Chromosome Comparisons of Australian Scaptodrosophila Species

The Scaptodrosophila represent a diverse group of Diptera closely related to Drosophila. Although they have radiated extensively in Australia, they have been the focus of few studies. Here, we characterized the karyotypes of 12 Scaptodrosophila species from several species groups and showed that they have undergone similar types of karyotypic change to those seen in Drosophila. This includes heterochromatin amplification involved in length changes of the sex and ‘dot’ chromosomes as well as the autosomes, particularly in the coracina group of species. Numerous weak points along the arms of the polytene chromosomes suggest the presence of internal repetitive sequence DNA, but these regions did not C-band in mitotic chromosomes, and their analysis will depend on DNA sequencing. The nucleolar organizing regions (NORs) are at the same chromosome positions in Scaptodrosophila as in Drosophila, and the various mechanisms responsible for changing arm configurations also appear to be the same. These chromosomal studies provide a complementary resource to other investigations of this group, with several species currently being sequenced

Low-dose sufentanil dœs not potentiate intra-thecal morphine for perioperative analgesia after major colorectal surgery

Purpose: Both intrathecal sufentanil (ITS) and intrathecal morphine (ITM) improve analgesia in obstetrical or cardiac procedures. From a pharmacokinetic standpoint, combining these two opioids may improve perioperative analgesia. We performed a prospective randomized double-blind study to compare the analgesic efficacy of ITM alone vs a mixture of a low dose of ITS plus ITM for perioperative pain relief in colorectal surgery. Methods: Eighty adult patients undergoing colorectal surgery were randomly allocated to receive either 0.4 mg ITM alone or 10 µg ITS plus 0.4 mg ITM before general anesthesia. Intraoperative intravenous sufentanil consumption, postoperative morphine consumption delivered with a patient controlled analgesia device, pain scores, patient satisfaction and adverse effects were recorded for the first 48 hr postoperatively. Results: No differences were observed between groups with respect to intraoperative sufentanil consumption (39 ± 23 µg in group ITM and 40 ± 25 µg in group ITS plus ITM, P = 0.85) and in postoperative morphine consumption in postanesthesia care unit (6 ± 5 mg vs 6 ± 5 mg, P = 0.59), at 24 hr (26 ± 17 vs 24 ± 15 mg, P = 0.59) and at 48 hr (47 ± 31 vs 44 ± 22 mg, P = 0.58). Similarly, no differences were observed in regards to pain relief, patient satisfaction and incidence of adverse effects. Conclusions: These results do not support the addition of 10 µg ITS to 0.4 mg ITM for colorectal surgery, as low dose sufentanil dœs not improve intraoperative and postoperative analgesia in this settin

Ice: a strongly correlated proton system

We discuss the problem of proton motion in Hydrogen bond materials with special focus on ice. We show that phenomenological models proposed in the past for the study of ice can be recast in terms of microscopic models in close relationship to the ones used to study the physics of Mott-Hubbard insulators. We discuss the physics of the paramagnetic phase of ice at 1/4 filling (neutral ice) and its mapping to a transverse field Ising model and also to a gauge theory in two and three dimensions. We show that H3O+ and HO- ions can be either in a confined or deconfined phase. We obtain the phase diagram of the problem as a function of temperature T and proton hopping energy t and find that there are two phases: an ordered insulating phase which results from an order-by-disorder mechanism induced by quantum fluctuations, and a disordered incoherent metallic phase (or plasma). We also discuss the problem of decoherence in the proton motion introduced by the lattice vibrations (phonons) and its effect on the phase diagram. Finally, we suggest that the transition from ice-Ih to ice-XI observed experimentally in doped ice is the confining-deconfining transition of our phase diagram.Comment: 12 pages, 9 figure

Changes in Hepatic Blood Flow and Liver Function during Closed Abdominal Hyperthermic Intraperitoneal Chemotherapy following Cytoreduction Surgery

Background. The increase in intra-abdominal pressure (IAP) during closed abdominal hyperthermic intraperitoneal chemotherapy (HIPEC) leads to major haemodynamic changes and potential organ dysfunction. We investigated these effects on hepatic blood flow (HBF) and liver function in patients undergoing HIPEC following cytoreductive surgery and fluid management guided by dynamic preload indices. Methods. In this prospective observational clinical study including 15 consecutive patients, we evaluated HBF by transesophageal echocardiography and liver function by determination of the indocyanine green plasma disappearance rate (ICG-PDR). Friedman’s two-way analysis of variance by ranks and Wilcoxon signed-rank test were performed for statistical analysis. Results. During HIPEC, HBF was markedly reduced, resulting in the loss of any pulsatile Doppler flow signal in all but one patient. The ICG-PDR, expressed as median (interquartile 25–75), decreased from 23 (20–30) %/min to 18 (12.5–19) %/min (p<0.001). Despite a generous crystalloid infusion rate (27 (22–35) ml/kg/h), cardiac index decreased during the increased IAP period, inferior vena cava diameter decreased, stroke volume variation and pulse pressure variation increased, lung compliance dropped, and there was an augmentation in plateau pressure. All changes were significant (p<0.001) and reversed to baseline values post HIPEC. Conclusion. Despite optimizing intravenous fluids during closed abdominal HIPEC, we observed a marked decrease in HBF and liver function. Both effects were transient and limited to the period of HIPEC but could influence the choice between closed or open abdominal cavity procedure for HIPEC and should be considered in similar clinical situations of increased IAP

Measurement of the cosmic ray spectrum above 4×10184{\times}10^{18} eV using inclined events detected with the Pierre Auger Observatory

A measurement of the cosmic-ray spectrum for energies exceeding $4{\times}10^{18}$ eV is presented, which is based on the analysis of showers with zenith angles greater than $60^{\circ}$ detected with the Pierre Auger Observatory between 1 January 2004 and 31 December 2013. The measured spectrum confirms a flux suppression at the highest energies. Above $5.3{\times}10^{18}$ eV, the "ankle", the flux can be described by a power law $E^{-\gamma}$ with index $\gamma=2.70 \pm 0.02 \,\text{(stat)} \pm 0.1\,\text{(sys)}$ followed by a smooth suppression region. For the energy ($E_\text{s}$) at which the spectral flux has fallen to one-half of its extrapolated value in the absence of suppression, we find $E_\text{s}=(5.12\pm0.25\,\text{(stat)}^{+1.0}_{-1.2}\,\text{(sys)}){\times}10^{19}$ eV.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DO

Modelling human choices: MADeM and decision‑making

Research supported by FAPESP 2015/50122-0 and DFG-GRTK 1740/2. RP and AR are also part of the Research, Innovation and Dissemination Center for Neuromathematics FAPESP grant (2013/07699-0). RP is supported by a FAPESP scholarship (2013/25667-8). ACR is partially supported by a CNPq fellowship (grant 306251/2014-0)

Pathophysiology and experimental mechanisms in end-stage liver failure, with a focus on nitric oxide regulation in associated pulmonary disorders

L'insuffisance hépatocellulaire terminale est une maladie chronique évoluant irrémédiablement vers le décès en 3 ans quelque soit l'origine de la maladie. La seule thérapeutique permettant de modifier cette évolution fatale est la transplantation du foie. Depuis que la première transplantation hépatique a été réalisée par Starzl à Pittsburgh en 1963, les programmes de transplantation hépatique se sont multipliés à travers le monde et l'accès à ce traitement s'est trouvé progressivement facilité pour les patients souffrant d'insuffisance hépatique terminale. Dès lors, un nombre croissant de candidats inclus en liste d'attente pour une transplantation hépatique se présentent à un stade avancé de la maladie et souvent avec des manifestations extra hépatiques, telles qu'une encéphalopathie, des complications cardio-pulmonaires ou un syndrome hépatorénal. Les complications pulmonaires de la cirrhose hépatique sont multiples : elles aboutissent généralement à une hypoxémie compromettant la survie de ces patients durant la période d'attente pour une transplantation hépatique, durant la période péri-opératoire puis ensuite à long terme après l'intervention chirurgicale. Cette hypoxémie peut être liée à une vasodilatation de la circulation pulmonaire que l'on appelle le syndrome hépato-pulmonaire, ou, a contrario, à une hypertonie de la vascularisation pulmonaire, que l'on définit comme hypertension porto-pulmonaire. Le syndrome hépato-pulmonaire est une complication grave de la cirrhose terminale et nous avons démontré récemment que la présence de cette pathologie augmente la mortalité péri-opératoire précoce après transplantation hépatique. En revanche, la transplantation hépatique induit à moyen terme (6 mois) une guérison complète du syndrome hépato-pulmonaire. Le risque de morbidité et mortalité péri-opératoire des patients atteints de syndrome hépato-pulmonaire ou d'hypertension porto-pulmonaire est augmenté en raison de la présence de ces dysfonctions liées à une réactivité vasculaire pulmonaire anormale. La nécessité de pratiquer la chirurgie hépatique ou extra hépatique sous anesthésie générale aggrave de surcroît ce risque. Le syndrome hépato-pulmonaire est souvent un diagnostic méconnu par les anesthésistes en charge de la prise en charge opératoires des patients souffrant d'une insuffisance hépatocellulaire. Les complications les plus fréquentes sont associées à l'hypoxémie réfractaire à l'oxygénothérapie, les atélectasies ou les embolies pulmonaires post opératoires. Le syndrome hépato-pulmonaire sera suspecté en cas d'échanges gazeux demeurant sévèrement altérés après mise en route d'une ventilation mécanique chez un patient cirrhotique. Dans l'hypothèse d'un shunt droite-gauche, une échocardiographie double-contraste confirmera le diagnostic de syndrome hépato-pulmonaire. A contrario, le diagnostic d'hypertension porto-pulmonaire pourrait être posé en présence de signes échographiques indirects d'élévation de la pression moyenne pulmonaire, notamment une régurgitation tricuspidienne à haute vélocité. Le maintien de la ventilation mécanique peut parfois s'avérer indispensable en postopératoire et son sevrage est habituellement délicat. Ce dernier se réalise en supination afin d'atténuer l'effet de l'orthodéoxie. En revanche, contrairement à ce qui est observé avec le syndrome hépato-pulmonaire, l'hypertension porto-pulmonaire évolue rarement favorablement après transplantation hépatique. Dès lors, la plupart des centres de transplantation hépatique considèrent la présence d'une hypertension porto-pulmonaire comme une contre-indication formelle à la transplantation hépatique. Les raisons pour lesquelles les patients développent un syndrome hépato-pulmonaire ou une hypertension porto-pulmonaire sont inconnues. Le fait que ces deux complications accompagnent alternativement environ 30% des patients avec une cirrhose hépatique en phase terminale rend péremptoire une meilleure compréhension de leur pathophysiologie. Dans les deux complications pulmonaires, le rôle crucial du monoxyde d'azote pulmonaire a pu être démontré, l'oxide nitrique exhalé étant augmenté dans le syndrome hépato-pulmonaire et diminué dans l'hypertension porto-pulmonaire. Cependant, l'évolution de la quantité d'oxide nitrique exhalée au cours de l'évolution de ces deux syndromes, avant et après transplantation hépatique, reste inconnue. Il est très probable que l'oxide nitrique exhalé provienne de l'activité de l'enzyme oxide nitrique-synthase (NOS) présente dans l'endothélium pulmonaire de façon constitutive (eNOS) ou inductible (iNOS). L'activité de cette enzyme est gérée par une régulation complexe, post translationnelle, dépendante d'interactions protéines-protéines cytoplasmiques et membranaires au niveau cellulaire et au sein de la caveolae. Dans un modèle expérimental de syndrome hépato-pulmonaire chez le rat, nous avons concentré nos investigations sur la régulation post-translationnelle de l'oxide nitrique-synthase endothéliale et nous avons pu mettre en évidence une liaison plus fréquente de la protéine HSP90 (une protéine de la famille des « Heat Shock Proteins », chaperonnes de la souffrance cellulaire) à l'enzyme oxide nitrique-synthase endothéliale. Cette découverte contraste avec une autre constatation faite dans notre laboratoire démontrant que la liaison de l'oxide nitrique-synthase à la protéine caveoline était diminuée dans le même modèle. Cette régulation post-translationnelle de l'enzyme oxide nitrique-synthase pourrait augmenter l'activité de l'enzyme endothéliale résultant en une production accrue de l'oxide nitrique-synthase au niveau pulmonaire, expliquant, au moins partiellement, la vasodilatation du lit vasculaire pulmonaire. En ce qui concerne l'hypertension porto-pulmonaire, il est difficile d'investiguer les mécanismes physiopathologiques impliqués dans la genèse de cette affection, notamment parce qu'aucun modèle expérimental n'existe chez les rongeurs. Comme perspectives futures à ce travail, nous émettons l'hypothèse suivante : au même titre que la production d'oxide nitrique est modifiée dans le syndrome hépato-pulmonaire par une régulation post-translationnelle de l'enzyme oxide nitrique-synthase, cette même régulation se trouve inversement modifiée dans l'hypertension porto-pulmonaire et contribuerait à l'hypertonie du lit vasculaire pulmonaire. Depuis 2006, les hôpitaux Universitaires de Genève se sont vus attribuer le programme de transplantation hépatique pour la région ouest de la Suisse. Dès lors, il nous semble crucial de poursuivre ces investigations sur les affections pulmonaires de la maladie hépatique terminale. L'évolution de l'oxide nitrique exhalé au cours du temps chez tous les patients souffrant d'insuffisance hépatique terminale adressés à notre centre pour un bilan de mise en liste de transplantation hépatique, nous permettra de comprendre comment apparaît et évolue un syndrome hépato-pulmonaire ou une hypertension porto-pulmonaire. Afin d'améliorer encore nos connaissances sur les affections respiratoires liées à la maladie hépatique terminale, nous planifions à moyen terme de mesurer le oxide nitrique exhalé au cours du temps chez les patients souffrant d'insuffisance hépatique terminale en milieu clinique. Dans ces perspectives, nous comptons poursuivre l'investigation du rôle de l'oxide nitrique dans le syndrome hépato-pulmonaire et de développer le premier modèle d'hypertension porto-pulmonaire chez les rongeurs pour y étudier la régulation post-translationnelle de l'oxide nitrique-synthase. Le modèle de rat avec hypertension porto-pulmonaire sera un outil complémentaire qui devrait nous permettre de définir le rôle fascinant de l'oxide nitrique et la régulation de sa production dans les complications pulmonaires des affections hépatiques graves