Evolution in prostheses for sprinters with lower-limb amputation

Depuis une quinzaine d'années, les progrès techniques en appareillage ont été le facteur déterminant de la progression des performances des sportifs amputés de membre inférieur. Pour l'amputé tibial, la prothèse de course comprend un manchon gel et une emboîture solidarisés par un accrochage distal ou un vide virtuel. Par ses qualités dynamiques, le pied en fibre de carbone, garni de pointes, assure des performances remarquables. Pour l'amputé fémoral, équipé des mêmes pieds prothétiques, le genou est à biellettes et à contrôle des phases d'appui et pendulaire. Par rapport au coureur valide, le temps d'appui sur le membre appareillé est raccourci tandis que celui sur le membre sain est allongé. L'asymétrie du sprint de l'amputé tibial est discrète. C'est le travail des extenseurs de hanche qui est la principale compensation au déficit de propulsion dû à l'amputation. Chez l'amputé fémoral, l'absence de genou aggrave l'asymétrie. L'extension totale du genou prothétique, précoce en fin de phase oscillante et persistant pendant toute la phase d'appui, impose une compensation par une augmentation d'extension de la hanche controlatérale. Les transferts de charge de travail entre côté amputé et sain, par l'intermédiaire d'une hyperlordose lombaire, mettent en jeu le bassin, le tronc et les épaules. Les amputés sportifs font progresser la recherche en appareillage. Leurs orthoprothésistes acquièrent avec eux un savoir-faire dont bénéficient leurs patients non-sportifs.For about 15 years, technical advances in prosthetic treatment have been the main factor in the increased performance of athletes with lower-limb amputation. For trans-tibial amputation, the prosthesis for sprinting is composed of a gel liner and a socket joined by a locking or virtual vacuum liner. Because of these dynamic properties, the carbon prosthetic foot equipped with tacks ensures outstanding performance. For trans-femoral amputation, a hydraulic swing and a stance control unit are added to the same prosthesis. In comparison with the able-bodied runner, athletes with amputation have smaller loading times in the prosthetic limb and larger ones in the sound limb. The length of the energy-storing prosthetic foot is determined by the “up-on-the-toes” running gait. The sprinting gait with trans-tibial amputation is almost symmetrical. The hip extensor effort is the main compensation of propulsion reduction with lower-limb amputation. With trans-femoral amputation, the lack of knee increases the asymmetry. The total prosthetic knee extension (early in late-swing phase and lasting during total stance phase) compensates with extension of both hips, especially the opposite one. The amputation and sound limb load transfer with lumbar hyperlordosis concern the pelvis, trunk and shoulders. Because of athletes with amputation, research in prosthetic treatment has progressed. The development of orthotics and prostheses for such athletes has benefited non-athletes with amputation

Detection of Wolbachia in the Tick Ixodes ricinus is Due to the Presence of the Hymenoptera Endoparasitoid Ixodiphagus hookeri

The identification of micro-organisms carried by ticks is an important issue for human and animal health. In addition to their role as pathogen vectors, ticks are also the hosts for symbiotic bacteria whose impact on tick biology is poorly known. Among these, the bacterium Wolbachia pipientis has already been reported associated with Ixodes ricinus and other tick species. However, the origins of Wolbachia in ticks and their consequences on tick biology (known to be very diverse in invertebrates, ranging from nutritional symbionts in nematodes to reproductive manipulators in insects) are unknown. Here we report that the endoparasitoid wasp Ixodiphagus hookeri (Hymenoptera, Chalcidoidea, Encyrtidae) – strictly associated with ticks for their development - is infested at almost 100% prevalence by a W. pipientis strain belonging to a Wolbachia supergroup that has already been reported as associated with other hymenopteran parasitoids. In a natural population of I. ricinus that suffers high parasitism rates due to I. hookeri, we used specific PCR primers for both hymenopteran and W. pipientis gene fragments to show that all unfed tick nymphs parasitized by I. hookeri also harbored Wolbachia, while unparasitized ticks were Wolbachia-free. We demonstrated experimentally that unfed nymphs obtained from larvae exposed to I. hookeri while gorging on their vertebrate host also harbor Wolbachia. We hypothesize that previous studies that have reported W. pipientis in ticks are due to the cryptic presence of the endoparasitoid wasp I. hookeri. This association has remained hidden until now because parasitoids within ticks cannot be detected until engorgement of the nymphs brings the wasp eggs out of diapause. Finally, we discuss the consequences of this finding for our understanding of the tick microbiome, and their possible role in horizontal gene transfer among pathogenic and symbiotic bacteria

Blocking TGF-β signaling pathway preserves mitochondrial proteostasis and reduces early activation of PDGFRβ+ pericytes in aristolochic acid induced acute kidney injury in wistar male rats

The platelet-derived growth factor receptor β (PDGFRβ)+ perivascular cell activation becomes increasingly recognized as a main source of scar-associated kidney myofibroblasts and recently emerged as a new cellular therapeutic target.In this regard, we first confirmed the presence of PDGFRβ+ perivascular cells in a human case of end-stage aristolochic acid nephropathy (AAN) and thereafter we focused on the early fibrosis events of transforming growth factor β (TGFβ) inhibition in a rat model of AAN.Neutralizing anti-TGFβ antibody (1D11) and its control isotype (13C4) were administered (5 mg/kg, i.p.) at Days -1, 0, 2 and 4; AA (15 mg/kg, sc) was injected daily.At Day 5, 1D11 significantly suppressed p-Smad2/3 signaling pathway improving renal function impairment, reduced the score of acute tubular necrosis, peritubular capillaritis, interstitial inflammation and neoangiogenesis. 1D11 markedly decreased interstitial edema, disruption of tubular basement membrane loss of brush border, cytoplasmic edema and organelle ultrastructure alterations (mitochondrial disruption and endoplasmic reticulum edema) in proximal tubular epithelial cells. Moreover, 1D11 significantly inhibited p-PERK activation and attenuated dysregulation of unfolded protein response (UPR) pathways, endoplasmic reticulum and mitochondrial proteostasis in vivo and in vitro.The early inhibition of p-Smad2/3 signaling pathway improved acute renal function impairment, partially prevented epithelial-endothelial axis activation by maintaining PTEC proteostasis and reduced early PDGFRβ+ pericytes-derived myofibroblasts accumulation

Clinical spectrum of MTOR-related hypomelanosis of Ito with neurodevelopmental abnormalities.

PURPOSE: Hypomelanosis of Ito (HI) is a skin marker of somatic mosaicism. Mosaic MTOR pathogenic variants have been reported in HI with brain overgrowth. We sought to delineate further the pigmentary skin phenotype and clinical spectrum of neurodevelopmental manifestations of MTOR-related HI. METHODS: From two cohorts totaling 71 patients with pigmentary mosaicism, we identified 14 patients with Blaschko-linear and one with flag-like pigmentation abnormalities, psychomotor impairment or seizures, and a postzygotic MTOR variant in skin. Patient records, including brain magnetic resonance image (MRI) were reviewed. Immunostaining (n = 3) for melanocyte markers and ultrastructural studies (n = 2) were performed on skin biopsies. RESULTS: MTOR variants were present in skin, but absent from blood in half of cases. In a patient (p.[Glu2419Lys] variant), phosphorylation of p70S6K was constitutively increased. In hypopigmented skin of two patients, we found a decrease in stage 4 melanosomes in melanocytes and keratinocytes. Most patients (80%) had macrocephaly or (hemi)megalencephaly on MRI. CONCLUSION: MTOR-related HI is a recognizable neurocutaneous phenotype of patterned dyspigmentation, epilepsy, intellectual deficiency, and brain overgrowth, and a distinct subtype of hypomelanosis related to somatic mosaicism. Hypopigmentation may be due to a defect in melanogenesis, through mTORC1 activation, similar to hypochromic patches in tuberous sclerosis complex

Analyse de la marche de l'amputé fémoral

The present work is motivated by the request of clinicians for objective parameters to evaluate their clinical practice. In the field of rehabilitation, it is particularly important to develop tools of diagnosis and evaluation. The recent progress in motion capture associated to the development of methods and models used in biomechanics should allow to proposed new protocols of gait analysis, which can be conducted during the clinical examination of the patient. This work was conducted with both an industrial partner PROTEOR (french leader in prosthesis manufacturing) and a clinical partner CERAH (center of research in rehabilitation). The first result of this PhD is the data collection for two groups of subjects. The first data base is composed of 55 asymptomatic subjects who represent the reference population. The second one contains the parameters for 27 trans-femoral patients. Data analysis led to the definition of some characteristics of trans-femoral amputee gait. An important point is that this analysis is in 3D. The second aim reached during this PhD is the definition and the first evaluation of a dynamic model of an amputated patient. We proposed a validation which consisted in calculating external forces applied on the body. This method is for the first time applied to femoral amputees. The interest and the perspective of such a dynamic model for the evaluation of amputees are shown.Le travail présenté dans cette thèse répond à une attente, exprimée par les cliniciens, d'objectiver leur pratique. Le traitement du handicap (notamment de l'amputé) requiert des moyens d'évaluation performants. Les technologies disponibles actuellement et les méthodes et modèles utilisés en biomécanique permettent d'envisager la réalisation d'examens standardisés de la marche utilisant ces moyens. Le partenariat double, industriel (PROTEOR) et clinique (Centre d'Etudes et de Recherche sur l'Appareillage des Handicapés), dont nous avons bénéficié, a permis d'ancrer notre recherche dans un environnement concret. Le premier résultat de cette thèse est la constitution et l'exploitation de deux bases de données de paramètres de la marche. L'une concerne 55 sujets asymptomatiques et sert de référence. L'autre synthétise les résultats obtenus pour 27 patients amputés fémoraux. L'analyse des données a mené à l'extraction de paramètres quantitatifs caractéristiques de la marche de ces sujets. Le caractère tridimensionnel de l'étude est essentiel et constitue une particularité de ce travail. Le deuxième objectif atteint au cours de cette thèse est la mise en place et l'évaluation préliminaire d'un modèle dynamique de l'amputé fémoral. L'utilisation de ce modèle en lien avec les efforts exercés au sol améliore la compréhension des écarts observés chez l'amputé fémoral par rapport aux sujets asymptomatiques. La validation par le calcul de la résultante des efforts externes est la première réalisée sur l'amputé fémoral et démontre l'intérêt et les perspectives d'une telle analyse

Analyse de la marche de l'amputé fémoral

Le travail présenté dans cette thèse répond à une attente, exprimée par les cliniciens, d objectiver leur pratique. Le traitement du handicap (notamment de l amputé) requiert des moyens d évaluation performants. Les technologies disponibles actuellement et les méthodes et modèles utilisés en biomécanique permettent d envisager la réalisation d examens standardisés de la marche utilisant ces moyens. Le partenariat double, industriel (PROTEOR) et clinique (Centre d Etudes et de Recherche sur l Appareillage des Handicapés), dont nous avons bénéficié, a permis d ancrer notre recherche dans un environnement concret. Le premier résultat de cette thèse est la constitution et l exploitation de deux bases de données de paramètres de la marche. L une concerne 55 sujets asymptomatiques et sert de référence. L autre synthétise les résultats obtenus pour 27 patients amputés fémoraux. L analyse des données a mené à l extraction de paramètres quantitatifs caractéristiques de la marche de ces sujets. Le caractère tridimensionnel de l étude est essentiel et constitue une particularité de ce travail. Le deuxième objectif atteint au cours de cette thèse est la mise en place et l évaluation préliminaire d un modèle dynamique de l amputé fémoral. L utilisation de ce modèle en lien avec les efforts exercés au sol améliore la compréhension des écarts observés chez l amputé fémoral par rapport aux sujets asymptomatiques. La validation par le calcul de la résultante des efforts externes est la première réalisée sur l amputé fémoral et démontre l intérêt et les perspectives d une telle analyse.The present work is motivated by the request of clinicians for objective parameters to evaluate their clinical practice. In the field of rehabilitation, it is particularly important to develop tools of diagnosis and evaluation. The recent progress in motion capture associated to the development of methods and models used in biomechanics should allow to proposed new protocols of gait analysis, which can be conducted during the clinical examination of the patient. This work was conducted with both an industrial partner PROTEOR (french leader in prosthesis manufacturing) and a clinical partner CERAH (center of research in rehabilitation). The first result of this PhD is the data collection for two groups of subjects. The first data base is composed of 55 asymptomatic subjects who represent the reference population. The second one contains the parameters for 27 trans-femoral patients. Data analysis led to the definition of some characteristics of trans-femoral amputee gait. An important point is that this analysis is in 3D. The second aim reached during this PhD is the definition and the first evaluation of a dynamic model of an amputated patient. We proposed a validation which consisted in calculating external forces applied on the body. This method is for the first time applied to femoral amputees. The interest and the perspective of such a dynamic model for the evaluation of amputees are shown.PARIS-Arts et Métiers (751132303) / SudocSudocFranceF

Évolution des prothèses des sprinters amputés de membre inférieur

Depuis une quinzaine d'années, les progrès techniques en appareillage ont été le facteur déterminant de la progression des performances des sportifs amputés de membre inférieur. Pour l'amputé tibial, la prothèse de course comprend un manchon gel et une emboîture solidarisés par un accrochage distal ou un vide virtuel. Par ses qualités dynamiques, le pied en fibre de carbone, garni de pointes, assure des performances remarquables. Pour l'amputé fémoral, équipé des mêmes pieds prothétiques, le genou est à biellettes et à contrôle des phases d'appui et pendulaire. Par rapport au coureur valide, le temps d'appui sur le membre appareillé est raccourci tandis que celui sur le membre sain est allongé. L'asymétrie du sprint de l'amputé tibial est discrète. C'est le travail des extenseurs de hanche qui est la principale compensation au déficit de propulsion dû à l'amputation. Chez l'amputé fémoral, l'absence de genou aggrave l'asymétrie. L'extension totale du genou prothétique, précoce en fin de phase oscillante et persistant pendant toute la phase d'appui, impose une compensation par une augmentation d'extension de la hanche controlatérale. Les transferts de charge de travail entre côté amputé et sain, par l'intermédiaire d'une hyperlordose lombaire, mettent en jeu le bassin, le tronc et les épaules. Les amputés sportifs font progresser la recherche en appareillage. Leurs orthoprothésistes acquièrent avec eux un savoir-faire dont bénéficient leurs patients non-sportifs.International audienceFor about 15 years, technical advances in prosthetic treatment have been the main factor in the increased performance of athletes with lower-limb amputation. For trans-tibial amputation, the prosthesis for sprinting is composed of a gel liner and a socket joined by a locking or virtual vacuum liner. Because of these dynamic properties, the carbon prosthetic foot equipped with tacks ensures outstanding performance. For trans-femoral amputation, a hydraulic swing and a stance control unit are added to the same prosthesis. In comparison with the able-bodied runner, athletes with amputation have smaller loading times in the prosthetic limb and larger ones in the sound limb. The length of the energy-storing prosthetic foot is determined by the “up-on-the-toes” running gait. The sprinting gait with trans-tibial amputation is almost symmetrical. The hip extensor effort is the main compensation of propulsion reduction with lower-limb amputation. With trans-femoral amputation, the lack of knee increases the asymmetry. The total prosthetic knee extension (early in late-swing phase and lasting during total stance phase) compensates with extension of both hips, especially the opposite one. The amputation and sound limb load transfer with lumbar hyperlordosis concern the pelvis, trunk and shoulders. Because of athletes with amputation, research in prosthetic treatment has progressed. The development of orthotics and prostheses for such athletes has benefited non-athletes with amputation.Depuis une quinzaine d'années, les progrès techniques en appareillage ont été le facteur déterminant de la progression des performances des sportifs amputés de membre inférieur. Pour l'amputé tibial, la prothèse de course comprend un manchon gel et une emboîture solidarisés par un accrochage distal ou un vide virtuel. Par ses qualités dynamiques, le pied en fibre de carbone, garni de pointes, assure des performances remarquables. Pour l'amputé fémoral, équipé des mêmes pieds prothétiques, le genou est à biellettes et à contrôle des phases d'appui et pendulaire. Par rapport au coureur valide, le temps d'appui sur le membre appareillé est raccourci tandis que celui sur le membre sain est allongé. L'asymétrie du sprint de l'amputé tibial est discrète. C'est le travail des extenseurs de hanche qui est la principale compensation au déficit de propulsion dû à l'amputation. Chez l'amputé fémoral, l'absence de genou aggrave l'asymétrie. L'extension totale du genou prothétique, précoce en fin de phase oscillante et persistant pendant toute la phase d'appui, impose une compensation par une augmentation d'extension de la hanche controlatérale. Les transferts de charge de travail entre côté amputé et sain, par l'intermédiaire d'une hyperlordose lombaire, mettent en jeu le bassin, le tronc et les épaules. Les amputés sportifs font progresser la recherche en appareillage. Leurs orthoprothésistes acquièrent avec eux un savoir-faire dont bénéficient leurs patients non-sportifs

HIV-1 vpr induces widespread transcriptomic changes in CD4+ T cells early postinfection

The interactions between a virus and its host are complex but can be broadly categorized as either viral manipulation of cellular functions or cellular responses to infection. These processes begin at the earliest point of contact between virus and cell and frequently result in changes to cellular gene expression, making genome-wide transcriptomics a useful tool to study them. Several previous studies have used transcriptomics to evaluate the cellular responses to human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) infection; however, none have examined events in primary CD4(+) T cells during the first 24 h of infection. Here, we analyzed CD4(+) T cells at 4.5, 8, 12, 24, and 48 h following infection. We describe global changes to host gene expression commencing at 4.5 h postinfection and evolving over the ensuing time points. We identify upregulation of genes related to innate immunity, cytokine production, and apoptosis and downregulation of those involved in transcription and translation. We further demonstrate that the viral accessory protein Vpr is necessary for almost all gene expression changes seen at 12 h postinfection and the majority of those seen at 48 h. Identifying this new role for Vpr not only provides fresh perspective on its possible function but also adds further insight into the interplay between HIV-1 and its host at the cellular level

Late-Onset Nephropathic Cystinosis: Clinical Presentation, Outcome, and Genotyping

Background and objectives: Cystinosis is an autosomal recessive disease characterized by the intralysosomal accumulation of cystine, as a result of a defect in cystine transport across the lysosomal membrane. Three clinical forms have been described on the basis of severity of symptoms and age of onset: infantile cystinosis, characterized by renal proximal tubulopathy and progression to end-stage renal disease before 12 yr of age; juvenile form, with a markedly slower rate of progression; and adult form, with only ocular abnormalities