Prooxidant/Antioxidant Balance in Hypoxia: A Cross-Over Study on Normobaric vs. Hypobaric “Live High-Train Low”

“Live High-Train Low” (LHTL) training can alter oxidative status of athletes. This study compared prooxidant/antioxidant balance responses following two LHTL protocols of the same duration and at the same living altitude of 2250 m in either normobaric (NH) or hypobaric (HH) hypoxia. Twenty-four well-trained triathletes underwent the following two 18-day LHTL protocols in a cross-over and randomized manner: Living altitude (PIO2 = 111.9 ± 0.6 vs. 111.6 ± 0.6 mmHg in NH and HH, respectively); training “natural” altitude (~1000–1100 m) and training loads were precisely matched between both LHTL protocols. Plasma levels of oxidative stress [advanced oxidation protein products (AOPP) and nitrotyrosine] and antioxidant markers [ferric-reducing antioxidant power (FRAP), superoxide dismutase (SOD) and catalase], NO metabolism end-products (NOx) and uric acid (UA) were determined before (Pre) and after (Post) the LHTL. Cumulative hypoxic exposure was lower during the NH (229 ± 6 hrs.) compared to the HH (310 ± 4 hrs.; P<0.01) protocol. Following the LHTL, the concentration of AOPP decreased (-27%; P<0.01) and nitrotyrosine increased (+67%; P<0.05) in HH only. FRAP was decreased (-27%; P<0.05) after the NH while was SOD and UA were only increased following the HH (SOD: +54%; P<0.01 and UA: +15%; P<0.01). Catalase activity was increased in the NH only (+20%; P<0.05). These data suggest that 18-days of LHTL performed in either NH or HH differentially affect oxidative status of athletes. Higher oxidative stress levels following the HH LHTL might be explained by the higher overall hypoxic dose and different physiological responses between the NH and HH.The study was funded by grants from the Ministère des Sports, de la Jeunesse, de l’Education Populaire et de la Vie Associative (MSJEPVA; France; to L.S. and G.P.M.), Institut National du Sport, de l’Expertise et de la Performance (INSEP; France; to L.S. and G.P.M.) and Institut Universitaire de France (IUF; France; to V.P.)

Mechanisms and impact of physical activity and sedentary behavior on biological risk factors of carotid atherosclerotic plaque instability

L'athérosclérose est une maladie cardiovasculaire complexe affectant la paroi artérielle où le développement et la progression de la plaque sont fortement favorisés par une inflammation chronique. L'instabilité de la plaque carotidienne peut conduire à de potentiels évènements ischémiques majeurs tels que l'accident vasculaire cérébral (AVC) dont le caractère imprévisible rend la prévention primaire très compliquée. Ainsi, il n'existe pas à l'heure actuelle de biomarqueurs prédictifs efficaces de la rupture de plaque. Néanmoins, il est maintenant clairement établi que l'hémorragie intraplaque (IPH), la néovascularisation et l'accumulation excessive de macrophages sont les principaux facteurs d'instabilité de la plaque. Sur la base de travaux précédents, l'objectif de cette thèse était d'évaluer de manière indépendante les effets de l'activité physique (AP) et de la sédentarité, premièrement sur les paramètres histologiques d'instabilité de plaque, et deuxièmement, sur les facteurs de risque secondaires de l'athérosclérose, que sont l'inflammation, le stress oxydant et le profil hémorhéologique de patients asymptomatiques à risque d'AVC traités chirurgicalement. La 1ère étude a montré que l'AP régulière était associée à une prévalence d'IPH diminuée, et était l'unique facteur protecteur de l'IPH. Cette étude a également suggéré un effet bénéfique de l'AP sur le stress oxydant, ainsi que sur l'accumulation de macrophages. Dans une 2ème étude, nous avons caractérisé l'état fonctionnel de protéines potentiellement impliquées dans les dysfonctions du système immunitaire, et l'implication des cellules inflammatoires dans ces mécanismes. Nous avons alors identifié une cytokine pro-inflammatoire jouant un rôle déterminant dans les processus inflammatoires de déstabilisation de plaque. L'étude 3 nous a permis de caractériser l'effet du niveau d'AP sur la réponse monocytaire chez des patients avec plaque d'athérosclérose, et d'identifier une chimiokine qui pourrait avoir un rôle dans la modulation de la réponse monocytaire par l'AP. Enfin, la 4ème étude démontre l'altération de paramètres hémorhéologiques chez des patients atteints de maladie carotidienne sévère, et comment l'AP permet de limiter cette altération via la diminution de l'agrégation érythrocytaire. Ce travail de thèse apporte des informations quant à la pratique de l'AP dans la prévention primaire de l'athérosclérose. Des études complémentaires seront toutefois nécessaires afin de confirmer ces résultats, en proposant notamment une approche interventionnelle en activité physiqueAtherosclerosis is a complex cardiovascular disease that affects the arterial wall where plaque development and progression are severely promoted by chronic inflammation. Carotid plaque destabilization could lead to potential major ischemic events such stroke which is still unpredictable, making primary prevention very complex. Thus, there is still currently no suitable predictive biomarker of plaque rupture. Nevertheless, it is now clearly established that intraplaque hemorrhage (IPH), neovascularization and excessive macrophage accumulation are the three main risk factors of plaque instability. Based on previous studies, the aim of this work was to evaluate independently the impact of physical activity (PA) and sedentary behavior, first on histological parameters of plaque instability, and secondly on secondary risk factors of atherosclerosis, such as inflammation, oxidative stress and hemorheological profile of asymptomatic patients at high-risk of stroke who underwent endarterectomy surgery. The first study shows that regular PA was associated to a decreased occurrence of IPH, and was the only protective factor for IPH. This study also suggested a beneficial effect of PA on macrophage accumulation as well as on oxidative stress. Then, in the 2nd study, we have characterized the functional state of proteins potentially implicated in immune system dysfunctions, and the implication of inflammatory cells in these mechanisms. We have identified a pro-inflammatory cytokine as a key driver of disrupting inflammatory process of plaque. In the same way, we have characterized in the 3rd study, the effect of PA on the monocytic response in atherosclerosis patients, and identified a chemokine associated that could explain the modulation of this monocytic response by PA. Finally, the 4th study demonstrates the hemorheological parameters alteration in carotid artery disease patients, and how PA could limit this alteration via red blood cell aggregation. This PhD thesis provided information regarding regular PA in primary prevention of atherosclerosis. However, additional studies are required to confirm these results, using in particular PA interventional approac

Mécanismes et impact de l’activité physique et de la sédentarité sur les facteurs de risque biologiques de l’instabilité de plaque d’athérosclérose carotidienne

Atherosclerosis is a complex cardiovascular disease that affects the arterial wall where plaque development and progression are severely promoted by chronic inflammation. Carotid plaque destabilization could lead to potential major ischemic events such stroke which is still unpredictable, making primary prevention very complex. Thus, there is still currently no suitable predictive biomarker of plaque rupture. Nevertheless, it is now clearly established that intraplaque hemorrhage (IPH), neovascularization and excessive macrophage accumulation are the three main risk factors of plaque instability. Based on previous studies, the aim of this work was to evaluate independently the impact of physical activity (PA) and sedentary behavior, first on histological parameters of plaque instability, and secondly on secondary risk factors of atherosclerosis, such as inflammation, oxidative stress and hemorheological profile of asymptomatic patients at high-risk of stroke who underwent endarterectomy surgery. The first study shows that regular PA was associated to a decreased occurrence of IPH, and was the only protective factor for IPH. This study also suggested a beneficial effect of PA on macrophage accumulation as well as on oxidative stress. Then, in the 2nd study, we have characterized the functional state of proteins potentially implicated in immune system dysfunctions, and the implication of inflammatory cells in these mechanisms. We have identified a pro-inflammatory cytokine as a key driver of disrupting inflammatory process of plaque. In the same way, we have characterized in the 3rd study, the effect of PA on the monocytic response in atherosclerosis patients, and identified a chemokine associated that could explain the modulation of this monocytic response by PA. Finally, the 4th study demonstrates the hemorheological parameters alteration in carotid artery disease patients, and how PA could limit this alteration via red blood cell aggregation. This PhD thesis provided information regarding regular PA in primary prevention of atherosclerosis. However, additional studies are required to confirm these results, using in particular PA interventional approachL'athérosclérose est une maladie cardiovasculaire complexe affectant la paroi artérielle où le développement et la progression de la plaque sont fortement favorisés par une inflammation chronique. L'instabilité de la plaque carotidienne peut conduire à de potentiels évènements ischémiques majeurs tels que l'accident vasculaire cérébral (AVC) dont le caractère imprévisible rend la prévention primaire très compliquée. Ainsi, il n'existe pas à l'heure actuelle de biomarqueurs prédictifs efficaces de la rupture de plaque. Néanmoins, il est maintenant clairement établi que l'hémorragie intraplaque (IPH), la néovascularisation et l'accumulation excessive de macrophages sont les principaux facteurs d'instabilité de la plaque. Sur la base de travaux précédents, l'objectif de cette thèse était d'évaluer de manière indépendante les effets de l'activité physique (AP) et de la sédentarité, premièrement sur les paramètres histologiques d'instabilité de plaque, et deuxièmement, sur les facteurs de risque secondaires de l'athérosclérose, que sont l'inflammation, le stress oxydant et le profil hémorhéologique de patients asymptomatiques à risque d'AVC traités chirurgicalement. La 1ère étude a montré que l'AP régulière était associée à une prévalence d'IPH diminuée, et était l'unique facteur protecteur de l'IPH. Cette étude a également suggéré un effet bénéfique de l'AP sur le stress oxydant, ainsi que sur l'accumulation de macrophages. Dans une 2ème étude, nous avons caractérisé l'état fonctionnel de protéines potentiellement impliquées dans les dysfonctions du système immunitaire, et l'implication des cellules inflammatoires dans ces mécanismes. Nous avons alors identifié une cytokine pro-inflammatoire jouant un rôle déterminant dans les processus inflammatoires de déstabilisation de plaque. L'étude 3 nous a permis de caractériser l'effet du niveau d'AP sur la réponse monocytaire chez des patients avec plaque d'athérosclérose, et d'identifier une chimiokine qui pourrait avoir un rôle dans la modulation de la réponse monocytaire par l'AP. Enfin, la 4ème étude démontre l'altération de paramètres hémorhéologiques chez des patients atteints de maladie carotidienne sévère, et comment l'AP permet de limiter cette altération via la diminution de l'agrégation érythrocytaire. Ce travail de thèse apporte des informations quant à la pratique de l'AP dans la prévention primaire de l'athérosclérose. Des études complémentaires seront toutefois nécessaires afin de confirmer ces résultats, en proposant notamment une approche interventionnelle en activité physiqu

Angptl2 is a Marker of Cellular Senescence: The Physiological and Pathophysiological Impact of Angptl2-Related Senescence

Cellular senescence is a cell fate primarily induced by DNA damage, characterized by irreversible growth arrest in an attempt to stop the damage. Senescence is a cellular response to a stressor and is observed with aging, but also during wound healing and in embryogenic developmental processes. Senescent cells are metabolically active and secrete a multitude of molecules gathered in the senescence-associated secretory phenotype (SASP). The SASP includes inflammatory cytokines, chemokines, growth factors and metalloproteinases, with autocrine and paracrine activities. Among hundreds of molecules, angiopoietin-like 2 (angptl2) is an interesting, although understudied, SASP member identified in various types of senescent cells. Angptl2 is a circulatory protein, and plasma angptl2 levels increase with age and with various chronic inflammatory diseases such as cancer, atherosclerosis, diabetes, heart failure and a multitude of age-related diseases. In this review, we will examine in which context angptl2 was identified as a SASP factor, describe the experimental evidence showing that angptl2 is a marker of senescence in vitro and in vivo, and discuss the impact of angptl2-related senescence in both physiological and pathological conditions. Future work is needed to demonstrate whether the senescence marker angptl2 is a potential clinical biomarker of age-related diseases

Die Fürstengruft in Pforzheim gehört Baden-Württemberg, doch wo sind die Überreste der beiden badischen Erbprinzen?

Fragt RA Winfried Klein in der heutigen FAZ http://www.faz.net/aktuell/feuilleton/kaspar-hausers-raetsel-zweiter-teil-sargverlust-in-der-fuerstengruft-11822206.html damit seine Studien zur Pforzheimer Fürstengruft fortsetzend, siehe http://archiv.twoday.net/stories/9705007

Impact de l'activité physique et de la sédentarité sur les facteurs de risque biologiques de l'instabilité de la plaque d'athérosclérose.

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Collection « Sciences durables », éditions Rue d'Ulm "Sciences durables" collection - Rue d'Ulm publications

Lancée en 2009 aux éditions Rue d’Ulm, notre collection est consacrée aux approches scientifiques du développement durable. Trois à quatre ouvrages sont publiés tous les ans et diffusés dans toute la France. Nous sommes à la recherche de nouveaux auteurs intéressés par ce projet

Evaluation of inertial cavitation activity in tissue through measurement of oxidative stress

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Effet de l'activité physique sur l'agrégation érythrocytaire chez des patients à risque d'AVC

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Higher Daily Physical Activity Level Is Associated with Lower RBC Aggregation in Carotid Artery Disease Patients at High Risk of Stroke

Aim: Carotid artery disease (CAD) is an atherosclerotic inflammatory disease that affects the arterial wall, specifically at points of bifurcation where blood flow is disturbed. Abnormal blood rheology could participate in the pathophysiology of ischemic cardiovascular disease. Physical activity (PA) is known to improve blood rheology in several chronic disorders. This study aims to (i) compare the hemorheological profile of CAD patients and controls and (ii) investigate the associations between daily PA and hemorheological parameters in CAD patients.Methods: Blood viscosity, red blood cell (RBC) aggregation and RBC deformability were assessed in 80 patients (15 symptomatic and 65 asymptomatic) and 14 age-matched controls. Patients' PA levels were evaluated using questionnaires.Results: Symptomatic patients showed increased blood viscosity and RBC aggregation compared to healthy controls. RBC aggregation was significantly lower in the most physically active patients compared to the least physically active ones. Blood viscosity and RBC deformability did not vary according to physical activity level.Conclusions: Our results showed greater hemorheological abnormalities (blood hyper-viscosity and hyper-aggregation of red blood cells) in the most severe CAD patients, which could exacerbate the risk of stroke in patients with stenosis. As the most physically active patients had lower RBC aggregation than those who were less physically active, it is possible that regular PA may limit hemorheological alterations in CAD patients