methylenetetrahydrofalate reductase gene (MTHFR), the A2756G polymorphism of the methionine synthase gene (MS) and the 844ins68 insertion of the cystathionine beta synthetase gene (CBS). The PCR technique followed by RFLP was used to assess the polymorphisms; the serum levels of homocysteine, vitamin B12 and folate were investigated by chemiluminescence. The EPI Info Software version 6.04 was used for statistical analysis. Parametric variables were compared by Student's t-test and nonparametric variables by the Wilcoxon rank sum test.RESULTS: The frequencies of gene polymorphisms in 89 women with a history of idiopathic recurrent miscarriage and 150 controls were 19.1 and 19.6% for the C677T, insertion, 20.8 and 26% for the A1298C insertion, 14.2 and 21.9% for the A2756G insertion, and 16.4 and 18% for the 844ins68 insertion, respectively. There were no significant differences between case and control groups in any of the gene polymorphisms investigated. However, the frequency of the 844ins68 insertion in the CBS gene was higher among women with a history of loss during the third trimester of pregnancy (p=0.003). Serum homocysteine, vitamin B12 and folate levels id not differ between the polymorphisms studied in the case and control groups. However, linear regression analysis showed a dependence of serum folate levels on the maintenance of tHcy levels.CONCLUSION: The investigated gene polymorphisms and serum homocysteine, vitamin B12 and folate levels were not associated with idiopathic recurrent miscarriage in the present study. Further investigations are needed in order to confirm the role of the CBS 844ins68 insertion in recurrent miscarriage.

High doses of riboflavin and the elimination of dietary red meat promote the recovery of some motor functions in Parkinson's disease patients

Abnormal riboflavin status in the absence of a dietary deficiency was detected in 31 consecutive outpatients with Parkinson's disease (PD), while the classical determinants of homocysteine levels (B6, folic acid, and B12) were usually within normal limits. In contrast, only 3 of 10 consecutive outpatients with dementia without previous stroke had abnormal riboflavin status. The data for 12 patients who did not complete 6 months of therapy or did not comply with the proposed treatment paradigm were excluded from analysis. Nineteen PD patients (8 males and 11 females, mean age ± SD = 66.2 ± 8.6 years; 3, 3, 2, 5, and 6 patients in Hoehn and Yahr stages I to V) received riboflavin orally (30 mg every 8 h) plus their usual symptomatic medications and all red meat was eliminated from their diet. After 1 month the riboflavin status of the patients was normalized from 106.4 ± 34.9 to 179.2 ± 23 ng/ml (N = 9). Motor capacity was measured by a modification of the scoring system of Hoehn and Yahr, which reports motor capacity as percent. All 19 patients who completed 6 months of treatment showed improved motor capacity during the first three months and most reached a plateau while 5/19 continued to improve in the 3- to 6-month interval. Their average motor capacity increased from 44 to 71% after 6 months, increasing significantly every month compared with their own pretreatment status (P < 0.001, Wilcoxon signed rank test). Discontinuation of riboflavin for several days did not impair motor capacity and yellowish urine was the only side effect observed. The data show that the proposed treatment improves the clinical condition of PD patients. Riboflavin-sensitive mechanisms involved in PD may include glutathione depletion, cumulative mitochondrial DNA mutations, disturbed mitochondrial protein complexes, and abnormal iron metabolism. More studies are required to identify the mechanisms involved.

Hyperhomocystinemia in patients with coronary artery disease

Hyperhomocystinemia has been related to an increased risk of cardiovascular disease in several studies. The C677T polymorphism for the gene that encodes the methylenetetrahydrofolate reductase enzyme (MTHFR) and low plasma folate levels are common causes of hyperhomocystinemia. Due to differences in nutritional patterns and genetic background among different countries, we evaluated the role of hyperhomocystinemia as a coronary artery disease (CAD) risk factor in a Brazilian population. The relation between homocysteine (Hcy) and the extent of CAD, measured by an angiographic score, was determined. A total of 236 patients referred for coronary angiography for clinical reasons were included. CAD was found in 148 (62.7%) patients and 88 subjects had normal or near normal arteries. Patients with CAD had higher Hcy levels [mean (SD)] than those without disease (14 (6.8) vs 12.5 (4.0) µM; P = 0.04). Hyperhomocystinemia (Hcy >17.8 µM) prevalence was higher in the CAD group: 31.1 vs 12.2% (P = 0.01). After adjustment for major risk factors, we found an independent association between hyperhomocystinemia and CAD (OR = 2.48; 95% CI = 1.02-6.14). Patients with a more advanced coronary score had a higher frequency of hyperhomocystinemia and tended to have higher mean Hcy levels. An inverse relation between plasma folate and Hcy levels was found (r = -0.14; P = 0.04). Individuals with the MTHFR C677T polymorphism had a higher prevalence of hyperhomocystinemia than those without the mutated allele. We conclude that hyperhomocystinemia is independently associated with CAD, with a positive association between Hcy level and disease severity.

Polymorphisms in genes MTHFR, MTR and MTRR are not risk factors for cleft lip/palate in South Brazil

Non-syndromic cleft lip and palate (CL/P) occurs due to interaction between genetic and environmental factors. Abnormalities in homocysteine metabolism may play a role in its etiology due to polymorphisms in genes involved in this pathway. Because of the involvement of MTHFR, MTR and MTRR genes with folate metabolism and the evidence that maternal use of folic acid in early pregnancy reduces the risk for CL/P, we evaluated the influence of their polymorphisms on the etiology of CL/P through a case-control study. The analyses involved 114 non-syndromic phenotypically white children with clefts (case) and 110 mothers, and 100 non-affected (control) children and their mothers. The polymorphisms 677C>T of MTHFR, 2756A>G of MTR, and 66A>G of MTRR genes were analyzed by PCR-RFLP. Allelic frequencies did not differ from other studies conducted on white populations for MTHFR 677T allele (0.35) and for MTR 2756G allele (0.17), but MTRR 66G allele frequency (0.35) was lower than observed elsewhere. The genotypic distribution of the 677C>T polymorphisms under study did not show significant differences between CL/P patients, their mothers and controls. These results suggest that the alterations of folate metabolism related to these polymorphisms are not involved in clefting in the population under study.

Genetics of homocysteine metabolism and associated disorders

Homocysteine is a sulfur-containing amino acid derived from the metabolism of methionine, an essential amino acid, and is metabolized by one of two pathways: remethylation or transsulfuration. Abnormalities of these pathways lead to hyperhomocysteinemia. Hyperhomocysteinemia is observed in approximately 5% of the general population and is associated with an increased risk for many disorders, including vascular and neurodegenerative diseases, autoimmune disorders, birth defects, diabetes, renal disease, osteoporosis, neuropsychiatric disorders, and cancer. We review here the correlation between homocysteine metabolism and the disorders described above with genetic variants on genes coding for enzymes of homocysteine metabolism relevant to clinical practice, especially common variants of the MTHFR gene, 677C>T and 1298A>C. We also discuss the management of hyperhomocysteinemia with folic acid supplementation and fortification of folic acid and the impact of a decrease in the prevalence of congenital anomalies and a decline in the incidence of stroke mortality.

Photon Upconverting Nanophosphors: Unique Reporters for Optical Biosensing

Upconversion photoluminescence is a unique property of mostly certain inorganic materials, which are capable of converting low-energy infrared radiation into a higher-energy emission at visible wavelengths. This anti-Stokes shift enables luminescence detection without autofluorescence, which makes the upconverting materials a highly suitable reporter technology for optical biosensing applications. Furthermore, they exhibit long luminescence lifetime with narrow bandwidths also at the optical window of biomaterials enabling luminescence measurements in challenging sample matrices, such as whole blood. The aim of this thesis was to study the unique properties and the applicability of nano-sized upconverting phosphors (UCNPs) as reporters in biosensing applications. To render the inorganic nanophosphors water-dispersible and biocompatible, they were subjected to a series of surface modifications starting with silica-encapsulation and ending with a bioconjugation step with an analyte-recognizing biomolecule. The paramagnetism of the lanthanide dopants in the nanophosphors was exploited to develop a highly selective separation method for the UCNP-bioconjugates based on the magnetic selectivity of the high gradient magnetic separation (HGMS) system. The applicability of the nano-sized UCNPs as reporters in challenging sample matrices was demonstrated in two homogeneous sensing applications based on upconversion resonance energy transfer (UC-RET). A chemosensor for intracellular pH was developed exploiting UC-RET between the UCNP and a fluorogenic pH-sensitive dye with strongly increasing fluorescence intensity in decreasing pH. The pH-independent emission of the UCNPs at 550 nm was used for referencing. The applicability of the pH-nanosensor for intracellular pH measurement was tested in HeLa cells, and the acidic pH of endosomes could be detected with a confocal fluorescence microscope. Furthermore, a competitive UC-RET-based assay for red blood cell folic acid was developed for the measurement of folate directly from a whole blood sample. The optically transparent window of biomaterials was used in both the excitation and the measurement of the UC-RET sensitized emission of a near-infrared acceptor dye to minimize sample absorption, and the anti-Stokes detection completely eliminated the Stokes-shifted autofluorescence. The upconversion photoluminescence efficiency is known to be dependent on crystallite size, because the increasing surface-to-volume ratio of nano-sized UCNPs renders them more susceptible to quenching effects of the environment than their bulk counterpart. Water is known to efficiently quench the luminescence of lanthanide dopants. In this thesis, the quenching mechanism of water was studied using luminescence decay measurements. Water was found to quench the luminescence of UCNPs by increasing the non-radiative relaxation of the excited state of Yb3+ sensitizer ion, which had a very strong quenching effect on upconversion luminescence intensity.

Contents of folates in edible mushrooms commercialised in the city of Campinas, São Paulo, Brazil

In this study, folates were evaluated in the main species of mushroom cultivated in Brazil. The species analysed were Agaricus bisporus (button mushroom), Lentinula edodes (shiitake) and Pleorotus ostreatus (shimeji). The five main forms of folate found in foods were determined: tetrahydrofolic acid (THFA), 10-methyl folic acid (10MFA), 5-methyl tetrahydrofolic acid (5MTHFA), 10-formyl folic acid (10FFA) and 5-formy tetrahydrofolic acid (5FTHFA). The methodology employed used extraction with phosphate buffer, clean up with trichloroacetic acid and separation of the vitamins by high-performance liquid chromatography, with simultaneous ultraviolet and fluorescence detection. The results obtained for total folate were 551 to 1404 µg.100 g -1 for the button mushroom, 606 to 727 µg.100 g -1 for shiitake and 460 to 1325 µg.100 g-1 for shimeji. The data showed that mushrooms could be considered as sources of folates and that their contribution of these vitamins to the diet was meaningful.

Nanoparticules Chitosane-PEG-FA-ADN pour la thérapie génique non virale et application du gène de l’IL-1Ra dans un modèle expérimental d’arthrite rhumatoïde

La thérapie génique représente l'un des défis de la médecine des prochaines décennies dont la réussite dépend de la capacité d'acheminer l'ADN thérapeutique jusqu'à sa cible. Des structures non virales ont été envisagées, dont le chitosane, polymère cationique qui se combine facilement à l’ADN. Une fois le complexe formé, l’ADN est protégé des nucléases qui le dégradent. Le premier objectif de l'étude est de synthétiser et ensuite évaluer différentes nanoparticules de chitosane et choisir la mieux adaptée pour une efficacité de transfection sélective in vitro dans les cellules carcinomes épidermoïdes (KB). Le deuxième objectif de l'étude est d'examiner in vivo les effets protecteurs du gène de l'IL-1Ra (bloqueur naturel de la cytokine inflammatoire, l’Interleukine-1β) complexé aux nanoparticules de chitosane sélectionnées dans un modèle d'arthrite induite par un adjuvant (AIA) chez le rat. Les nanoparticules varient par le poids moléculaire du chitosane (5, 25 et 50 kDa), et la présence ou l’absence de l’acide folique (FA). Des mesures macroscopiques de l’inflammation seront évaluées ainsi que des mesures de concentrations de l’Interleukine-1β, Prostaglandine E2 et IL-1Ra humaine secrétés dans le sérum. Les nanoparticules Chitosane-ADN en présence de l’acide folique et avec du chitosane de poids moléculaire de 25 kDa, permettent une meilleure transfection in vitro. Les effets protecteurs des nanoparticules contenant le gène thérapeutique étaient évidents suite à la détection de l’IL-1Ra dans le sérum, la baisse d'expressions des facteurs inflammatoires, l’Interleukine-1 et la Prostaglandine-E2 ainsi que la diminution macroscopique de l’inflammation. Le but de cette étude est de développer notre méthode de thérapie génique non virale pour des applications cliniques pour traiter l’arthrite rhumatoïde et d’autres maladies humaines.

Utilisation des suppléments alimentaires chez les athlètes d’élite québécois

Ce projet découle du Canadian Sport Centre Dietary Study qui avait pour objectif d’évaluer les habitudes de consommation de suppléments alimentaires chez les athlètes canadiens et de déterminer si des différences régionales existaient. Un nombre de sujets était prédéterminé pour chaque province en considération du nombre d’athlètes identifiés comme Excellence, Élite ou Relève par les Centres d’entraînement nationaux et les organismes gouvernementaux. Pour ce mémoire, seules les données associées aux athlètes du Québec ont été considérées. Quarante-trois athlètes ont répondu à un questionnaire sur l’utilisation des suppléments alimentaires, 71 ont fourni un journal alimentaire de trois jours et 42 parmi ces derniers ont remis les deux documents. La prévalence d’utilisation des suppléments alimentaires était de 90,7%. Les utilisateurs consommaient en moyenne 3,35 produits différents, particulièrement des boissons énergétiques (48,8%), des multivitamines-minéraux (37,2%), des produits de santé naturels (37,2%) et des suppléments de protéines en poudre (34,9%). Les athlètes souhaitaient maintenir leur santé (27,9%) et améliorer leur niveau d’énergie (27,9%) ou leur récupération (25,6%). Les sources d’information citées étaient les entraîneurs physiques (25,6%), la famille ou les amis (16,3%) et les coéquipiers (16,3%). Les sujets se procuraient ces produits dans les épiceries (16,3%), les pharmacies (14,0%) et les magasins spécialisés (9,3%). Soixante-dix pour cent des sujets croyaient que l’arrêt de l’utilisation des suppléments alimentaires n’aurait aucun impact sur leurs performances ou ne savaient pas comment cela les influencerait. Ils démontraient un vif intérêt au sujet de l’efficacité (69,8%), la légalité (55,8%) et la sécurité (53,5%) de ces produits. Des sujets qui utilisaient un supplément de protéines, 81% présentaient un apport alimentaire supérieur à leurs besoins. L’utilisation de suppléments de multivitaminesminéraux permettait de combler l’apport insuffisant en calcium et en folate, mais pas en potassium. Nos résultats soulignent que ces utilisateurs présentaient des apports dépassant l’apport maximal tolérable pour le sodium, le magnésium, la niacine, le folate, la vitamine A et le fer. Nous pouvons donc conclure que ces deux types de suppléments alimentaires n’étaient pas utilisés d’une façon pertinente.

La prise d’acide folique en période périconceptionnelle : une étude sur la concordance aux directives cliniques canadiennes et sur l’impact sur la prévalence des malformations congénitales au Québec

La prise d’un supplément d’acide folique en période préconceptionnelle réduit le risque d’une anomalie du tube neural (ATN), une malformation du système nerveux. Dans le but d’en réduire la prévalence, la Société des Obstétriciens et Gynécologues du Canada a émis de nouvelles directives cliniques en 2007 qui tenaient compte de différents facteurs de risque pour les ATN et pour qui la dose recommandée variait selon le profil de risque de la femme, allant de 0,4 à 5,0 mg d’acide folique. Jusqu’à présent, peu de données sont disponibles sur les effets de la prise d’une haute dose d’acide folique. Les objectifs de cette étude étaient: 1) d’évaluer la concordance entre la supplémentation en acide folique chez les femmes enceintes et les nouvelles recommandations canadiennes; 2) d’identifier les déterminants d’une utilisation concordante et 3) d’évaluer si la prise de hautes doses d’acide folique en période périconceptionnelle réduisait le risque de malformations congénitales autre que les ATN. Pour répondre à ces objectifs, une étude transversale et une étude écologique ont été effectuées. La première incluait 361 femmes enceintes recrutées aux cliniques d’obstétriques du CHU Sainte-Justine et la deuxième utilisait le Registre Québécois des Grossesses, issu du jumelage de trois banques de données administratives au Québec (RAMQ, Med-Écho et ISQ), où 152 392 couples mère-enfant ont été identifiés. Seul 27% des femmes enceintes ayant participé à l’étude transversale avaient une supplémentation en acide folique, avec ou sans ordonnance, concordante aux lignes directrices canadiennes. La concordance variait selon leur profil de facteurs de risque pour les ATN. Notre étude écologique montre que la prévalence annuelle de l’utilisation de haute dose d’acide folique (avec ordonnance) en période périconceptionnelle a augmenté de 0,17% à 0,80% (p < 0,0001) entre 1998 et 2008 et que la prévalence des malformations congénitales majeures a augmenté de 15% au cours de la même période (3,35% à 3,87%, p<0,0001). Les résultats de nos deux études montrent que l’acide folique n’est pas largement utilisé par les femmes en âge de procréer et ce, peu importe la dose. De nouvelles campagnes de santé publique devront être mises sur pied, afin d’inciter les femmes à consommer de l’acide folique avant et pendant leur grossesse. Également, la prise de haute dose d’acide folique ne semble pas avoir diminué le risque de malformations congénitales, à l’échelle populationnelle.

Detection of methotrexate using surface plasmon resonance biosensors for chemotherapy monitoring

Le méthotrexate (MTX), un agent anti-cancéreux fréquemment utilisé en chimiothérapie, requiert généralement un suivi thérapeutique de la médication (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) pour surveiller son niveau sanguin chez le patient afin de maximiser son efficacité tout en limitant ses effets secondaires. Malgré la fenêtre thérapeutique étroite entre l’efficacité et la toxicité, le MTX reste, à ce jour, un des agents anti-cancéreux les plus utilisés au monde. Les techniques analytiques existantes pour le TDM du MTX sont coûteuses, requièrent temps et efforts, sans nécessairement fournir promptement les résultats dans le délai requis. Afin d’accélérer le processus de dosage du MTX en TDM, une stratégie a été proposée basée sur un essai compétitif caractérisé principalement par le couplage plasmonique d’une surface métallique et de nanoparticules d’or. Plus précisément, l’essai quantitatif exploite la réaction de compétition entre le MTX et une nanoparticule d’or fonctionnalisée avec l’acide folique (FA-AuNP) ayant une affinité pour un récepteur moléculaire, la réductase humaine de dihydrofolate (hDHFR), une enzyme associée aux maladies prolifératives. Le MTX libre mixé avec les FA-AuNP, entre en compétition pour les sites de liaison de hDHFR immobilisés sur une surface active en SPR ou libres en solution. Par la suite, les FA-AuNP liées au hDHFR fournissent une amplification du signal qui est inversement proportionnelle à la concentration de MTX. La résonance des plasmons de surface (SPR) est généralement utilisée comme une technique spectroscopique pour l’interrogation des interactions biomoléculaires. Les instruments SPR commerciaux sont généralement retrouvés dans les grands laboratoires d’analyse. Ils sont également encombrants, coûteux et manquent de sélectivité dans les analyses en matrice complexe. De plus, ceux-ci n’ont pas encore démontré de l’adaptabilité en milieu clinique. Par ailleurs, les analyses SPR des petites molécules comme les médicaments n’ont pas été explorés de manière intensive dû au défi posé par le manque de la sensibilité de la technique pour cette classe de molécules. Les développements récents en science des matériaux et chimie de surfaces exploitant l’intégration des nanoparticules d’or pour l’amplification de la réponse SPR et la chimie de surface peptidique ont démontré le potentiel de franchir les limites posées par le manque de sensibilité et l’adsorption non-spécifique pour les analyses directes dans les milieux biologiques. Ces nouveaux concepts de la technologie SPR seront incorporés à un système SPR miniaturisé et compact pour exécuter des analyses rapides, fiables et sensibles pour le suivi du niveau du MTX dans le sérum de patients durant les traitements de chimiothérapie. L’objectif de cette thèse est d’explorer différentes stratégies pour améliorer l’analyse des médicaments dans les milieux complexes par les biocapteurs SPR et de mettre en perspective le potentiel des biocapteurs SPR comme un outil utile pour le TDM dans le laboratoire clinique ou au chevet du patient. Pour atteindre ces objectifs, un essai compétitif colorimétrique basé sur la résonance des plasmons de surface localisée (LSPR) pour le MTX fut établi avec des nanoparticules d’or marquées avec du FA. Ensuite, cet essai compétitif colorimétrique en solution fut adapté à une plateforme SPR. Pour les deux essais développés, la sensibilité, sélectivité, limite de détection, l’optimisation de la gamme dynamique et l’analyse du MTX dans les milieux complexes ont été inspectés. De plus, le prototype de la plateforme SPR miniaturisée fut validé par sa performance équivalente aux systèmes SPR existants ainsi que son utilité pour analyser les échantillons cliniques des patients sous chimiothérapie du MTX. Les concentrations de MTX obtenues par le prototype furent comparées avec des techniques standards, soit un essai immunologique basé sur la polarisation en fluorescence (FPIA) et la chromatographie liquide couplée avec de la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) pour valider l’utilité du prototype comme un outil clinique pour les tests rapides de quantification du MTX. En dernier lieu, le déploiement du prototype à un laboratoire de biochimie dans un hôpital démontre l’énorme potentiel des biocapteurs SPR pour utilisation en milieux clinique.

Role of the Protein Tyrosine Kinase 7 gene in human neural tube defects

Les anomalies du tube neural (ATN) sont des anomalies développementales où le tube neural reste ouvert (1-2/1000 naissances). Afin de prévenir cette maladie, une connaissance accrue des processus moléculaires est nécessaire. L’étiologie des ATN est complexe et implique des facteurs génétiques et environnementaux. La supplémentation en acide folique est reconnue pour diminuer les risques de développer une ATN de 50-70% et cette diminution varie en fonction du début de la supplémentation et de l’origine démographique. Les gènes impliqués dans les ATN sont largement inconnus. Les études génétiques sur les ATN chez l’humain se sont concentrées sur les gènes de la voie métabolique des folates du à leur rôle protecteur dans les ATN et les gènes candidats inférés des souris modèles. Ces derniers ont montré une forte association entre la voie non-canonique Wnt/polarité cellulaire planaire (PCP) et les ATN. Le gène Protein Tyrosine Kinase 7 est un membre de cette voie qui cause l’ATN sévère de la craniorachischisis chez les souris mutantes. Ptk7 interagit génétiquement avec Vangl2 (un autre gène de la voie PCP), où les doubles hétérozygotes montrent une spina bifida. Ces données font de PTK7 comme un excellent candidat pour les ATN chez l’humain. Nous avons re-séquencé la région codante et les jonctions intron-exon de ce gène dans une cohorte de 473 patients atteints de plusieurs types d’ATN. Nous avons identifié 6 mutations rares (fréquence allélique <1%) faux-sens présentes chez 1.1% de notre cohorte, dont 3 sont absentes dans les bases de données publiques. Une variante, p.Gly348Ser, a agi comme un allèle hypermorphique lorsqu'elle est surexprimée dans le modèle de poisson zèbre. Nos résultats impliquent la mutation de PTK7 comme un facteur de risque pour les ATN et supporte l'idée d'un rôle pathogène de la signalisation PCP dans ces malformations.