Lipid peroxidation and antioxidant capacity of G6PD-deficient patients with A-(202G>A) mutation

Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) deficiency is an enzymopathy in which reduced NADPH concentrations are not maintained, resulting in oxidative damage. We evaluated G6PD activity, oxidative stress levels and Trolox equivalent antioxidant capacity in individuals with the A-(202G>A) mutation for G6PD deficiency. Five hundred and forty-four peripheral blood samples were screened for G6PD deficiency; we also analyzed lipid peroxidation products measured as thiobarbituric acid reactive species and Trolox equivalent antioxidant capacity. Men with the A-(202G>A) mutation had lower G6PD activity than women with the same mutation. Individuals with the A-(202G>A) mutation also differed in mean Trolox equivalent antioxidant capacity values but not for thiobarbituric acid reactive species values. We concluded that A-(202G>A) mutation is associated with reduced G6PD activity and increased Trolox equivalent antioxidant capacity. ©FUNPEC-RP.

Pharyngeal airway space cephalometric evaluation in transverse maxillary deficient patients after SARME

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Molecular basis of complete C4 deficiency. A study of three patients.

The highly polymorphic fourth component of human complement (C4) is usually encoded by two genes, C4A and C4B, adjacent to the 21-hydroxylase (21-OH) genes and is also remarkable by the high frequency of the null alleles, C4A*Q0 and C4B*Q0. Complete C4 deficiency is exceptional because this condition appears only in homozygotes for the very rare double-null haplotype C4AQ0,BQ0. This condition in most cases gives rise to systemic lupus erythematosus and an increased susceptibility to infections. The molecular basis for complete C4 deficiency has not yet been established. Therefore we studied the DNA of three previously described C4 deficient patients belonging to unrelated families by restriction fragment length polymorphism analysis using C4 and 21-OH probes. These studies revealed a deletion of the C4B and 21-OHA genes in two patients and no deletion at all in the third patient. Therefore, complete C4 deficiency as a result of homozygosity for the C4AQ0, BQ0 haplotype is not a consequence of a deletion of the C4 genes. The molecular basis of this genetic abnormality is certainly very complex and may vary also from one case to another.

Apport d’une évaluation biomécanique 3D du genou dans la prise en charge orthopédique de patients ayant une rupture du ligament croisé antérieur

Parmi les blessures sportives reliées au genou, 20 % impliquent le ligament croisé antérieur (LCA). Le LCA étant le principal stabilisateur du genou, une lésion à cette structure engendre une importante instabilité articulaire influençant considérablement la fonction du genou. L’évaluation clinique actuelle des patients ayant une atteinte au LCA présente malheureusement des limitations importantes à la fois dans l’investigation de l’impact de la blessure et dans le processus diagnostic. Une évaluation biomécanique tridimensionnelle (3D) du genou pourrait s’avérer une avenue innovante afin de pallier à ces limitations. L’objectif général de la thèse est de démontrer la valeur ajoutée du domaine biomécanique dans (1) l’investigation de l’impact de la blessure sur la fonction articulaire du genou et dans (2) l’aide au diagnostic. Pour répondre aux objectifs de recherche un groupe de 29 patients ayant une rupture du LCA (ACLD) et un groupe contrôle de 15 participants sains ont pris part à une évaluation biomécanique 3D du genou lors de tâches de marche sur tapis roulant. L’évaluation des patrons biomécaniques 3D du genou a permis de démontrer que les patients ACLD adoptent un mécanisme compensatoire que nous avons intitulé pivot-shift avoidance gait. Cette adaptation biomécanique a pour objectif d’éviter de positionner le genou dans une condition susceptible de provoquer une instabilité antérolatérale du genou lors de la marche. Par la suite, une méthode de classification a été développée afin d’associer de manière automatique et objective des patrons biomécaniques 3D du genou soit au groupe ACLD ou au groupe contrôle. Pour cela, des paramètres ont été extraits des patrons biomécaniques en utilisant une décomposition en ondelettes et ont ensuite été classifiés par la méthode du plus proche voisin. Notre méthode de classification a obtenu un excellent niveau précision, de sensibilité et de spécificité atteignant respectivement 88%, 90% et 87%. Cette méthode a donc le potentiel de servir d’outil d’aide à la décision clinique. La présente thèse a démontré l’apport considérable d’une évaluation biomécanique 3D du genou dans la prise en charge orthopédique de patients présentant une rupture du LCA; plus spécifiquement dans l’investigation de l’impact de la blessure et dans l’aide au diagnostic.

Chemical Chaperones Curcumin and 4-Phenylbutyric Acid Improve Secretion of Mutant Factor H R127H by Fibroblasts from a Factor H-Deficient Patient

Factor H (FH) is one of the most important regulatory proteins of the alternative pathway of the complement system. Patients with FH deficiency have a higher risk for development of infections and kidney diseases because of the uncontrolled activation and subsequent depletion of the central regulatory component C3 of the complement system. In this study, we investigated the consequences of the Arg(127)His mutation in FH (FHR127H) previously described in an FH-deficient patient, on the secretion of this protein by skin fibroblasts in vitro. We observed that, although the patient cells stimulated with IFN-gamma were able to synthesize FHR127H, the mutant protein was largely retained within the endoplasmic reticulum (ER), whereas normal human fibroblasts stimulated with IFN-gamma secrete FH without retention in the ER. Moreover, the retention of FHR127H provoked enlargement of ER cisterns after treatment with IFN-gamma. A similar ER retention was observed in Cos-7 cells expressing the mutant FHR127H protein. Despite this deficiency in secretion, we show that the FHR127H mutant is capable of functioning as a cofactor in the Factor I-mediated cleavage of C3. We then evaluated whether a treatment could increase the secretion of FH, and observed that the patient's fibroblasts treated with the chemical chaperones 4-phenylbutiric acid or curcumin increased the secretion rate of FH. We propose that these chemical chaperones could be used as alternative therapeutic agents to increase FH plasma levels in FH-deficient patients caused by secretion delay of this regulatory protein. The Journal of Immunology, 2012, 189: 3242-3248.

Vitamin D Deficiency and Depressive Symptomatology in Psychiatric Patients Hospitalized with a Current Depressive Episode: A Factor Analytic Study.

BACKGROUND Low vitamin D levels have been associated with depressive symptoms in population-based studies and non-clinical samples as well as with clinical depression. This study aimed to examine the association of vitamin D levels with the severity and dimensions of depressive symptoms in hospitalized patients with a current episode of depression taking into account confounding variables. METHODS We investigated 380 patients (mean age 47 ± 12 years, 70% women) who were consecutively hospitalized with a main diagnosis of an ICD-10 depressive episode. All patients self-rated depressive symptom severity with the Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS-D), the Beck Depression Inventory-II (BDI-II), and the Brief Symptom Inventory. A principal component analysis was performed with all 34 items of these questionnaires and serum levels of 25-hydroxyvitamin D3 (25-OH D) were measured. RESULTS Vitamin D deficiency (< 50 nmol/l), insufficiency (50-75 nmol/l), and sufficiency (> 75 nmol/l) were present in 55.5%, 31.8% and 12.6%, respectively, of patients. Patients with vitamin D deficiency scored higher on the HADS-D scale and on an anhedonia symptom factor than those with insufficient (p-values ≤ 0.023) or sufficient (p-values ≤ 0.008) vitamin D. Vitamin D deficient patients also scored higher on the BDI-II scale than those with sufficient vitamin D (p = 0.007); BDI-II cognitive/affective symptoms, but not somatic/affective symptoms, were higher in patients with vitamin D deficiency (p = 0.005) and insufficiency (p = 0.041) relative to those with sufficient vitamin D. Effect sizes suggested clinically relevant findings. CONCLUSIONS Low vitamin D levels are frequent in hospitalized patients with a current episode of depression. Especially 25-OH D levels < 50 nmol/l were associated with cognitive/affective depressive symptoms, and anhedonia symptoms in particular.

Effects of aerobic exercise on ectopic lipids in patients with growth hormone deficiency before and after growth hormone replacement therapy

Growth hormone replacement therapy (GHRT) increases exercise capacity and insulin resistance while it decreases fat mass in growth hormone-deficient patients (GHD). Ectopic lipids (intramyocellular (IMCL) and intrahepatocellular lipids (IHCL) are related to insulin resistance. The effect of GHRT on ectopic lipids is unknown. It is hypothesized that exercise-induced utilization of ectopic lipids is significantly decreased in GHD patients and normalized by GHRT. GHD (4 females, 6 males) and age/gender/waist-matched control subjects (CS) were studied. VO2max was assessed on a treadmill and insulin sensitivity determined by a two-step hyperinsulinaemic-euglycaemic clamp. Visceral (VAT) and subcutaneous (SAT) fat were quantified by MR-imaging. IHCL and IMCL were measured before and after a 2 h exercise at 50-60% of VO2max using MR-spectroscopy (∆IMCL, ∆IHCL). Identical investigations were performed after 6 months of GHRT. VO2max was similar in GHD and CS and significantly increased after GHRT; GHRT significantly decreased SAT and VAT. 2 h-exercise resulted in a decrease in IMCL (significant in CS and GHRT) and a significant increase in IHCL in CS and GHD pre and post GHRT. GHRT didn't significantly impact on ∆IMCL and ∆IHCL. We conclude that aerobic exercise affects ectopic lipids in patients and controls. GHRT increases exercise capacity without influencing ectopic lipids.

Low mannose-binding lectin function is associated with sepsis in adult patients

Mannose-binding lectin (MBL) is an innate immune system pattern recognition molecule that kills a wide range of pathogens via the lectin complement pathway. MBL deficiency is associated with severe infection but the best measure of this deficiency is undecided. We investigated the influence of MBL functional deficiency on the development of sepsis in 195 adult patients, 166 of whom had bloodstream infection and 35 had pneumonia. Results were compared with 236 blood donor controls. MBL function (C4b deposition) and levels were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Using receiver-operator characteristics of MBL function in healthy controls, we identified a level of < 0.2 U mu L-1 as a highly discriminative marker of low MBL2 genotypes. Median MBL function was lower in sepsis patients (0.18 U mu L-1) than in controls (0.48 U mu L-1, P < 0.001). MBL functional deficiency was more common in sepsis patients than controls (P < 0.001). MBL functional deficient patients had significantly higher sequential organ failure assessment (SOFA) scores and higher MBL function and levels were found in patients with SOFA scores predictive of good outcome. Deficiency of MBL function appears to be associated with bloodstream infection and the development of septic shock. High MBL levels may be protective against severe sepsis. © 2006 Federation of European Microbiological Societies Published by Blackwell Publishing Ltd. All rights reserved.

Alpha-1-antitrypsin aerosolized augmentation abrogates neutrophil elastase-induced expression of cathepsin B and matrix metalloprotease 2 in vivo and in vitro

Background: Neutrophil elastase (NE) activity is increased in lung diseases such as a1-antitrypsin (A1AT) deficiency and pneumonia. It has recently been shown to induce expression of cathepsin B and matrix metalloprotease 2 (MMP-2) in vitro and in a mouse model. It is postulated that increased cathepsin B and MMP-2 in acute and chronic lung diseases result from high levels of extracellular NE and that expression of these proteases could be inhibited by A1AT augmentation therapy.

Methods: Cathepsin and MMP activities were assessed in bronchoalveolar lavage (BAL) fluid from patients with A1AT deficiency, pneumonia and control subjects. Macrophages were exposed to BAL fluid rich in free NE from patients with pneumonia following pretreatment with A1AT. MMP-2, cathepsin B, secretory leucoprotease inhibitor (SLPI) and lactoferrin levels were determined in BAL fluid from A1AT-deficient patients before and after aerosolisation of A1AT.

Results: BAL fluid from both patients with pneumonia and those with A1AT deficiency containing free NE had increased cathepsin B and MMP-2 activities compared with BAL fluid from healthy volunteers. The addition of A1AT to BAL fluid from patients with pneumonia greatly reduced NE-induced cathepsin B and MMP-2 expression in macrophages in vitro. A1AT augmentation therapy to A1AT-deficient individuals also reduced cathepsin B and MMP-2 activity in BAL fluid in vivo. Furthermore, A1AT-deficient patients had higher levels of SLPI and lactoferrin after A1AT augmentation therapy.

Conclusion: These findings suggest a novel role for A1AT inhibition of NE-induced upregulation of MMP and cathepsin expression both in vitro and in vivo.

Neutrophil Elastase Increases Airway Epithelial Nonheme Iron Levels

Alpha-1-antitrypsin (A1AT) deficiency is characterized by increased neutrophil elastase (NE) activity and oxidative stress in the lung. We hypothesized that NE exposure generates reactive oxygen species by increasing lung nonheme iron. To test this hypothesis, we measured bronchoalveolar lavage (BAL) iron and ferritin levels, using inductively coupled plasma (ICP) optical emission spectroscopy and an ELISA, respectively, in A1AT-deficient patients and healthy subjects. To confirm the role of NE in regulating lung iron homeostasis, we administered intratracheally NE or control buffer to rats and measured BAL and lung iron and ferritin. Our results demonstrated that A1AT-deficient patients and rats postelastase exposure have elevated levels of iron and ferritin in the BAL. To investigate the mechanism of NE-induced increased iron levels, we exposed normal human airway epithelial cells to either NE or control vehicle in the presence or absence of ferritin, and quantified intracellular iron uptake using calcein fluorescence and ICP mass spectroscopy. We also tested whether NE degraded ferritin in vitro using ELISA and western analysis. We demonstrated in vitro that NE increased intracellular nonheme iron levels and degraded ferritin. Our results suggest that NE digests ferritin increasing the extracellular iron pool available for cellular uptake.

Cystathionine beta-synthase variants : identification, characterization and modulation by thiol compounds

Tese de doutoramento, Farmácia (Bioquímica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

Creatine deficiency syndomes : a new model of partial GAMT deficiency affecting brain cell development

Les syndromes de déficiences cérébrales en créatine (CCDS) sont dus à des mutations dans les gènes GATM et G AMT (codant pour les enzymes AGAT et G AMT de la voie de synthèse de créatine) ainsi que SLC6A8 (transporteur de créatine), et génèrent une absence ou une très forte baisse de créatine (Cr) dans le cerveau, mesurée par spectroscopic de résonance magnétique. Les patients CCDS développent des handicaps neurologiques sévères. Les patients AGAT et GAMT peuvent être traités avec des doses importantes de Cr, mais gardent dans la plupart des cas des séquelles neurologiques irréversibles. Aucun traitement efficace n'existe à ce jour pour la déficience en SLC6A8. Bien que de nombreux modèles aient été développés pour comprendre la Cr cérébrale en conditions physiologiques, les pathomécanismes des CCDS ne sont pas encore compris. Des souris transgéniques pour les gènes Gatm, Gamt et Slc6a8 ont été générées, mais elles ne miment que partiellement la pathologie humaine. Parmi les CCDS, la déficience en GAMT est la plus sévère, en raison de l'accumulation cérébrale de l'intermédiaire guanidinoacétate (GAA). Alors que la toxicité cérébrale du GAA a été étudiée par exposition directe au GAA d'animaux adultes sains, les mécanismes de la toxicité du GAA en condition de déficience en GAMT dans le cerveau en développement sont encore inconnus. Le but de ce projet était donc de développer un modèle de déficience en GAMT dans des cultures 3D primaires de cellules nerveuses de rat en agrégats par knock-down du gène GAMT, en utilisant un virus adéno-associé (AAV) induisant le mécanisme d'interférence à l'ARN (RNAi). Le virus scAAV2, à la multiplicité d'infection de 1000, s'est révélé le plus efficace pour transduire tous les types de cellules nerveuses des cultures (neurones, astrocytes, oligodendrocytes), et générer un knock-down maximal de la protéine GAMT de 85% (jour in vitro 18). Cette déficience partielle en GAMT s'est révélée insuffisante pour générer une déficience en Cr, mais a causé l'accumulation attendue de GAA, à des doses comparables aux niveaux observés dans le LCR des patients GAMT. Le GAA a induit une croissance axonale anarchique accompagnée d'une baisse de l'apoptose naturelle, suivis par une induction tardive de mort cellulaire non-apoptotique. Le co-traitement par la Cr a prévenu tous les effets toxiques du GAA. Ce travail montre que l'accumulation de GAA en absence de déficience en Cr est suffisante pour affecter le développement du tissu nerveux, et suggère que des formes de déficiences en GAMT supplémentaires, ne présentant pas de déficiences en Cr, pourraient être découvertes par mesure du GAA, en particulier à travers les programmes récemment proposés de dépistage néonatal de la déficience en GAMT. -- Cerebral creatine deficiency syndromes (CCDS) are caused by mutations in the genes GATM and GAMT (respectively coding for the two enzymes of the creatine synthetic pathway, AGAT and GAMT) as well as SLC6A8 (creatine transporter), and lead to the absence or very strong decrease of creatine (Cr) in the brain when measured by magnetic resonance spectroscopy. Affected patients show severe neurological impairments. While AGAT and GAMT deficient patients can be treated with high dosages of Cr, most remain with irreversible brain sequelae. No treatment has been successful so far for SLC6A8 deficiency. While many models have helped understanding the cerebral Cr pathways in physiological conditions, the pathomechanisms underlying CCDS are yet to be elucidated. Transgenic mice carrying mutations in the Gatm, Gamt and Slc6a8 genes have been developed, but only partially mimic the human pathology. Among CCDS, GAMT deficiency is the most severe, due to the CNS accumulation of the guanidinoacetate (GAA) intermediate. While brain toxicity of GAA has been explored through direct GAA exposure of adult healthy animals, the mechanisms underlying GAA toxicity in GAMT deficiency conditions on the developing CNS are yet unknown. The aim of this project was thus to develop and characterize a GAMT deficiency model in developing brain cells by gene knockdown, by adeno-associated virus (AAV)-driven RNA interference (RNAi) in rat 3D organotypic primary brain cell cultures in aggregates. scAAV2 with a multiplicity of infection of 1000 was shown as the most efficient serotype, was able to transduce all brain cell types (neurons, astrocytes, oligodendrocytes) and to induce a maximal GAMT protein knockdown of 85% (day in vitro 18). Metabolite analysis showed that partial GAMT knockdown was insufficient to induce Cr deficiency but generated the awaited GAA accumulation at concentrations comparable to the levels observed in cerebrospinal fluid of GAMT-deficient patients. Accumulated GAA induced axonal hypersprouting paralleled with inhibition of natural apoptosis, followed by a later induction in non-apoptotic cell death. Cr supplementation led to the prevention of all GAA-induced toxic effects. This work shows that GAA accumulation without Cr deficiency is sufficient to affect CNS development, and suggests that additional partial GAMT deficiencies, which may not show the classical brain Cr deficiency, may be discovered through GAA measurement including by recently proposed neonatal screening programs for GAMT deficiency.

Contributions des voies vestibulospinale et corticospinale au contrôle des mouvements du bras

Le contrôle des mouvements du bras fait intervenir plusieurs voies provenant du cerveau. Cette thèse, composée principalement de deux études, tente d’éclaircir les contributions des voies tirant leur origine du système vestibulaire et du cortex moteur. Dans la première étude (Raptis et al 2007), impliquant des mouvements d’atteinte, nous avons cerné l’importance des voies descendantes partant du système vestibulaire pour l’équivalence motrice, i.e. la capacité du système moteur à atteindre un but moteur donné lorsque le nombre de degrés de liberté articulaires varie. L’hypothèse émise était que le système vestibulaire joue un rôle essentiel dans l’équivalence motrice. Nous avons comparé la capacité d’équivalence motrice de sujets sains et de patients vestibulodéficients chroniques lors de mouvements nécessitant un contrôle des positions du bras et du tronc. Pendant que leur vision était temporairement bloquée, les sujets devaient soit maintenir une position de l’index pendant une flexion du tronc, soit atteindre une cible dans l’espace péri-personnel en combinant le mouvement du bras avec une flexion du tronc. Lors d’essais déterminés aléatoirement et imprévus par les participants, leur tronc était retenu par un mécanisme électromagnétique s’activant en même temps que le signal de départ. Les sujets sains ont pu préserver la position ou la trajectoire de l’index dans les deux conditions du tronc (libre, bloqué) en adaptant avec une courte latence (60-180 ms) les mouvements articulaires au niveau du coude et de l’épaule. En comparaison, six des sept patients vestibulodéficients chroniques ont présenté des déficits au plan des adaptations angulaires compensatoires. Pour ces patients, entre 30 % et 100 % du mouvement du tronc n’a pas été compensé et a été transmis à la position ou trajectoire de l’index. Ces résultats indiqueraient que les influences vestibulaires évoquées par le mouvement de la tête pendant la flexion du tronc jouent un rôle majeur pour garantir l’équivalence motrice dans ces tâches d’atteinte lorsque le nombre de degrés de liberté articulaires varie. Également, ils démontrent que la plasticité de long terme survenant spontanément après une lésion vestibulaire unilatérale complète ne serait pas suffisante pour permettre au SNC de retrouver un niveau d’équivalence motrice normal dans les actions combinant un déplacement du bras et du tronc. Ces tâches de coordination bras-tronc constituent ainsi une approche inédite et sensible pour l’évaluation clinique des déficits vestibulaires. Elles permettent de sonder une dimension fonctionnelle des influences vestibulaires qui n’était pas prise en compte dans les tests cliniques usuels, dont la sensibilité relativement limitée empêche souvent la détection d’insuffisances vestibulaires six mois après une lésion de ces voies. Avec cette première étude, nous avons donc exploré comment le cerveau et les voies descendantes intègrent des degrés de liberté articulaires supplémentaires dans le contrôle du bras. Dans la seconde étude (Raptis et al 2010), notre but était de clarifier la nature des variables spécifiées par les voies descendantes pour le contrôle d’actions motrices réalisées avec ce membre. Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle les voies corticospinales contrôlent la position et les mouvements des bras en modulant la position-seuil (position de référence à partir de laquelle les muscles commencent à être activés en réponse à une déviation de cette référence). Selon ce principe, les voies corticospinales ne spécifieraient pas directement les patrons d’activité EMG, ce qui se refléterait par une dissociation entre l’EMG et l’excitabilité corticospinale pour des positions-seuils différentes. Dans un manipulandum, des participants (n=16) ont modifié leur angle du poignet, d’une position de flexion (45°) à une position d’extension (-25°), et vice-versa. Les forces élastiques passives des muscles ont été compensées avec un moteur couple afin que les sujets puissent égaliser leur activité EMG de base dans les deux positions. L’excitabilité motoneuronale dans ces positions a été comparée à travers l’analyse des réponses EMG évoquées à la suite d’étirements brefs. Dans les deux positions, le niveau d’EMG et l’excitabilité motoneuronale étaient semblables. De plus, ces tests ont permis de montrer que le repositionnement du poignet était associé à une translation de la position-seuil. Par contre, malgré la similitude de l’excitabilité motoneuronale dans ces positions, l’excitabilité corticospinale des muscles du poignet était significativement différente : les impulsions de stimulation magnétique transcrânienne (TMS; à 1.2 MT, sur l’aire du poignet de M1) ont provoqué des potentiels moteurs évoqués (MEP) de plus grande amplitude en flexion pour les fléchisseurs comparativement à la position d’extension et vice-versa pour les extenseurs (p<0.005 pour le groupe). Lorsque les mêmes positions étaient établies après une relaxation profonde, les réponses réflexes et les amplitudes des MEPs ont drastiquement diminué. La relation caractéristique observée entre position physique et amplitude des MEPs dans le positionnement actif s’est aussi estompée lorsque les muscles étaient relâchés. Cette étude suggère que la voie corticospinale, en association avec les autres voies descendantes, participerait au contrôle de la position-seuil, un processus qui prédéterminerait le référentiel spatial dans lequel l’activité EMG émerge. Ce contrôle de la « référence » constituerait un principe commun s’appliquant à la fois au contrôle de la force musculaire, de la position, du mouvement et de la relaxation. Nous avons aussi mis en évidence qu’il est nécessaire, dans les prochaines recherches ou applications utilisant la TMS, de prendre en compte la configuration-seuil des articulations, afin de bien interpréter les réponses musculaires (ou leurs changements) évoquées par cette technique; en effet, la configuration-seuil influencerait de manière notable l’excitabilité corticomotrice, qui peut être considérée comme un indicateur non seulement lors d’activités musculaires, mais aussi cognitives, après apprentissages moteurs ou lésions neurologiques causant des déficits moteurs (ex. spasticité, faiblesse). Considérées dans leur ensemble, ces deux études apportent un éclairage inédit sur des principes fondamentaux du contrôle moteur : nous y illustrons de manière plus large le rôle du système vestibulaire dans les tâches d’atteinte exigeant une coordination entre le bras et son « support » (le tronc) et clarifions l’implication des voies corticomotrices dans la spécification de paramètres élémentaires du contrôle moteur du bras. De plus amples recherches sont cependant nécessaires afin de mieux comprendre comment les systèmes sensoriels et descendants (e.g. vestibulo-, réticulo-, rubro-, propriospinal) participent et interagissent avec les signaux corticofugaux afin de spécifier les seuils neuromusculaires dans le contrôle de la posture et du mouvement.

Phosphorothioate backbone modifications of nucleotide-based drugs are potent platelet activators

Nucleotide-based drug candidates such as antisense oligonucleotides, aptamers, immunoreceptor-activating nucleotides, or (anti)microRNAs hold great therapeutic promise for many human diseases. Phosphorothioate (PS) backbone modification of nucleotide-based drugs is common practice to protect these promising drug candidates from rapid degradation by plasma and intracellular nucleases. Effects of the changes in physicochemical properties associated with PS modification on platelets have not been elucidated so far. Here we report the unexpected binding of PS-modified oligonucleotides to platelets eliciting strong platelet activation, signaling, reactive oxygen species generation, adhesion, spreading, aggregation, and thrombus formation in vitro and in vivo. Mechanistically, the platelet-specific receptor glycoprotein VI (GPVI) mediates these platelet-activating effects. Notably, platelets from GPVI function-deficient patients do not exhibit binding of PS-modified oligonucleotides, and platelet activation is fully abolished. Our data demonstrate a novel, unexpected, PS backbone-dependent, platelet-activating effect of nucleotide-based drug candidates mediated by GPVI. This unforeseen effect should be considered in the ongoing development programs for the broad range of upcoming and promising DNA/RNA therapeutics.

cis-4-decenoic acid provokes mitochondrial bioenergetic dysfunction in rat brain

Aims: In the present work we investigated the in vitro effect of cis-4-decenoic acid, the pathognomonic metabolite of medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency, on various parameters of bioenergetic homeostasis in rat brain mitochondria. Main methods: Respiratory parameters determined by oxygen consumption were evaluated, as well as membrane potential, NAD(P)H content, swelling and cytochrome c release in mitochondrial preparations from rat brain, using glutamate plus malate or succinate as substrates. The activities of citric acid cycle enzymes were also assessed. Key findings: cis-4-decenoic acid markedly increased state 4 respiration, whereas state 3 respiration and the respiratory control ratio were decreased. The ADP/O ratio, the mitochondrial membrane potential, the matrix NAD(P)H levels and aconitase activity were also diminished by cis-4-decenoic acid. These data indicate that this fatty acid acts as an uncoupler of oxidative phosphorylation and as a metabolic inhibitor. cis-4-decenoic acid also provoked a marked mitochondrial swelling when either KCl or sucrose was used in the incubation medium and also induced cytochrome c release from mitochondria, suggesting a non-selective permeabilization of the inner mitochondria! membrane. Significance: It is therefore presumed that impairment of mitochondrial homeostasis provoked by cis-4-decenoic acid may be involved in the brain dysfunction observed in medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficient patients. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.