Le fonctionnement du coeur: intérêt des acides gras essentiels et des antioxydants chez les carnivores domestiques

Depuis de nombreuses années, la prise en charge alimentaire des patients humains atteints d'insuffisance cardiaque a été définie. Outre l'importance d'une alimentation pauvre en sel, un apport élevé en acides gras essentiels et en antioxydants serait un atout pour améliorer le bien-être et l'espérance de vie de ces patients. En effet, les acides gras essentiels régulent la réaction inflammatoire et la production de cytokines observées lors d'insuffisance cardiaque est à l'origine de dégâts cellulaires importants. Ces acides gras sont également des constituants importants de la membrane plasmique des cellules et limitent l'impact des radicaux libres produits lors d'insuffisance cardiaque. Les antioxydants neutralisent ces radicaux libres en amont, limitant ainsi les dommages causés aux cellules cardiaques. Dans ce domaine, peu d'études ont été menées pour le moment chez les carnivores domestiques, mais celles-ci semblent déjà très prometteuses

Le polyéthylène hautement réticulé de deuxième génération dopé à la vitamine E versus conventionnel dans l’arthroplastie totale de hanche : étude prospective randomisée à 3 ans minimum de recul

The purpose of this prospective randomized study was to compare the minimum 3-­year follow-­ up penetration of cementless polyethylene sockets of the same design in two configurations in a consecutive series of total hip arthroplasty.Between May 2010 and May 2011, 100 patients (100 hips) with a mean age of 70.8 ± 7.5 years were randomized (power of 80%, alpha of 5%) to receive either vitamin E doped highly cross-­ linked (group Vitamys, 0.1% vitamin E blended, 10 Mrads of gamma radiation, 50 hips) or moderately cross‐linked (group RM, 3 Mrads of gamma radiation in nitrogen, 50 hips) material. The cementless polyethylene cups were coated with pure titanium particles. All other parameters, including the 28 mm diameter metal femoral head, stem, surgical approach and postoperative course were identical in both groups. The primary criterion for evaluation was linear head penetration measurement, using the Martell system, performed by an investigator blinded to the polyethylene type. Both creep and steady state wear were measured.At the time of the minimum 3-­year follow-­up evaluation, 34 hips in the Vitamys group and 32 hips in the RM group have had complete data available for analysis (median follow‐up of 3.02 and 3.13 years, respectively). The median creep measured 0.02 mm versus 0.3 in the Vitamys and RM groups, respectively (Mann-­Whitney, p=0.04). The median steady state penetration rate from one year onwards was ‐0.097 mm/year in the Vitamys group versus 0.064 mm/year in the RM group (Mann and Whitney test, p=0.04). No complication specific to the material was recorded, and no patient was revised because of wear and/or osteolysis.This study provides the first randomized in vivo wear measurements of Vitamin E doped highly cross-­linked acetabular components. These early 3-­year follow-­up results demonstrated encouraging wear performance of vitamin E blended highly cross-­linked polyethylene. Longer term follow-­up is necessary to monitor the performance of these devices.Nous avons prospectivement randomisé 100 arthroplasties primaires totales de hanche (âge moyen 70,8 ans) afin d’analyser la résistance à l’usure in vivo d’un polyéthylène monobloc non cimenté en fonction de sa réticulation. La cupule était soit en polyéthylène hautement réticulé dopé à la vitamine E (Vitamys®, Mathys) soit en polyéthylène conventionnel (RM®, Mathys). Il n’existait aucune différence significative démographique ou opératoire entre les deux groupes.Au recul moyen de 3,08 ans, 66 hanches ont été revues, radiologiquement et cliniquement, et aucune différence fonctionnelle n’était notée. Le taux de pénétration moyen de la tête fémorale était de 0,02 mm dans le groupe Vitamys® et de 0,3 mm dans le groupe RM® (p=0,04).Le taux d’usure moyen à régime constant était de -0,097 mm/an dans le groupe Vitamys® et de 0,064 mm/an dans le groupe RM® (p=0,04). Aucune complication spécifique mécanique liée au matériau n’a été constatée.Ces résultats à 3 ans de recul ont montré d’encourageantes performances en termes d’usure du polyéthylène hautement réticulé dopé à la vitamine E. Des résultats à long terme sont nécessaires pour confirmer l’intérêt de ce polyéthylène hautement réticulé dopé à la vitamine E, notamment au niveau de l’ostéolyse et du taux de survie des implants

Le péroxyde d'hydrogène en désodorisation physico-chimique : Rôle de la composition de la solution de lavage dans le mécanisme d'action

La désodorisation physico-chimique en stations d'épuration s'effectue généralement par lavage basique oxydant pour piéger les espèces soufrées réduites telles que H2 S ou CH3 SH. L'utilisation du peroxyde d'hydrogène n'est pas encore répandue en comparaison de celle du chlore. Cette étude a été menée afin de déterminer le comportement de H2O2 en fonction de la composition de l'eau de lavage. L'influence des paramètres : concentration en métaux (fer, manganèse, cuivre et zinc), pH, [H2O2], [CO32-], [HS-] a été étudiée en utilisant un plan d'expériences. La décomposition de H2O2 et la concentration de radicaux libres ont été mesurées pour chaque expérience. En présence de métaux, un pH élevé et une forte concentration en peroxyde sont les deux paramètres principalement responsables d'une forte décomposition. Cette décomposition serait accompagnée d'une production de radicaux avec [HO°]max =10-13 M. Cette valeur mesurée de radicaux dans le milieu n'explique qu'une petite part de la décomposition de peroxyde observée. Par conséquent, la majorité de la décomposition est due à des réactions soit à la surface des oxydes, soit en solution avec les cations dissous. Le mélange de métaux et de carbonates à pH 10,5 présente un effet de synergie sur la décomposition de H2O2. Ces résultats démontrent que malgré le pouvoir oxydant des radicaux HO° formés, l'utilisation de H2O2 en désodorisation ne sera possible qu'avec l'ajout de stabilisant.Deodorization of wastewater treatment plants involves the elimination of molecules such as NH3, amines and sulphur compounds like H2 S and mercaptans. In classical physico-chemical processes, NH3 and amines are trapped in acid solution by washing air in a scrubbing tower, while sulphides are eliminated in basic oxidising solutions. The oxidant usually used is sodium hypochlorite. Elimination of sulphides and organosulphides generally demands two scrubbers: one at pH 9 and the other at pH 11. Because chlorine in deodorization generates the formation of organochlorinated species, it should soon become necessary to replace this oxidant in order to avoid the formation of such compounds. The present study follows the behaviour in wash conditions not of chlorine, but hydrogen peroxide, in order to discover the deodorization capacity of this molecule.The kinetics of H2 S oxidation by H2O2 are well known; the constant is given by log k = 12.04 - (2641/T) - 0.186 x pH (Millero et al., 1989). Unfortunately H2O2 shows strong decomposition in alkaline medium, due to the presence of metals and carbonates in the solution. Initiating a homolytic reaction results in the decomposition of peroxide. However, increasing the concentration of free radicals may improve H2 S oxidation and consequently, the efficiency of the process.To better understand the behaviour of H2O2 in wash conditions, various parameters were studied, namely pH (9 and 10.5), [H2O2] (1 and 5 g L-1), metal concentrations (iron, manganese, copper and zinc) (20 and 200 µg L-1), [CO32-] (0 and 100 mg L-1) and [HS-] (0 and 2 mg L-1). Four experimental designs, one for each metal, were employed to reduce the number of experiments and benefit from statistical laws. H2O2 decomposition and HO° concentration were measured and empirical equations established. All experiments were performed in closed-batch reactors with ultra-pure reactants and water. Measurements of HO° concentrations necessitated the addition of atrazine to the solution. The oxidation of this pesticide by HO° is well known. Using atrazine concentrations measured through time, the HO° concentrations were calculated according to the equationln ([Atz]0/[Atz]) = k[HO∘]twith k=2.1 × 109 M-1 s-1 (De Laat et al., 1997). Oxidation of atrazine was halted by extraction onto a Ct18 Sep-Pack resin and samples were analysed by liquid chromatography.The results showed that in the presence of metals H2O2 decomposition was maximal at high pH and with high peroxide concentrations. The decomposition was accompanied by HO° production. However, the presence of metals generated the decomposition of H2O2 with a reduced production of free radicals compared with ultra-pure water, which indicates that metal oxides were not only decomposition catalysts, but also radical inhibitors. Comparison of simplified radical decomposition, calculated according to the equation([H2O2]/[H2O2]0)=e-k[HO∘]t,and observed decomposition showed that under these conditions H2O2 consumption was mainly due to metal reactivity. Nonetheless, increasing iron and copper concentrations from 20 to 200 µg L-1 did not modify the decomposition rate of H2O2. For this reason we postulate a Fenton-like reaction between H2O2 and dissolved metals in which concentrations are determined by solubility products. It follows that the kinetics of H2O2 decomposition can be summarised by r=-k1 [oxide][H2O2] - k2[ Mn+][H2O2] - k3 [HO°][H2O2], with [metal]Tot =[Mn+] + [oxide] and, in the case of Cu and Fe, k1 [oxide][H2O2] << k2[ Mn+][H2O2].To conclude, the addition of four metals with [CO32-]=1 g L-1 at pH 10.5 produces a synergetic effect, resulting in a much faster decomposition. These conditions, unfortunately, resemble deodorization conditions. The use of a stabiliser that inhibits not only free radicals but also decomposition catalysts is therefore necessary for deodorization

Procédés d’oxydation avancée dans le traitement des eaux et des effluents industriels: Application à la dégradation des polluants réfractaires

Cette synthèse traite des procédés d’oxydation avancée (POA) pour le traitement des eaux et des effluents industriels. Ces procédés mettent pour la plupart en combinaison deux ou trois réactifs (oxydants) afin de produire des radicaux hydroxyles. Les radicaux libres sont des espèces hautement actives capables de réagir rapidement et de manière non sélective sur la plupart des composés organiques, réputés difficilement oxydables par voie biologique ou par des traitements chimiques conventionnels. Les POA peuvent être subdivisés en quatre groupes : les procédés d’oxydation chimique en phase homogène (H2O2/Fe2+ et H2O2/O3), les procédés photocatalytiques en phase homogène et/ou hétérogène (H2O2/UV, O3/UV et Fe2+/H2O2/UV; TiO2/UV), les procédés d’oxydation sonochimique et les procédés d’oxydation électrochimique. Le couplage H2O2/Fe2+ représente le système d’oxydation avancée le plus connu et le moins complexe, lequel est souvent employé dans le traitement des effluents industriels. Cependant, dans le domaine de la potabilisation des eaux, le système le plus utilisé et le plus éprouvé est le couplage H2O2/O3 couramment employé pour l’élimination des composés phytosanitaires (pesticides). Les procédés d’oxydation électrochimiques, photocatalytiques et sonochimiques sont des technologies qui nécessitent en général moins de réactif et sont faciles d’automatisation par comparaison aux autres POA. Ces procédés sont présentement en pleine expansion dans le domaine des technologies environnementales, ceci afin d’améliorer les systèmes existants de traitement des eaux usées municipales et industrielles, ou à remplacer les technologies conventionnelles peu efficaces pour l’enlèvement de contaminants organiques réfractaires, inorganiques et microbiens. De nombreuses études réalisées à l’échelle laboratoire ont clairement prouvé l’efficacité des POA pour le traitement de divers effluents. Cependant, le développement de ces procédés dans les filières de traitement des eaux reste encore limité en raison des coûts d’investissement et des coûts opératoires associés. Des solutions et stratégies sont proposées dans ce document, telles que le développement de procédés hybrides et leur couplage avec des traitements biologiques conventionnels, et ce, afin de pallier certaines contraintes spécifiques des POA et faciliter ainsi leur insertion dans les filières de traitement des eaux et des effluents industriels. Ce document a pour objectif de faire une synthèse des différents POA, d’en expliquer leur principe de fonctionnement, de déterminer les différents paramètres les gouvernant, ainsi que leurs applications dans le traitement des eaux et des effluents.This review deals with advanced oxidation processes (AOP) for water and wastewater treatment. Most AOPs combine two or three chemical oxidants in order to produce hydroxyl radicals. These free radicals are species capable of oxidizing numerous complex organic, non-chemically oxidizable or difficulty oxidizable compounds. They efficiently react with carbon-carbon double bonds and attack the aromatic nucleus, which are prevalent features of refractory organic compounds. The AOPs can be divided into four groups: homogenous chemical oxidation processes (H2O2/Fe2+ and H2O2/O3), homogenous/heterogeneous photocatalytic processes (H2O2/UV, O3/UV and Fe2+/H2O2/UV; TiO2/UV), sonification oxidation processes (ultrasound oxidation) and electrochemical oxidation processes. The H2O2/Fe2+ system represents the most common and simplest AOP, which is often employed for the treatment of industrial effluents. However for drinking water treatment, the H2O2/O3 system is commonly used for pesticide removal. Electrochemical, photo-catalytic and sonification oxidation processes require fewer chemicals and are more easily automated than other AOPs. These technologies are effective in improving the treatment of industrial wastes, wastewater and drinking water, for example after their integration into a treatment plant or after their replacement of conventional processes that are found to less effectively eliminate specific organic and inorganic pollutants. The goal of this paper is to review published literature on the use of AOPs for water and wastewater treatment and the removal of refractory pollutants. Specifically, the objectives are: (i) to understand the theory and mechanisms of pollutant removal in AOPs, (ii) to provide a database for AOP applications, and (iii) to suggest new research directions for the development of AOPs

Paramètres influençant la structure et la fonction du globule rouge chez le cheval

The erythrocyte, as an oxygen carrier, is submitted to areas where oxidative stress is important. The maintenance of the structure and fluidity of its membrane is essential to its function. Indeed, oxygen must diffuse through the membrane and the deformability of the cell is essential to its progression through capillaries. The structure and, as a consequence, the fluidity of the membrane influence these properties. The red blood cell presents antioxydant capacities, but in some cases, free radical production is increased and exceeds antiradical defences leading to irreversible defects of the membrane, and, as a consequence, of its function. Horse erythrocyte seems to be more sensitive to oxidative stress than other species and resulting hemorheological changes could have tissular and organic consequences.Le globule rouge, de par sa fonction de transport de l’oxygène, est soumis à des milieux où le stress oxydant est important. Le maintien de la structure et de la dynamique de sa membrane est essentiel à la réalisation de sa fonction. En effet, l’oxygène doit pouvoir diffuser à travers la membrane et la cellule doit être capable de se déformer pour progresser dans les capillaires. La structure et, en conséquence, la fluidité de la membrane influencent ces propriétés. Le globule rouge présente des défenses antioxydantes importantes, mais dans certaines situations la production de radicaux libres est accrue et dépasse ces défenses aboutissant à des lésions irréversibles de la membrane cellulaire et donc de la fonction. L’érythrocyte équin semble plus sensible au stress oxydant que celui des autres espèces et les modifications hemorhéologiques qui en résultent peuvent avoir des conséquences au niveau tissulaire et organique.Peer reviewe

RECHERCHES SUR LE DEVELOPPEMENT DES COCKTAILS AVEC UN POTENTIEL ANTIOXYDANT ELEVE

The research aimed to study the influence of the extraction process on the content of antioxidant compounds present in four types of tea and establishing of the optimal conditions for preparation of cocktails in whose composition is combined the beneficial effect of foods rich in antioxidants and vitamins: green tea, exotic fruits, berries and honey. Content of antioxidants, protein, fiber, vitamins and minerals from unfermented tea is supplemented by high concentration of biological active compounds in fruits and honey used. A positive correlation between substances added with significant increase of antioxidant and nutritive potential has been observed. This study confirms that the synergistic action of green tea, fruits and honey allowed obtaining attractive drinks from sensorial point of view and compounds with high antioxidant potential content

Stress oxydant et vieillissement

Le vieillissement est un processus qui continue à fasciner les biologistes de tous horizons, qu’ils s’intéressent à l’évolution, à la génétique, à la signalisation ou à la toxicité de l’environnement. De nombreuses théories, parfois contradictoires, sont proposées pour rendre compte des mécanismes du vieillissement, perçus par certains comme le résultat d’un programme inéluctable, par d’autres comme le fruit d’une suite d’agressions qui pourraient être évitées ou réparées. L’hypothèse « radicalaire » du vieillissement met au premier plan l’accumulation d’agressions oxydantes provoquées par les radicaux libres provenant principalement du métabolisme de l’oxygène et de l’azote. Cette hypothèse, proposée il y a une cinquantaine d’années, demeure l’une des plus populaires chez les spécialistes, même si certaines de ses prédictions n’ont pas été vérifiées de manière satisfaisante. Cet article présente les fondements de cette hypothèse, ses relations avec les autres théories, mitochondriales, métaboliques et génétiques, et la confronte à la réalité têtue des observations expérimentales pour proposer une vision plus intégrée des relations entre vieillissement et stress cellulaires.A number of theories have attempted to account for ageing processes in various species. Following the « rate of living » theory of Pearl, Harman suggested fifty years ago that the accumulation of oxidants could explain the alteration of physical and cognitive functions with ageing. Oxygen metabolism leads to reactive species, including free radicals, which tend to oxydize surrounding molecules such as DNA, proteins and lipids. As a consequence various functions of cells and tissues can be altered, leading to DNA instability, protein denaturation and accumulation of lipid byproducts. Oxidative stress is an adaptive process which is triggered upon oxidant accumulation and which comprises the induction of protective and survival functions. Experimental evidence suggests that the ageing organism is in a state of oxidative stress, which supports the free radical theory. A number of other theories have been proposed ; some of these are actually compatible with the free radical theory. Caloric restriction is among the best models to increase life span in many species. While the relationship between caloric restriction and corrected metabolic rate is controversial, the decrease in ROS production by mitochondria appears to be experimentally supported. The ROS and mitochondrial theories of ageing appear to be compatible. Genetic models of increased life span, particularly those affecting the Foxo pathway, are usually accompanied by an increased resistance to oxidative insult. The free radical theory is not consistent with programmed senescence theories involving the cell division dependent decrease in telomere length ; however, oxidants are known to alter telomere structure. An appealing view of the role of oxidative stress in ageing is the trade-off principle which states that a phenotypic trait can be evolutionarily conserved because of its positive effects on development, growth or fertility, and despite its negative effect on somatic functions and ageing. It is likely that most cellular stresses which comprise adaptive and toxic functions follow such a rule

Intérêt des anti-oxydants dans l’alimentation des carnivores domestiques

La démonstration de l’implication du stress oxydatif dans les maladies dégénératives a conduit à supplémenter systématiquement les aliments des carnivores domestiques avec des molécules à action anti-oxydante. Les antioxydants exogènes améliorent globalement la réponse immunitaire en l’orientant vers des mécanismes à médiation cellulaire. De plus, plusieurs études ont effectivement montré, d’une part, l’existence d’une relation entre un déficit des systèmes anti-oxydants et l’installation de lésions dégénératives, et, d’autre part, que l’extension des lésions cellulaires lors d’arthrose, de cardiomyopathies et de cancer, ainsi que lors de dysfonctionnement cognitif et de cataracte chez le vieux chien, pouvait être limitée par une supplémentation en anti-oxydants. Néanmoins, l’optimisation de l’efficacité d’une telle pratique nécessite la prise en compte de facteurs individuels de sensibilité aux anti-oxydants (sexe, âge, race, statut endogène en anti-oxydants…), ainsi que la connaissance de leur métabolisme (biodisponibilité, distribution, catabolisme), de leur mode d’action (actions synergiques) et de leurs propriétés oxydo-réductrices afin de limiter l’apparition d’une éventuelle toxicité à de fortes doses. Malgré l’essor des travaux de recherche dans ce domaine, les conditions d’utilisation des anti-oxydants restent mal définies