Estimation of the optimal dosing regimen of escitalopram in dogs : a dose occupancy study with [11C]DASB

Although the favourable characteristics of escitalopram as being the most selective serotonin reuptake inhibitor and having an increased therapeutic efficacy via binding on an additional allosteric binding site of the serotonin transporter, its dosing regimen has not yet been optimized for its use in dogs. This study aimed to estimate the optimal dosing frequency and the required dose for achieving 80% occupancy of the serotonin transporters in the basal ganglia. The dosing frequency was investigated by determining the elimination half-life after a four day oral pre-treatment period with 0.83 mg/kg escitalopram (3 administrations/day) and a subsequent i. v. injection 0.83 mg/ kg. Blood samples were taken up to 12 hours after i. v. injection and the concentration of escitalopram in plasma was analysed via LC-MSMS. The dose-occupancy relationship was then determined by performing two PET scans in five adult beagles: a baseline PET scan and a second scan after steady state conditions were achieved following oral treatment with a specific dose of escitalopram ranging from 0.5 to 2.5 mg/kg/day. As the elimination half-life was determined to be 6.7 hours a dosing frequency of three administrations a day was proposed for the second part of the study. Further it was opted for a treatment period of four days, which well exceeded the minimum period to achieve steady state conditions. The optimal dosing regimen to achieve 80% occupancy in the basal ganglia and elicit a therapeutic effect, was calculated to be 1.85 mg/kg/day, divided over three administrations. Under several circumstances, such as insufficient response to other SSRIs, concurrent drug intake or in research studies focused on SERT, the use of escitalopram can be preferred over the use of the already for veterinary use registered fluoxetine, however, in case of long-term treatment with escitalopram, regularly cardiac screening is recommended

In vivo quantification of the [11C]DASB binding in the normal canine brain using positron emission tomography

Background: [C-11]-3-amino-4-(2-dimethylaminomethyl-phenylsulfanyl)-benzonitrile ([C-11]DASB) is currently the mostly used radiotracer for positron emission tomography (PET) quantitative studies of the serotonin transporter (SERT) in the human brain but has never been validated in dogs. The first objective was therefore to evaluate normal [C-11]DASB distribution in different brain regions of healthy dogs using PET. The second objective was to provide less invasive and more convenient alternative methods to the arterial sampling-based kinetic analysis. Results: A dynamic acquisition of the brain was performed during 90 min. The PET images were coregistered with the magnetic resonance images taken prior to the study in order to manually drawn 20 regions of interest (ROIs). The highest radioactivity concentration of [C-11]DASB was observed in the hypothalamus, raphe nuclei and thalamus and lowest levels in the parietal cortex, occipital cortex and cerebellum. The regional radioactivity in those 20 ROIs was quantified using the multilinear reference tissue model 2 (MRTM2) and a semi-quantitative method. The values showed least variability between 40 and 60 min and this time interval was set as the optimal time interval for [C-11]DASB quantification in the canine brain. The correlation (R-2) between the MRTM2 and the semi-quantitative method using the data between 40 and 60 min was 99.3 % (two-tailed p-value < 0.01). Conclusions: The reference tissue models and semi-quantitative method provide a more convenient alternative to invasive arterial sampling models in the evaluation of the SERT of the normal canine brain. The optimal time interval for static scanning is set at 40 to 60 min after tracer injection

Molecular mechanisms of viral resistance against HIV-1 integrase inhibitors and integrase dimerization as a novel target for HIV-therapy

Sinds de identificatie van het humaan immuundeficiëntie virus (HIV) als de verwekker van het verworven immunodeficiënte syndroom (AIDS) in 1985, werden aanzienlijke vorderingen gemaakt bij de behandeling van deze virale infectie. Nochtans rapporteerde de Wereldgezondheids-organisatie een totaal van 33,4 miljoen mensen die wereldwijd leefden met HIV in 2008, waarvan 2,7 miljoen nieuwe HIV-infecties. De huidige behandeling van HIV-geïnfecteerde patiënten, beter gekend als HAART (highly active antiretroviral therapy), bestaat uit een combinatie van verschillende antiretrovirale middelen gericht tegen de essentiële stappen van de replicatiecyclus: entry , reverse transcriptie, maturatie en integratie. Door de aanwezigheid van latente virussen is HAART echter niet in staat om het virus volledig uit te roeien. Het ontstaan van virussen, resistent aan de huidige antiretrovirale inhibitoren, kan de efficiëntie van HAART echter drastisch verminderen. Bovendien kunnen toxiciteit en moeilijke doseringen van de huidige inhibitoren ervoor zorgen dat de patiënt van behandeling moet veranderen. Om patiënten voldoende perspectieven voor hun behandeling aan te bieden, moeten steeds weer nieuwe inhibitoren ontwikkeld worden met een betere werkzaamheid, een makkelijkere dosering en betere resistentieprofielen. Integratie van het virale genoom in het genoom van de gastheer is een essentiële stap in de virale levenscyclus en bijgevolg werd integrase (IN) beschouwd als een aantrekkelijk doelwit wat reeds leidde tot de ontwikkeling van de inhibitoren die de strand-transfer stap van het integratie proces blokkeren (INSTIs). Raltegravir (RAL) is de eerste en voorlopig enige INSTI die is goedgekeurd door de Food and Drug Administration (FDA) voor gebruik door HIV-geïnfecteerde patiënten. Elvitegravir (EVG) is een andere INSTI die in fase drie van het klinisch onderzoek zit voor gebruik door patiënten die reeds HAART therapie gevolgd hebben. Wij gebruikten een nieuw in vitro protocol om resistente virussen in de aanwezigheid van EVG te selecteren. Mutaties T66A/I, E92Q en Q148R werden geassocieerd met resistentie tegen EVG, waarbij Q148R kruisresistentie vertoonde met RAL en andere eerste-generatie INSTIs (Hoofdstuk 3). Bovendien werd deze kruisresistentie tussen RAL en EVG bevestigd tijdens een analyse van hun activiteit tegen een groot aantal recombinante virussen die de IN-sequenties bevatten van virussen geïsoleerd uit patiënten waarbij de RAL behandeling faalde (Hoofdstuk 5). Tot op vandaag is er nog steeds geen kristalstructuur van het volledige HIV-1 IN in complex met zijn virale DNA beschikbaar. Daarom gebruikten we een drie-dimensioneel model van het katalytische domein van HIV-1 IN, dat op het tijdstip van deze studie werd beschouwd als het beste model, om de interactie tussen EVG en IN te bestuderen. Aan de hand van dit model werd getracht een hypothese op te bouwen waarom resistentie-mutaties in IN tot een verminderde activiteit van EVG kunnen leiden (Hoofdstuk 3). In een tweede studie (Hoofdstuk 4) werd het effect van mutaties in virussen onderzocht, die resistentie veroorzaken tegen RAL en MK-2048. Deze laatste is een INSTI in preklinische fase met een potentieel tweede-generatie resistentieprofiel. RAL en MK-2048 werden gebruikt voor het in vitro selecteren van resistente virussen. De IN mutaties Q148K/R en N155H werden geassocieerd met resistentie tegen RAL. In eenzelfde tijdsspanne werden geen mutaties geselecteerd met MK-2048, wat wijst op een hogere genetische barrière voor resistentie-ontwikkeling. In het RAL-geselecteerde virus werd E138K geïdentificeerd als een secundaire mutatie die de verminderde replicatie-efficiëntie van het virus met mutaties Q148R en G140A compenseerde. Tijdens deze studie werd het tot dan toe meest geschikte drie-dimensioneel model van het HIV-1 IN katalytische domein met RAL gebruikt om te verklaren waarom bepaalde mutaties resistentie vertonen tegenover RAL. Gedeeltelijke kruisresistentie tussen RAL en MK-2048 werd bevestigd tijdens een analyse van hun activiteit voor een groot aantal recombinante virussen die de IN-sequenties bevatten van virussen, geïsoleerd uit patiënten waar de RAL behandeling faalde (Hoofdstuk 6). In Hoofdstuk 3 en 4 werd aangetoond dat het selecteren van resistentie in vitro een goede voorspelling geeft van de resistentieselectie in vivo. Toch konden we in vitro niet alle mutaties selecteren die beschreven zijn in patiënten. Resistentieselectie in vitro wordt meestal geïnitieerd met virale moleculaire klonen, terwijl de virale populatie in vivo uit quasispecies bestaat. Dit gebrek aan quasispecies bij het opstarten van IVRS kan de oorzaak zijn van de geobserveerde verschillen tussen in vitro selectie en in vivo selectie. Om het effect van de virale achtergrond op de evolutie naar een bepaald resistentiepatroon te bestuderen, gebruikten we wildtype HIV-1 BaL en NL4.3 om in vitro resistentie selectie met RAL en EVG op te starten (Hoofdstuk 5). De verschillende IN-sequenties van BaL, IIIB en NL4.3 werden met elkaar vergeleken om sommige verschillen in de opgetreden mutaties te kunnen verklaren. Hoofdzakelijk werden dezelfde primaire mutaties geselecteerd met de verschillende virale achtergronden. Maar G140S, een secundaire mutatie van RAL en EVG, werd sneller geselecteerd in een BaL en NL4.3 achtergrond dan met IIIB doordat IIIB meerdere nucleotide wisselingen nodig had om de G140S mutatie te realiseren. Tevens werd mutatie E92M enkel met het BaL virus geselecteerd, waarvoor slechts twee nucleotide wisselingen nodig waren, terwijl deze mutatie niet verscheen in IIIB, waar theoretisch drie nucleotide veranderingen nodig waren. Ook kon een gedeeltelijke correlatie aangetoond worden tussen de primaire mutaties die geselecteerd werden in vivo of in vitro, geïnitieerd met virussen met gelijke IN-sequenties (Hoofdstuk 6). In vitro selectie experimenten werden opgestart met RAL, vertrekkende van recombinante virussen die de IN sequenties bevatten van virussen geïsoleerd uit patiënten bij de start van hun RAL behandeling. Bij virale doorbraak van de virussen werden stalengenomen evenals bij het falen van de behandeling van de patiënten met RAL behandeling. Het genotype van de IN sequenties van alle gecollecteerde virussen werd bepaald. Twee van de drie baseline virussen ontwikkelden een identieke primaire mutatie tijdens de in vitro selectie en de RAL behandeling van de patiënten.In vitro resistentie selectie experimenten werden eveneens opgestart met een andere integrase inhibitor MK-2048 (Hoofdstuk 6). Tot onze verrassing, werd N155H geselecteerd met MK-2048, wat suggereert dat N155H een gelijkaardig mechanisme van resistentie vertoont zowel bij RAL als bij MK-2048. Vervolgens werd een homologiemodel gebouwd van het volledig HIV-1 IN in complex met virale DNA en RAL om de resistentie van een bepaalde mutatie voor bepaalde INSTIs te kunnen verklaren. Dit was gebaseerd op een recentelijk gepubliceerde structuur van het volledige IN van het prototype foamy virus in complex met het virale DNA. Mutante modellen van de belangrijkste mutaties (T66I, Y143C, Q148H en N155H), die geassocieerd worden met resistentie tegen RAL, werden eveneens gemaakt binnen het homologiemodel. Gebaseerd op deze modellen werden de mechanismen van resistentie, veroorzaakt door deze mutaties, verklaard. Een waterstof binding werd gevormd tussen T66 en het fosfaat van de terminale adenine van het 3 -gereduceerde DNA. Het fosfaat zou betrokken zijn bij de chelatie van de Mg2+ ionen. Mutatie T66I zou deze interactie verstoren en kan resistentie veroorzaken door met de geometrie van de actieve plaats van IN te interfereren en daarbij de sterkte van de binding van de INSTI met IN te verminderen. In het homologiemodel interageerde RAL met aminozuur Y143 door p-stacking . Deze interactie kan verstoord worden door mutatie Y143C, wat de affiniteit van het enzym voor RAL verminderd. Voor de andere INSTIs is het niet mogelijk om een p-stacking -interactie met Y143 aan te gaan. Dit verklaart waarom Y143C enkel resistentie vertoont voor RAL en niet voor de andere INSTIs. Op basis van het homologiemodel werd afgeleid dat de mutaties Q148H en N155H de geometrie van de actieve plaats veranderen en zo met de binding van de INSTIs interfereren. MK-2048 heeft een beter resistentie profiel dan de eerste-generatie INSTIs. Toch vertoont deze inhibitor kruisresistentie met de eerste-generatie INSTIs voor mutaties van Q148 en N155. Q148H en N155H zouden een effect hebben op de geometrie van de actieve plaats waardoor deze mutaties een effect hebben op alle INSTIs, ook de tweede-generatie INSTIs. De mate van gevoeligheid van de mutaties voor de INSTI hangt mogelijk af van de flexibiliteit van de INSTIs om zich aan te passen aan de veranderende geometrie van de actieve plaats.In het laatste hoofdstuk (Hoofdstuk 7) werd IN dimerisatie als potentieel nieuw doelwit bestudeerd om de replicatie van HIV-1 te inhiberen. Aangezien het dimeer-interactievlak van HIV-1 IN aan de tegenovergestelde kant van de katalytische actieve plaats ligt, wat het doelwit is voor de INSTIs, wordt er geen kruisresistentie verwacht tussen de inhibitoren van de dimerisatie van IN en de INSTIs. In deze studie werden verschillende componenten ontwikkeld om IN dimerisatie te bestuderen in een cellulaire context aan de hand van Förster resonance energy transfer (FRET) experimenten.Het ontwikkelen van resistentie tegen de eerste- en tweede-generatie INSTIs werd in dit onderzoeksproject uitgebreid onderzocht. De resultaten van de IVRS in combinatie met een nieuw homologie model voor het volledige HIV-1 IN, verschaften meer inzicht in de manier waarop primaire mutaties in IN resistentie veroorzaken tegen raltegravir en elvitegravir. Een nieuw antiretroviraal doelwit van de integratie reactie werd bestudeerd om kruisresistentie met de al gekende INSTIs te vermijden. Deze studies kunnen helpen bij het ontwikkelen van de volgende generatie INSTIs met beperkte kruisresistentie en hogere genetische barrière voor resistentie ontwikkeling, en mogelijk ook voor de ontwikkeling van een nieuwe klasse van inhibitoren die IN dimerisatie verstoren.Abbreviations 1 Summary 3 Samenvatting 7 CHAPTER 1 General Introduction 11 1.1. The human immunodeficiency virus 12 1.2. Antiretroviral therapy 23 1.3. HIV-1 resistance development 30 CHAPTER 2 Aims of the present study 47 CHAPTER 3 Resistance mutations in HIV-1 integrase selected with elvitegravir confer reduced susceptibility to a wide range of integrase inhibitors 51 3.1. Abstract 52 3.2. Introduction 52 3.3. Material and methods 54 3.4. Results 58 3.5. Discussion 66 CHAPTER 4 Primary mutations selected in vitro with raltegravir confer large fold changes in susceptibility to first-generation integrase inhibitors, but minor fold changes to inhibitors with second-generation resistance profiles 73 4.1. Abstract 74 4.2. Introduction 74 4.3. Material and Methods 77 4.4. Results 80 4.5. Discussion 88 CHAPTER 5 Primary mutations obtained during in vitro resistance selection with raltegravir or elvitegravir are partially influenced by the initiating HIV-1 wildtype sequence and confer cross-resistance 97 5.1. Abstract 98 5.2. Introduction 98 5.3. Material and methods 100 5.4. Results 103 5.5. Discussion 109 CHAPTER 6 Primary resistance mutations of raltegravir show partial correlation during therapy and in-vitro resistance selection and confer cross-resistance to MK-2048. 115 6.1. Abstract 116 6.2. Introduction 116 6.3. Materials and methods 119 6.4. Results 122 6.5. Discussion 134 CHAPTER 7 Studying HIV-1 integrase dimerization in a cellular context using Förster resonance energy transfer (FRET) analysis 141 7.1. Abstract 142 7.2. Introduction 142 7.3. Materials and methods 144 7.4. Results 149 7.5. Discussion 160 CHAPTER 8 General discussion 167 Curriculum Vitae 179nrpages: 191status: publishe

Scoping Review of Eating Disorders and Occupational Therapy Interventions

A scoping review was conducted to determine which occupational therapy interventions are used with individuals with eating disorders and what effect they have, if any. Four databases were searched to identify sources of evidence, initially resulting in 527 sources. Inclusion and exclusion criteria were used to further review and determine the eligibility of each source. A total of 48 studies were included in the final scoping review. Data extraction of eligible articles resulted in 11 categories of eating disorder based interventions. The research showed the significant role occupational therapy has in the treatment of individuals with eating disorders, although there is a gap in the literature of data-driven research regarding an ideal treatment framework. Occupational therapists are using a combination of interventions and frequently work among an interprofessional team to provide treatment for this population

Phylogenetically based establishment of a dengue virus panel, representing all available genotypes, as a tool in dengue drug discovery

International audienc

Urticaire : nouveautés et chronicité

Urticaria is a frequent disease and exist in an acute or chronic form. The pathophysiology, focused on mast cells and histamine among other mediators, is an active research field but still poorly understood. The medical care focus on the avoidance of triggers and aggravating factors. The recommended drug therapy has not changed. The acknowledgment of chronic urticaria as a chronic disease is essential according to the last international recommendations. Acknowledging the disease morbidity and consequences, in a private, social or professional environment, allows better medical care for patients. The latter should get support on the long term, thanks to multiple diagnostic and therapeutic guidance tools.L’urticaire est une maladie fréquente pouvant être aiguë ou chronique. Sa physiopathologie, centrée sur les mastocytes et de multiples médiateurs dont l’histamine, fait l’objet de nombreuses recherches mais reste encore mal connue. La prise en charge se concentre sur l’éviction des facteurs déclencheurs et aggravants. Les traitements médicamenteux recommandés n’ont pas changé. La reconnaissance de l’urticaire chronique en tant que maladie chronique est centrale dans les dernières recommandations internationales. La reconnaissance de la morbidité et des conséquences de la maladie, dans les cadres privé, social ou professionnel, permet une meilleure prise en charge des patient-es. Ces dernier-ères devront être accompagné-e-s sur le long terme, grâce à plusieurs outils diagnostiques et d’accompagnement thérapeutique

Primary mutations selected in vitro with raltegravir confer large fold changes in susceptibility to first-generation integrase inhibitors, but minor fold changes to inhibitors with second-generation resistance profiles

Emergence of resistance to raltegravir reduces its treatment efficacy in HIV-1-infected patients. To delineate the effect of resistance mutations on viral susceptibility to integrase inhibitors, in vitro resistance selections with raltegravir and with MK-2048, an integrase inhibitor with a second-generation-like resistance profile, were performed. Mutation Q148R arose in four out of six raltegravir-selected resistant viruses. In addition, mutations Q148K and N155H were selected. In the same time frame, no mutations were selected with MK-2048. Q148H/K/R and N155H conferred resistance to raltegravir, but only minor changes in susceptibility to MK-2048. V54I, a previously unreported mutation, selected with raltegravir, was identified as a possible compensation mutation. Mechanisms by which N155H, Q148H/K/R, Y143R and E92Q confer resistance are proposed based on a structural model of integrase. These data improve the understanding of resistance against raltegravir and cross-resistance to MK-2048 and other integrase inhibitors, which will aid in the discovery of second-generation integrase inhibitors.status: publishe

In Vivo Evaluation of Blood Based and Reference Tissue Based PET Quantifications of [11C]DASB in the Canine Brain.

This first-in-dog study evaluates the use of the PET-radioligand [11C]DASB to image the density and availability of the serotonin transporter (SERT) in the canine brain. Imaging the serotonergic system could improve diagnosis and therapy of multiple canine behavioural disorders. Furthermore, as many similarities are reported between several human neuropsychiatric conditions and naturally occurring canine behavioural disorders, making this tracer available for use in dogs also provide researchers an interesting non-primate animal model to investigate human disorders. Five adult beagles underwent a 90 minutes dynamic PET scan and arterial whole blood was sampled throughout the scan. For each ROI, the distribution volume (VT), obtained via the one- and two- tissue compartment model (1-TC, 2-TC) and the Logan Plot, was calculated and the goodness-of-fit was evaluated by the Akaike Information Criterion (AIC). For the preferred compartmental model BPND values were estimated and compared with those derived by four reference tissue models: 4-parameter RTM, SRTM2, MRTM2 and the Logan reference tissue model. The 2-TC model indicated in 61% of the ROIs a better fit compared to the 1-TC model. The Logan plot produced almost identical VT values and can be used as an alternative. Compared with the 2-TC model, all investigated reference tissue models showed high correlations but small underestimations of the BPND-parameter. The highest correlation was achieved with the Logan reference tissue model (Y = 0.9266 x + 0.0257; R2 = 0.9722). Therefore, this model can be put forward as a non-invasive standard model for future PET-experiments with [11C]DASB in dogs