Effects of drugs on the efficacy of radioiodine (131|) therapy in hyperthyroid patients

The treatment of hyperthyroidism is targeted at reducing the production of thyroid hormones by inhibiting their synthesis or suppressing their release, as well as by controlling their influence on peripheral tissue (conservative therapy, medical treatment). Radical treatment includes surgical intervention to reduce the volume of thyroid tissue or damage of the mechanisms of thyroid hormone synthesis by radioiodine (131|) administration. Radioiodine (131|) is a reactor radionuclide, produced as a result of uranium decomposition and emission of β and γ radiation. The therapeutic effects of the isotope are obtained by the emission of β radiation. In the paper, the effects of administered drugs (antithyroid, glucocorticosteroids, lithium carbonate, inorganic iodine, β-blockers) on the final outcome of radioiodine therapy in patients with hyperthyroidism are discussed

Emotional contagion and prosocial behavior in rodents

Empathy is critical to adjusting our behavior to the state of others. The past decade dramatically deepened our understanding of the biological origin of this capacity. We now understand that rodents robustly show emotional contagion for the distress of others via neural structures homologous to those involved in human empathy. Their propensity to approach others in distress strengthens this effect. Although rodents can also learn to favor behaviors that benefit others via structures overlapping with those of emotional contagion, they do so less reliably and more selectively. Together, this suggests evolution selected mechanisms for emotional contagion to prepare animals for dangers by using others as sentinels. Such shared emotions additionally can, under certain circumstances, promote prosocial behavior

The influence of thiamazole, lithium carbonate, or prednisone administration on the efficacy of radioiodine treatment (131I) in hyperthyroid patients

Introduction: The effects of selected drugs (see below) on the efficacy of (131I) radioiodine therapy were examined. Material and methods: The study involved 200 hyperthyroid patients, treated with radioactive iodine. They were divided into five groups (40 persons in each). In Group I - patients were administered 131I and thiamazole; in Group II they were given - 131I and lithium carbonate; in Group III they were given - 131I only (the assumed absorbed dose - 150-200 Gy, the same as in Groups I and II, for which Group III was a control group); in Group IV they were given - 131I and prednisone; and in Group V they were given - 131I only (250-350 Gy, the same as in Group IV, for which Group V was a control group). Therapeutic results were analyzed after six months based on clinical and hormonal status. The evaluation also included effects of the initial hormonal status on the outcome of 131I therapy in Groups II and IV (v. respective controls, i.e. Groups III and V); such analysis was not performed in Group I because all the patients in that group were initially hyperthyroid. Results: In 145 patients (72.5%) the therapy with 131I was effective. In 55 patients (27.5%) the therapy was ineffective. The application of thiamazole during the peritherapeutic period in patients treated with 131I reduced the effectiveness of radioiodine, while lithium carbonate had no effect on the therapy outcome. Prednisone increased the effectiveness of the therapy with 131I. Normalisation of the initial concentration of TSH was advantageous for the 131I therapeutic outcome only when the assumed absorbed doses of 150–200 Gy were applied, while being of no avail for doses above 250 Gy. Conclusions: The present results indicate the necessity of careful analysis of administered drugs in hyperthyroid patients while qualifying them to 131I therapy. The initial concentration of TSH has no effect on the efficacy of radioiodine therapy in cases where absorbed doses are regarded to be ablative. (Pol J Endocrinol 2010; 61 (1): 56-61)Wstęp: W pracy zbadano wpływ tiamazolu, węglanu litu i prednizonu na skuteczność leczenia jodem radioaktywnym pacjentów z nadczynnością tarczycy. Materiał i metody: Do badań zakwalifikowano 200 chorych z nadczynnością tarczycy, leczonych jodem radioaktywnym. Pacjentów podzielono na 5 grup (40 osób w każdej). W grupie I - poza 131I - chorzy dodatkowo otrzymywali tiamazol (preparat Thyrozol), w grupie II - oprócz 131I - węglan litu. Do grupy III zaliczono chorych, którzy otrzymali wyłącznie leczenie 131I przy założonej dawce pochłoniętej 150-200 Gy, czyli takiej samej, jak w grupie I i II; grupa III stanowiła grupę kontrolną dla tych dwóch grup. W grupie IV chorzy otrzymywali leczenie 131I oraz - w okresie okołoterapeutycznym - prednizon w dawce 1 mg/kg mc. W grupie V - chorzy otrzymali wyłącznie leczenie 131I (założona dawka pochłonięta 250-300 Gy), tak samo jak w grupie IV; grupa V stanowiła kontrolę dla grupy IV. Wyniki leczenia zanalizowano po sześciu miesiącach na podstawie badania klinicznego i hormonalnego. Do oceny włączono także wpływ początkowego stanu hormonalnego na skuteczność terapii 131I w grupach II i IV (względem odpowiednich grup kontrolnych, tj. grupy III i V). Takiej analizy nie przeprowadzono w grupie I, ponieważ wszyscy pacjenci w tej grupie mieli początkowo nadczynność tarczycy. Wyniki: U 145 pacjentów (72,5%) terapia 131I była skuteczna. U 55 pacjentów (27,5%) terapia okazała się nieskuteczna. Zastosowanie tiamazolu w okresie okołoterapeutycznym u pacjentów leczonych 131I zmniejszyło skuteczność radiojodu, podczas gdy leczenie węglanem litu nie miało wpływu na wyniki terapii. Prednizon zwiększył skuteczność leczenia 131I. Normalizacja początkowego stężenia hormonu tyreotropowego (TSH, thyroid stimulating hormone) wpływała korzystnie na wynik leczenia 131I tylko wtedy, gdy założona dawka pochłonięta wynosiła 150-200 Gy, podczas gdy dla dawek powyżej 250 Gy korzystnego wpływu nie stwierdzono. Wnioski: Wyniki pracy - będąc potwierdzeniem korzystnego wpływu steroidów i niekorzystnego wpływu leków przeciwtarczycowych na skuteczność 131I u pacjentów z nadczynnością tarczycy - wskazują na konieczność dokładnej analizy leków przyjmowanych przez pacjentów podczas kwalifikacji do terapii radiojodem. Początkowe stężenie TSH nie ma wpływu na skuteczność leczenia radiojodem, w przypadku kiedy dawki pochłonięte są zbliżone do dawek ablacyjnych. (Endokrynol Pol 2010; 61 (1): 56-61

Generalized Glauber dynamics for inference in biology

Large interacting systems in biology often exhibit emergent dynamics, such as coexistence of multiple time scales, manifested by fat tails in the distribution of waiting times. While existing tools in statistical inference, such as maximum entropy models, reproduce the empirical steady state distributions, it remains challenging to learn dynamical models. We present a novel inference method, called generalized Glauber dynamics. Constructed through a non-Markovian fluctuation dissipation theorem, generalized Glauber dynamics tunes the dynamics of an interacting system, while keeping the steady state distribution fixed. We motivate the need for the method on real data from Eco-HAB, an automated habitat for testing behavior in groups of mice under semi-naturalistic conditions, and present it on simple Ising spin systems. We show its applicability for experimental data, by inferring dynamical models of social interactions in a group of mice that reproduce both its collective behavior and the long tails observed in individual dynamics

Brain size, gut size and cognitive abilities : the energy trade-offs tested in artificial selection experiment

The enlarged brains of homeotherms bring behavioural advantages, but also incur high energy expenditures. The ‘expensive brain’ (EB) hypothesis posits that the energetic costs of the enlarged brain and the resulting increased cognitive abilities (CA) were met by either increased energy turnover or reduced allocation to other expensive organs, such as the gut. We tested the EB hypothesis by analysing correlated responses to selection in an experimental evolution model system, which comprises line types of laboratory mice selected for high or low basal metabolic rate (BMR), maximum (VO2max) metabolic rates and random-bred (unselected) lines. The traits are implicated in the evolution of homeothermy, having been pre-requisites for the encephalization and exceptional CA of mammals, including humans. High-BMR mice had bigger guts, but not brains, than mice of other line types. Yet, they were superior in the cognitive tasks carried out in both reward and avoidance learning contexts and had higher neuronal plasticity (indexed as the long-term potentiation) than their counterparts. Our data indicate that the evolutionary increase of CA in mammals was initially associated with increased BMR and brain plasticity. It was also fuelled by an enlarged gut, which was not traded off for brain size

An evaluation of the value of first thyroglobulin determination in the diagnostics of metastases immediately following differentiated thyroid carcinoma surgery

Wstęp: Celem pracy była ocena wartości różnicowej pierwszego oznaczenia stężenia tyreoglobuliny (Tg) po tyreoidektomii (Tx), a przed ablacją kikutów tarczycy u chorych ze zróżnicowanym rakiem tarczycy (DTC, differentiated thyroid carcinoma) jako wskaźnika obecności przerzutów i/lub ognisk nowotworowych (M). Materiał i metoda: Retrospektywnej analizie poddano dane 517 chorych po Tx z powodu DTC skierowanych w celu ablacji kikutów tarczycy, obserwowanych następnie dłużej niż 1,5 roku. Z analizy wykluczono pacjentów o niepewnym przebiegu choroby i z interferencją w badaniu Tg (a-TgAb[+], odzysk Tg < 80%). Ostatecznie analizowano wyniki 247 chorych z DTC (14-79 lat; 223 kobiet, 24 mężczyzn). Porównano wyniki badań TSH, wychwytu 131I nad szyją (Tup24), objętości resztek tarczycy (V) i Tg u chorych z rozpoznanymi w chwili badania M (Grupa M1; n = 35) z tymi samymi parametrami u pacjentów bez obserwowanego powyżej 1,5 roku nawrotu choroby (Grupa M0; n = 212). Obliczono pole pod krzywą ROC stężeń Tg w badanej grupie. Wyznaczono wartość referencyjną stężenia Tg dla podejrzenia M za pomocą krzywej wydajności badania Tg. Wyniki: Grupy M0 i M1 nie różniły się pod względem stężenia TSH (mediana 49,7 jm./l vs. 44,3; p = 0,16), objętości kikutów tarczycy (1,4 vs. 1,1 ml; p = 0,79), różnice dotyczyły natomiast Tup24 (7,6 vs. 3,2%; p = 0,01) oraz Tg (4,5 vs. 96,7 ng/ml; p = 0,000000). Pole pod krzywą ROC dla Tg dla badanej grupy wynosiło 0,78 &plusmn; 0,05 (śr. &plusmn; s.e.m.). Wartość referencyjną Tg dla podejrzenia M wyznaczono na 38,1 ng/ml, czułość oznaczenia Tg wynosiła 0,57 (95%CI 0,39-0,74), a swoistość 0,96 (95%CI 0,92-0,98). Wnioski: Pierwsze stężenie Tg oznaczone po Tx przybiera u chorych z przerzutami raka tarczycy wartości większe niż u chorych bez tych przerzutów, co wskazuje, iż wymieniony parametr może być stosowany jako wczesny wskaźnik obecności przerzutów raka tarczycy (również w obecności kikutów tarczycy).Introduction: Evaluation of the differential value of the first thyroglobulin (Tg) concentration, measured after thyroidectomy (Tx) but before thyroid remnant ablation, in patients with differentiated thyroid carcinoma (DTC) as a marker of either metastases or residual cancer (M). Material and methods: Data from 517 patients with DTC after Tx, with follow-up > 1.5 year were analysed retrospectively. Patients in whom either the course of the disease was unclear or interference in the Tg test was possible (a-TgAb [+], Tg recovery < 80%) were excluded from the study. Finally, the data from 247 patients were evaluated (age: 14-79 years; 223 women, 24 men). The results of TSH, thyroid radioiodine uptake (Tup24), thyroid remnant volume (V) and Tg in patients with diagnosed M (group M1; n = 35) were compared with the same parameters in patients with remission > 1.5 year (group M0; n = 212). The area under the ROC curve was calculated. The clinical decision limit of Tg level to be suggestive of metastases was determined by means of efficiency curve. Results: Groups M0 and M1 did not differ from each other with respect to TSH concentration (median 49.7 mIU/l vs 44.3; p = 0.16) or thyroid remnant volume (1.4 vs 1.1 ml; p = 0.79). However, they did differ with respect to Tup24 (7.6 vs 3.2%; p = 0.01) and Tg (4.5 vs 96.7 ng/ml; p = 0.000000). Area under ROC for Tg was 0.78 &plusmn; 0.05 (mean &plusmn; s.e.m.). The decision limit of Tg for suspected M was determined at 38.1 ng/ml, Tg sensitivity was 0.57 (95%CI 0.39-0.74) and specificity 0.96 (95%CI 0.92-0.98). Conclusions: First thyroglobulin concentration, determined after thyroidectomy but before other treatment, is higher in patients with metastatic DTC than in patients without such metastases. This indicates that Tg level may be used as an early marker of either residual or metastatic DTC (even if thyroid remnants are present)

Zastosowanie kwasu 13-cis-retinowego u pacjentów z niejodochwytnymi przerzutami zróżnicowanego raka tarczycy

Introduction: The loss of iodine uptake by differentiated thyroid carcinoma (DTC) cells is a major therapeutic problem especially in patients with nonsurgical metastatic foci or local recurrence. Using 13-cis-retinoic acid, it was attempted to retain iodine uptake as a result of redifferentiation (influence by retinoic acid receptors present in DTC cells). Material and methods: Between 1999 and 2005, 13-cis-retinoic acid was used in 11 patients with disseminated PTC and high serum level of thyroglobulin (Tg) before 131I treatment (2 patients were treated twice - 13 treatment cycles in total). Side effects in skin and mucous membranes were observed in all the patients, however, their intensity did not require termination of the therapy. Results: Increase of iodine uptake was observed in 5 patients (45%). Decreased Tg concentration was observed in 9 patients. In that group, increased 131I uptake was observed in 4 patients with distant metastases. All determinations of Tg concentrations were carried out under TSH stimulation. Conclusions: 13-cis-retinoic acid causes an increase of radioiodine uptake in around half of treated patients, however, the follow-up of these patients indicates that this increase does not result in either full remission or even stabilisation of neoplastic disease. The possibility should be considered to use cis-retinoic acid as an independent therapeutic approach in patients with radioiodine non-avid foci of thyroid carcinoma especially those showing high expression of RARb and RXRg receptors.Wstęp: Utrata jodochwytności przez komórki zróżnicowanego raka tarczycy (DTC, differentiated thyroid carcinoma) jest powa&iquest;nym problemem terapeutycznym, zwłaszcza u pacjentów z nieoperacyjnymi ogniskami przerzutowymi lub wznową miejscową. Zastosowanie kwasu 13-cis-retinowego było próbą przywrócenia wychwytu 131I w wyniku zwiększenia stopnia zróżnicowania raka (wpływ na receptory kwasu retinowego, obecne w komórkach DTC). Materiał i metody: W latach 1999-2005 u 11 chorych z rozsianym procesem nowotworowym i wysokimi stężeniami tyreoglobuliny (Tg, thyroglobulin) zastosowano kwas 13-cis-retinowy (preparat Roaccutan) przed podaniem 131I (2 chorych leczono 2-krotnie - łącznie 13 cykli leczenia). U wszystkich pacjentów obserwowano działania niepożądane ze strony skóry i błon śluzowych, jednak ich nasilenie nie stanowiło wskazań do zaprzestania terapii. Wyniki: Wzrost jodochwytności zaobserwowano u 5 chorych (45%), spośród których u 4 uzyskane zwiększenie wychwytu dotyczyło części stwierdzanych przerzutów, natomiast w 1 przypadku dotyczyło wychwytu w obrębie wznowy miejscowej. U 9 pacjentów stwierdzono obniżenie stężenia Tg (82%). W tej samej grupie u 4 chorych - u pacjentów z przerzutami odległymi - obserwowano wzrost wychwytu 131I . U 2 pacjentów wystąpił wzrost stężenia Tg, a zwiększoną jodochwytność wznowy miejscowej stwierdzono w 1 przypadku. Wszystkie oznaczenia stężeń Tg przeprowadzono w czasie stymulacji hormonu tyreotropowego (TSH, thyroid stimulating hormone). Wnioski: Zastosowanie kwasu 13-cis-retinowego u około połowy leczonych chorych powoduje wzrost jodochwytności, jednak w późniejszej obserwacji pacjentów wykazano, że wzrost ten nie umożliwia uzyskania pełnej remisji czy nawet stabilizacji choroby nowotworowej. Należy natomiast rozważyć możliwość zastosowania kwasu cis-retinowego jako niezależnego od innych form leczenia elementu postępowania terapeutycznego u pacjentów z niejodochwytnymi ogniskami raka tarczycy, zwłaszcza w sytuacji wysokiej ekspresji receptorów RARb i RXRg w tych guzach

Astrocytic β-catenin signaling via TCF7L2 regulates synapse development and social behavior

The Wnt/β-catenin pathway contains multiple high-confidence risk genes that are linked to neurodevelopmental disorders, including autism spectrum disorder. However, its ubiquitous roles across brain cell types and developmental stages have made it challenging to define its impact on neural circuit development and behavior. Here, we show that TCF7L2, which is a key transcriptional effector of the Wnt/β-catenin pathway, plays a cell-autonomous role in postnatal astrocyte maturation and impacts adult social behavior. TCF7L2 was the dominant Wnt effector that was expressed in both mouse and human astrocytes, with a peak during astrocyte maturation. The conditional knockout of Tcf7l2 in postnatal astrocytes led to an enlargement of astrocytes with defective tiling and gap junction coupling. These mice also exhibited an increase in the number of cortical excitatory and inhibitory synapses and a marked increase in social interaction by adulthood. These data reveal an astrocytic role for developmental Wnt/β-catenin signaling in restricting excitatory synapse numbers and regulating adult social behavior