Reductions in systemic and skeletal muscle blood flow and oxygen delivery limit maximal aerobic capacity in humans

[EN] BACKGROUND: A classic, unresolved physiological question is whether central cardiorespiratory and/or local skeletal muscle circulatory factors limit maximal aerobic capacity (VO2max) in humans. Severe heat stress drastically reduces VO2max, but the mechanisms have never been studied. METHODS AND RESULTS: To determine the main contributing factor that limits VO2max with and without heat stress, we measured hemodynamics in 8 healthy males performing intense upright cycling exercise until exhaustion starting with either high or normal skin and core temperatures (+10 degrees C and +1 degrees C). Heat stress reduced VO2max, 2-legged VO2, and time to fatigue by 0.4+/-0.1 L/min (8%), 0.5+/-0.2 L/min (11%), and 2.2+/-0.4 minutes (28%), respectively (all P<0.05), despite heart rate and core temperature reaching similar peak values. However, before exhaustion in both heat stress and normal conditions, cardiac output, leg blood flow, mean arterial pressure, and systemic and leg O2 delivery declined significantly (all 5% to 11%, P<0.05), yet arterial O2 content and leg vascular conductance remained unchanged. Despite increasing leg O2 extraction, leg VO2 declined 5% to 6% before exhaustion in both heat stress and normal conditions, accompanied by enhanced muscle lactate accumulation and ATP and creatine phosphate hydrolysis. CONCLUSIONS: These results demonstrate that in trained humans, severe heat stress reduces VO2max by accelerating the declines in cardiac output and mean arterial pressure that lead to decrements in exercising muscle blood flow, O2 delivery, and O2 uptake. Furthermore, the impaired systemic and skeletal muscle aerobic capacity that precedes fatigue with or without heat stress is largely related to the failure of the heart to maintain cardiac output and O2 delivery to locomotive muscle.

Autotransfusion system or integrated automatic suction device in minimized extracorporeal circulation: influence on coagulation and inflammatory response

To measure surrogate markers of coagulation activation as well as of the systemic inflammatory response in patients undergoing primary elective coronary artery bypass grafting (CABG) using either the so-called Smart suction device or a continuous autotransfusion system (C.A.T.S.®).

Pulmonary and systemic vascular dysfunction in young offspring of mothers with preeclampsia

Adverse events in utero may predispose to cardiovascular disease in adulthood. The underlying mechanisms are unknown. During preeclampsia, vasculotoxic factors are released into the maternal circulation by the diseased placenta. We speculated that these factors pass the placental barrier and leave a defect in the circulation of the offspring that predisposes to a pathological response later in life. The hypoxia associated with high-altitude exposure is expected to facilitate the detection of this problem.

Elevated systemic monocyte chemoattractrant protein-1 in hepatic steatosis without significant hepatic inflammation

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is strongly associated with obesity and the metabolic syndrome. It encompasses a clinico-pathologic spectrum of conditions ranging from simple steatosis to nonalcoholic steatohepatitis (NASH). The latter develops upon pro-inflammatory cell infiltration and is widely considered as the first relevant pathophysiological step in NAFLD-progression. The chemokine monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) plays an important role in the progression of hepatic inflammation and fibrosis, and both increased hepatic expression and circulating serum levels have been described in NASH. Here, we aimed to investigate MCP-1 expression in simple hepatic steatosis. Upon feeding a high-fat diet mice developed hepatic steatosis in the absence of significant hepatic inflammation, but elevated hepatic MCP-1 expression compared to control mice fed a standard chow. Interestingly, high-fat diet fed mice had significantly higher MCP-1 serum levels, and MCP-1 mRNA expression was significantly increased in visceral adipose tissue. Furthermore, MCP-1 serum levels were also elevated in patients with ultrasound-diagnosed NAFLD and correlated with the body-mass index and fasting glucose. In conclusion, our data indicate both the liver and adipose tissue as cellular sources of elevated circulating MCP-1 levels already in the early phase of hepatic steatosis. Since MCP-1 derived from visceral adipose tissue reaches the liver via portal circulation at high concentrations it may significantly contribute to the progression of simple steatosis to NASH.

Systemic and pulmonary vascular dysfunction in children conceived by assisted reproductive technologies

Assisted reproductive technology (ART) involves the manipulation of early embryos at a time when they may be particularly vulnerable to external disturbances. Environmental influences during the embryonic and fetal development influence the individual's susceptibility to cardiovascular disease, raising concerns about the potential consequences of ART on the long-term health of the offspring.

Skin and mucosa care in systemic sclerosis - patients' and family caregivers' experiences and expectations of a specific education programme: a qualitative study

BACKGROUND Skin and mucosal manifestations such as skin thickening, pruritus, reduced microvascular circulation, digital lesions, appearance-related changes, and dryness of the eyes and mucosa are common in systemic sclerosis (SSc). A specific skin and mucosa care education programme for patients and their family caregivers should increase their self-efficacy and improve coping strategies. AIMS The aims of this qualitative study were to explore the participants' experiences of both everyday life with skin and mucosal manifestations and the programme itself, while identifying unmet needs for programme development. METHODS Narrative interviews were conducted with eight SSc patients and two family caregivers of individuals with SSc. Using qualitative content analysis techniques, the transcribed interviews were systematically summarized and categories inductively developed. RESULTS The findings illustrated participants' experiences of skin and mucosal symptoms and revealed them to be experts in finding the right therapy mix alone (before diagnosis) and also in collaboration with health professionals (after diagnosis). Participants emphasized that the programme gave them useful education on skin and mucosa care. They described how they had to cope alone with the lack of information on pathophysiology, people's reactions, and the impact on their family and working lives. Nevertheless, participants said that they maintained a positive attitude by not dwelling on future disabilities. CONCLUSIONS Patients and family caregivers benefited from the individualized and SSc-specific education on skin and mucosa care. Future improvements to the programme should focus on imparting understandable information on SSc pathophysiology, dealing with disfigurement and seeking reliable disease information, as well as facilitating peer support.

8-Hydroxydeoxyguanosine. A marker of oxidative DNA damage in systemic lupus erythematosus

8-Hydroxydeoxyguanosine (80HDG) is a specific marker of oxidative damage to DNA. We have observed that patients with SLE (systemic lupus erythematosus), have undetectable levels of urinary 80HDG by HPLC. Further analysis by GC-MS confirmed that levels of 80HDG in SLE urine were 10(3)-fold lower than in an age- and sex-matched control group. Experiments utilising cultures of SLE and normal lymphocytes exposed to H2O2 confirmed the impaired ability of SLE lymphocytes to repair 80HDG. We subsequently observed in SLE patients that 80HDG had accumulated in low molecular weight DNA associated with circulating immune complexes. We suggest that oxygen radicals may induce pathology in SLE by maintaining the presence of an antigenic form of DNA in the circulation.

First-line therapy with latanoprost 0.005% results in improved ocular circulation in newly diagnosed primary open-angle glaucoma patients: a prospective, 6-month, open-label study

Purpose To evaluate the effect of latanoprost 0.005% on the optic nerve head (ONH) and retinal circulation of newly diagnosed and previously untreated primary open-angle glaucoma (POAG) patients. Methods Twenty-two newly diagnosed and previously untreated POAG patients (mean age±SD: 68.38±11.92 years) were included in this longitudinal open-label study. Patients were treated with latanoprost 0.005% once a day. Intraocular pressure (IOP), systemic blood pressure (BP), mean ocular perfusion pressure (MOPP), and ocular perfusion parameters ‘volume’, ‘velocity’, and ‘flow’ measured at the optic nerve head (ONH) and retina by means of Heidelberg Retina Flowmeter system were evaluated during a 6-month follow-up period. Results Treatment with latanoprost 0.005% resulted in a significant decrease in IOP (P<0.0001) and increase in MOPP (P<0.0001). After correcting for changes in MOPP, the blood velocity measured at the ONH level was significantly higher after 6 months of treatment than at baseline (P=0.0310). In addition, blood volume and flow measured at the peripapillary retina level improved after 3 and 6 months of treatment (P=0.0170; P=0.0260, and P=0.0170; P=0.0240 respectively). Conclusion Previously untreated POAG patients exhibit reduced IOP, increased MOPP and improved ocular perfusion at the ONH and retina levels when treated with Latanoprost 0.005%. These effects could be beneficial for glaucoma patients suffering from ocular vascular dysregulation.

Retinal and systemic vascular function in health and disease: the effect of smoking and coronary artery disease

The purpose of the following studies was to explore the effect of systemic vascular and endothelial dysfunction upon the ocular circulation and functionality of the retina. There are 6 principal sections to the present work. Retinal vessel activity in smokers and non-smokers: the principal findings of this work were: chronic smoking affects retinal vessel motion at baseline and during stimulation with flickering light; chronic smoking leads to a vaso-constrictory shift in retinal arteriolar reactivity to flicker; retinal arteriolar elasticity is decreased in chronic smokers. The effect of acute smoking on retinal vessel dynamics in smokers and non-smokers: the principal finding of this work was that retinal reactivity in chronic smokers is blunted when exposed to clicker light provocation immediately after smoking one cigarette. Ocular blood flow in coronary artery disease: The principal findings of this work were: retrobulbar and retinal blood flow is preserved in CAD patients, despite a change pulse wave transmission; arterial retinal response to flickering light provocation is significantly delayed in CAD patients; retinal venular diameters are significantly dilated in CAD patients. Autonomic nervous system function and peripheral circulation in CAD: The principal findings in this work were: CAD patients demonstrate a sympathetic overdrive during a 24 period; a delay in peripheral vascular reactivity (nail-fold capillaries) as observed in patients suffering from CAD could be caused by either arteriosclerotic changes of the vascular walls or due to systemic haemodynamic changes. Visual function in CAD: The principal findings in this work were: overall visual function in CAD patients is preserved, despite a decrease in contrast sensitivity; applying a filtering technique selecting those with greater coefficient of variance which in turn represents a decrease in reliability, some patients appear to have an impaired visual function as assessed using FDT visual field evaluation. Multiple functional, structural and biochemical vascular endothelial dysfunctions in patients suffering from CAD: relationships and possible implications: The principal findings of this work were: BMI significantly correlated with vWF (a marker of endothelial function) in CAD patients. Retinal vascular reactivity showed a significant correlation with peripheral reactivity parameters in controls which lacked in the CAD group and could reflect a loss in vascular endothelial integrity; visual field parameters as assessed by frequency doubling technology were strongly related with systemic vascular elasticity (ambulatory arterial stiffness index) in controls but not CAD patients.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile.

Familial Systemic Mastocytosis With Germline Kit K509i Mutation Is Sensitive To Treatment With Imatinib, Dasatinib And Pkc412.

Mastocytosis are myeloproliferative neoplasms commonly related to gain-of-function mutations involving the tyrosine kinase domain of KIT. We herein report a case of familial systemic mastocytosis with the rare KIT K509I germ line mutation affecting two family members: mother and daughter. In vitro treatment with imatinib, dasatinib and PKC412 reduced cell viability of primary mast cells harboring KIT K509I mutation. However, imatinib was more effective in inducing apoptosis of neoplastic mast cells. Both patients with familial systemic mastocytosis had remarkable hematological and skin improvement after three months of imatinib treatment, suggesting that it may be an effective front line therapy for patients harboring KIT K509I mutation.

Systemic Granulomatous Diseases Associated With Multiple Palpable Masses That May Involve The Breast: Case Presentation And An Approach To The Differential Diagnosis.

Palpable mass is a common complaint presented to the breast surgeon. It is very uncommon for patients to report breast mass associated with palpable masses in other superficial structures. When these masses are related to systemic granulomatous diseases, the diagnosis and initiation of specific therapy can be challenging. The purpose of this paper is to report a case initially assessed by the breast surgeon and ultimately diagnosed as granulomatous variant of T-cell lymphoma, and discuss the main systemic granulomatous diseases associated with palpable masses involving the breast.

[meanings Of The Sickening Process For Patients With Systemic Lupus Erythematosus: A Review Of The Literature.]

Systemic lupus erythematosus is an autoimmune disease that causes many psychological repercussions that have been studied through qualitative research. These are considered relevant, since they reveal the amplitude experienced by patients. Given this importance, this study aims to map the qualitative production in this theme, derived from studies of experiences of adult patients of both genders and that had used as a tool a semi-structured interview and/or field observations, and had made use of a sampling by a saturation criterion to determine the number of participants in each study. The survey was conducted in Pubmed, Lilacs, Psycinfo e Cochrane databases, searching productions in English and Portuguese idioms published between January 2005 and June 2012. The 19 revised papers that have dealt with patients in the acute phase of the disease showed themes that were categorized into eight topics that contemplated the experienced process at various stages, from the onset of the disease, extending through the knowledge of the diagnosis and the understanding of the manifestations of the disease, drug treatment and general care, evolution and prognosis. The collected papers also point to the difficulty of understanding, of the patients, on what consists the remission phase, revealing also that this is a clinical stage underexplored by psychological studies.