Single ventricle heart defects, where systemic and pulmonary venous returns mix in the single functional ventricle, represent the most complex form of congenital heart defect, affecting 2 babies per 1000 live births. Surgical repairs, termed "Fontan Repairs," reroute the systemic venous return directly to the pulmonary arteries, thus preventing venous return mixing and restoring normal oxygenation saturation levels. Unfortunately, these repairs are only palliative and Fontan patients are subjected to a multitude of chronic complications. It has long been suspected that hemodynamics play a role in determining patient outcome. However, the number of anatomical and functional variables that come into play and the inability to conduct large scale clinical evaluations, due to too small a patient population, has hindered decisive progress and there is still not a good understanding of the optimal care strategies on a patient-by-patient basis. Over the past decades, image-guided computational fluid dynamics (CFD) has arisen as an attractive option to accurately model such complex biomedical phenomena, providing a high degree of freedom regarding the geometry and flow conditions to be simulated, and carrying the potential to be automated for large sample size studies. Despite these theoretical advantages, few CFD studies have been able to account for the complexity of patient-specific anatomies and in vivo pulsatile flows. In this thesis, we develop an unstructured Cartesian immersed-boundary flow solver allowing for high resolution, time-accurate simulations in arbitrarily complex geometries, at low computational costs. Combining the proposed and validated CFD solver with an interactive virtual-surgery environment, we present an image-based surgical planning framework that: a) allows for in depth analysis of the pre-operative in vivo hemodynamics; b) enables surgeons to determine the optimum surgical scenario prior to the operation. This framework is first applied to retrospectively investigate the in vivo pulsatile hemodynamics of different Fontan repair techniques, and quantitatively compare their efficiency. We then report the prospective surgical planning investigations conducted for six failing Fontan patients with an interrupted inferior vena cava and azygous continuation. In addition to a direct benefit to the patients under consideration, the knowledge derived from these surgical planning studies will also have a larger impact for the clinical management of Fontan patients as they shed light onto the impact of caval offset, vessel flaring and other design parameters upon the Fontan hemodynamics depending on the underlying patient anatomy. These results provide useful surgical guidelines for each anatomical template, which could benefit the global surgical community, including centers that do not have access to patient-specific surgical planning interfaces.

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INTRODUÇÃO: A hipertensão arterial pulmonar associada a cardiopatias congênitas (HAP-CCg) é um tipo específico de doença vascular pulmonar com várias complicações. Os pacientes com HAP-CCg avançada são considerados inoperáveis e podem apresentar hipoxemia crônica e eritrocitose secundária devido ao desvio de sangue da direita para a esquerda através das comunicações cardíacas. O presente estudo teve como objetivo analisar a resposta a dois inibidores de fosfodiesterase 5 (iPDE 5), a saber, sildenafila e tadalafila, administrados por seis meses. Os fármacos haviam sido previamente aprovados para uso na HAP em geral. No entanto, a literatura é escassa no que diz respeito à sua utilização especificamente na HAP-CCg. Propusemo-nos a investigar potenciais efeitos destes fármacos além de suas ações como vasodilatadores. MÉTODOS: Foram incluídos 31 pacientes com HAP-CCg avançada (idade entre 10 e 54 anos). A maioria apresentava redução na saturação sistêmica de oxigênio, com hematócrito elevado. A sildenafila e a tadalafila foram administradas por via oral (respectivamente, 20 mg três vezes ao dia e dose única diária de 40 mg). A capacidade física foi avaliada pela distância percorrida em 6 minutos (teste de caminhada de 6 minutos, protocolo American Thoracic Society). A qualidade de vida relacionada à saúde foi avaliada utilizando-se o questionário genérico SF-36. Níveis circulantes de marcadores de disfunção microvascular foram analisados por ensaios imunoenzimáticos. Todas as medidas foram realizadas na condição basal, e aos três e seis meses de tratamento com iPDE 5. Utilizando casuística ampliada com análise de dados tanto de forma retrospectiva como prospectiva, investigamos variáveis com possível valor prognóstico. RESULTADOS: Os tratamentos com ambos os fármacos foram associados à melhora da capacidade física (classe funcional e distância percorrida em 6 minutos, p < 0,05), hematócrito e nível de hemoglobina (p < 0,05), e qualidade de vida relacionada à saúde (componentes físico e mental, p < 0,05). Comparados ao grupo controle, na condição basal, os pacientes apresentaram níveis plasmáticos elevados de beta-tromboglobulina (beta-TG, p=0,002), selectina P (p=0,018), ativador do plasminogênio tipo tecidual (t-PA, p=0,005) e do antígeno do fator de von Willebrand (VWF:Ag, p=0,005); a trombomodulina mostrou-se significantemente reduzida (TM, p < 0,001). A administração de tadalafila foi seguida de melhora no nível de beta-TG (p=0,004), t-PA (p=0,003) e TM (p=0,046), enquanto a selectina P modificou-se apenas com a sildenafila (p=0,034). O VWF:Ag mostrou-se com melhora significante, porém transitória, no grupo tratado com sildenafila (p=0,019). Usando casuística ampliada que incluiu pacientes de estudos anteriores de nosso grupo (coorte estendida de 75 indivíduos), analisamos dados coletados no início do seguimento para todos eles, assim como outros relacionados ao tratamento. Uma série de variáveis clínicas e laboratoriais foram testadas quanto à sua possível correlação com a sobrevida livre de evento (seguimento de nove anos). Nesta parte do estudo, os pacientes receberam não apenas iPDE 5 como tratamento para HAP. Alguns deles receberam antagonistas dos receptores de endotelina isoladamente, enquanto outros receberam estes medicamentos (bosentana, ambrisentana) em combinação com iPDE 5. Após realização de análises univariada, bivariada e multivariada foi possível a identificação de quatro preditores de prognóstico desfavorável: 1, menor tempo de exposição a fármacos específicos para HAP (p < 0,001); 2, classe funcional avançada na admissão (p=0,010); 3, função sistólica ventricular direita deprimida (p=0,010); e 4, níveis circulantes elevados de VWF:Ag (p=0,013). Menor tempo de exposição aos medicamentos específicos para HAP foi caracterizado como preditor independente de desfechos. CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS: Com base nestas observações, concluímos que os iPDE 5 são importantes no manejo da HAP-CCg avançada. Os efeitos foram observados não apenas na capacidade física e na qualidade de vida, mas também em marcadores biológicos de disfunção microvascular, potencialmente relacionados à progressão e/ou complicações da doença. Além disso, as observações em longo prazo sugeriram que maior tempo de exposição aos fármacos para HAP (incluindo iPDE 5) foi benéfico, enfatizando a necessidade de instituição precoce das terapias. O fato de o estudo ter sido realizado apenas com fármacos de administração oral torna os resultados relevantes no que diz respeito a regiões onde o acesso a tratamentos específicos para HAP é limitado a tais modalidades / INTRODUCTION: Pulmonary arterial hypertension associated with congenital heart disease (CHD-PAH) is a particular form of pulmonary vascular disease with a number of complications. Patients with advanced CHD-PAH are deemed inoperable, and may present with chronic hypoxemia and secondary erythrocytosis due to right-to-left shunting across the cardiac communications. The present study was aimed at analyzing the response to 2 phosphodiesterase type 5 inhibitors (PDE5is), namely sildenafil and tadalafil, which were administered for 6 months. The drugs had been previously approved for management of PAH in general. However, there has been scarce literature on their use in the specific setting of CHD-PAH. We wished to investigate potential effects beyond their actions as vasodilators. METHODS: Thirty-one patients with advanced CHD-PAH were enrolled (age 10 to 54 years). Most of them had systemic oxygen desaturation with elevated hematocrit. Sildenafil and tadalafil were administered orally (respectively, 20 mg t.i.d and single daily dose of 40 mg). The physical capacity was assessed by registering the 6-minute walked distance (6-minute walk test, American Thoracic Society protocol). Health-related quality of life was assessed using the SF-36 generic questionnaire. Circulating levels of microvascular dysfunction markers were analyzed by enzyme-linked immunoassays. All measurements were performed at baseline, 3 months and 6 months of PDE5i administration. Using a larger patient population with retrospective as well as prospective data analysis, we looked for potential predictors of prognosis. RESULTS: Both therapies were associated with improvement of the physical capacity (functional class and 6-minute walked distance, p < 0.05), hematocrit and hemoglobin level (p < 0.05), and health-related quality of life (physical and mental components, p < 0.05). Compared to controls, patients had elevated baseline plasma levels of beta-thromboglobulin (beta-TG, p=0.002), P-selectin (p=0.018), tissue-type plasminogen activator (t-PA, p=0.005) and von Willebrand factor antigen (VWF:Ag, p=0.005), while thrombomodulin was importantly reduced (TM, p < 0.001). Tadalafil administration was followed by improvement of beta-TG (p=0.004), t-PA (p=0.003) and TM level (p=0.046), while P-selectin was improved by sildenafil only (p=0.034). VWF:Ag improved significantly, but only transiently in the sildenafil group (p=0.019). Using an extended population which included additional patients from previous studies of ours (the extended cohort consisted of 75 individuals), we analyzed data collected at the beginning of follow-up for all subjects, and treatment-related data as well. A number of clinical and laboratory parameters were tested for their possible correlation with event-free survival (9-year survival analysis). In this part of the study, patients were on monotherapy or combination therapy with PDE5is (sildenafil or tadalafil) and endothelin receptor antagonists (bosentan or ambrisentan). Univariate, bivariate and multivariate analyses were used to identify four predictors of a more worrisome prognosis: 1, a shorter time of exposure to specific PAH therapies (p < 0.001); 2, an advanced functional class at entry (p=0.010); 3, a depressed right ventricular systolic function (p=0.010); and 4, high circulating levels of VWF:Ag (p=0.013). A shorter exposure to PAH therapies was characterized as an independent predictor of poor outcome. CONCLUSIONS AND COMMENTS: Our observations point towards beneficial effects of PDE5is in advanced CHD-PAH. Importantly, the observed effects were not only on the physical capacity, and quality of life, but also biological markers of microvascular injury potentially related to disease progression and/or complications. Furthermore, long-term patient observation showed that a longer exposure to PAH drugs (including PDE5is) was beneficial, thus emphasizing the need for early initiation of therapies. Because only oral drugs were used, results may be relevant for countries and regions with limited access to PAH-specific medications

Instituto Dr. Josà Frota / A cirurgia cardÃaca pediÃtrica freqÃentemente necessita de circulaÃÃo extracorpÃrea (CEC) durante a intervenÃÃo cirÃrgica. A combinaÃÃo de estresse cirÃrgico e CEC evoca uma resposta inflamatÃria sistÃmica multifatorial, com ativaÃÃo das cascatas humoral e celular. Somado à isto, a CEC proporciona perÃodos de isquemia-reperfusÃo, levando à condiÃÃes favorÃveis para formaÃÃo de radicais livres e criando uma situaÃÃo de desequilÃbrio que à denominada de estresse oxidativo. As espÃcies reativas do oxigÃnio (ERO) formadas durante o perÃodo de isquemia-reperfusÃo, estÃo intensamente implicadas na patogÃnese da disfunÃÃo miocÃrdica transitÃria (stunning heart), da necrose miocÃrdica devido à peroxidaÃÃo lipÃdica severa, da disfunÃÃo vascular, da morte celular programada (apoptose) e das disritmias pÃs-isquÃmicas. A influÃncia da tÃcnica anestÃsica sobre a resposta metabÃlica e oxidativa foi avaliada em um estudo envolvendo 20 crianÃas portadoras de doenÃas cardÃacas congÃnitas, distribuÃdas aleatoriamente em dois grupos: GP, o grupo em que foi utilizado anestesia venosa total com propofol e GS, grupo em que foi utilizado anestesia balanceada com sevoflurano. Foram determinadas as concentraÃÃes plasmÃticas das SubstÃncias Reativas do Ãcido TiobarbitÃrico (TBARS), glutationa, lactato e piruvato em trÃs tempos: T0 apÃs cateterizaÃÃo da artÃria radial, T1, 30 minutos apÃs o inÃcio da CEC e T2 ao tÃrmino do procedimento. Para a avaliaÃÃo dos marcadores estre os tempos em cada grupo, foi usado o teste de Friedman. A comparaÃÃo das mÃdias entre os dois grupos foi feita atravÃs do teste de Wilcoxon. Realizou-se tambÃm a correlaÃÃo de Pearson, para avaliar os marcadores entre os grupos. Valores de p < 0,05 foram considerados significantes. As concentraÃÃes de TBARS, glutationa, lactato e piruvato nÃo se alteraram significantemente nos tempos observados (p>0,05, teste de Friedman). Ao se comparar os valores mÃdios dos marcadores entre os grupos, nÃo se encontrou diferenÃa significante (p>0,05, teste de Wilcoxon). O quociente obtido da relaÃÃo lactato e piruvato (L/P) foi maior que 10 nos dois grupos, sem significÃncia estatÃstica quando comparado os dois grupos. Encontrou-se uma correlaÃÃo de pearson moderada para o TBARS, durante T1(r=0,50; p=0,13) e T2(r=0,51;p=0,12). Durante a CEC (T1), encontrou-se uma correlaÃÃo alta entre os grupos para o lactato (r=0,68; p=0,02), piruvato (r=o,75; p=0,01) e relaÃÃo L/P (r=0,83; p=0,003). A comparaÃÃo do uso de duas tÃcnicas anestÃsicas com mecanismos de aÃÃo distintos permite confrontar propriedades protetoras jà bem estabelecidas dos anestÃsicos venosos e inalatÃrios. As tÃcnicas anestÃsicas investigadas neste estudo, apresentaram comportamentos semelhantes, nÃo havendo aumento de substratos do estresse metabÃlico e oxidativo, durante a correÃÃo cirÃrgica de cardiopatias congÃnitas em crianÃas acianÃticas. / Pediatric cardiac surgery often requires cardiopulmonary bypass (CPB) during the surgical intervention. CPB and surgical stress combination evokes a multifatorial systemic inflammatory response with activation of the humoral and cellular cascade. In addition, CPB provides ischemia-reperfusion periods, leading to favorable conditions to free radical production and creating an imbalance, knew as oxidative stress. Reactive Oxygen Species (ROS) formed during the ischemia-reperfusion period are strongly implicated in the pathogenesis of the transitory myocardial dysfunction (stunning heart), myocardial necrosis, programmed cell death (apoptosis), vascular dysfunction and postischemic dysrhythmias. The anesthetic technique influence on the metabolic and oxidative response was evaluated in 20 children with congenital heart disease, randomized in two groups: GP, group which used venous total anesthesia with propofol, and GS, the group which used balanced anesthesia with sevoflurano. Thiobarbituric acid-reactive substance (TBARS), glutatione, lactate and pyruvate plasmatic concentrations were determined in three times: T0, after radial artery canulation, T1, 30 minutes after CPB start and T2, at the end of procedure. The markers evaluation in the several times and in each group, the Friedman test was used. The Wilcoxon test was used to compare the medians between the groups. Pearson correlation was done to evaluate the markers between the groups. Values of p<0.05 were considered statistically significant. The TBARS, gluthatione, lactate and pyruvate concentrations did not change significantly in the observed times (p>0,05, Friedman test). When the markerâs median values was compared between the groups, it wasnât significant (p>0,05, Wilcoxon test). The quotient of the relationship between lactate and pyruvate (L/P) was greater than 10 in both groups, with no difference statistically significant. There was a moderate Pearson correlation for TBARS, in T1 (r=0,50; p=0,13) e T2(r=0,51;p=0,12). During the CPB (T1), there was a high Pearson correlation between the groups for lactate (r=0,68; p=0,02), piruvato (r=0,75; p=0,01) e L/P rate (r=0,83; p=0,003). The comparison of two anesthetic techniques with distinct action mechanisms, allow confronting inhalator and venous anesthetic protecting proprieties. The anesthetic techniques investigated in this study were similar, without metabolic and oxidative stress substrates augment, in congenital heart disease surgical correction of acianotic children

Minha experiência clínica atendendo gestantes com diagnóstico de cardiopatia fetal pôde propiciar a observação de alterações na condição emocional das pacientes que se mantinham em acompanhamento psicológico no hospital de Cardiologia, que passou a recebê-las desde o período pré-natal até o nascimento do bebê, para que estes fossem submetidos às intervenções cardíacas necessárias. Esta percepção motivou a pesquisa sobre a natureza destas repercussões emocionais uma vez que a gestação é considerada um período de transição e de crise para a mulher, no qual precisa se reorganizar emocionalmente devido às mudanças com a vinda do filho, bem como às expectativas e idealizações inerentes. O objetivo foi identificar as repercussões emocionais mais significativas a partir de aspectos da psicodinâmica das gestantes, visando contribuir para a assistência a esta população. O método utilizado foi o clínico qualitativo, tendo como instrumentos: a entrevista semidirigida e as técnicas projetivas, Desenho da Figura Humana (DFH) e Teste de Apercepção Temática (TAT). Foi realizada a análise de conteúdo, conforme Bardin, de uma sessão de atendimento psicológico, gravada, com o consentimento das participantes, e transcrita posteriormente. Os resultados confirmaram a presença de repercussões emocionais significativas, dentre elas: os sentimentos de impotência e de posse em relação ao bebê, sentimento de culpa pelo diagnóstico fetal, angústia de morte, desamparo, não aceitação do diagnóstico e medo do desconhecido. A partir da análise psicodinâmica, identificou-se também: as principais ansiedades das gestantes - conhecer o bebê, de separação e do parto; os mecanismos de defesa atuantes - negação, regressão, identificação, racionalização e idealização- e as principais formas de enfrentamento - confiança na equipe, acreditar que a barriga é a forma possível de proteção do bebê, controle emocional, busca de conhecimento sobre a cardiopatia, identificação com outros pais na mesma situação e oferecimento de ajuda a estes, e a fé. No DFH destacaram-se: a inclinação das figuras femininas e masculinas, que pode estar relacionado à tentativa de manter um equilíbrio corporal em virtude das modificações físicas ao final da gestação; a assimetria apresentada em metade dos desenhos, analisada como possível forma de expressar a percepção das anomalias corporais dos bebês, embora a cardiopatia não possa ser visualmente observada, pode se relacionar às fantasias sobre a aparência do bebê malformado. No TAT perceberam-se importantes conflitos como dependência x independência e maternidade x afiliação, com o uso de mecanismos de defesa tais como a regressão, racionalização e idealização. Concluiu-se que o diagnóstico de cardiopatia fetal traz intensas repercussões emocionais, relacionadas às fantasias de morte sobre o nascimento do filho, sendo atribuída ao parto uma representação simbólica ainda mais angustiante que nas gestações comuns ou não caracterizadas como de alto risco, pois parece ser vivenciada inicialmente como uma situação quase-certa de morte, o que torna importante que o acompanhamento psicológico seja oferecido nas instituições de saúde, por todo o ciclo gravídico-puerperal / My clinical experience serving pregnant women with diagnosis of fetus with heart disease made it possible to observe changes in the emotional condition of the patients who remained in counseling in the Cardiology Hospital, which has been admitting them from the prenatal period to childbirth, so that they were subjected to the necessary cardiac interventions. This realization led to research into the nature of these emotional repercussions since pregnancy is considered a period of transition and crisis to the woman, who needs emotional restructuring due to changes related to the child\'s coming, and the inherent expectations and idealizations. The objective was to identify the most significant emotional repercussions from the psychodynamic aspects of pregnant women, in order to contribute to their assistance. The research followed a clinical-qualitative method, with the following instruments: semi-structured interviews and projective techniques, the Human Figure Drawing Test (HFD) and Thematic Apperception Test (TAT). Content analysis was carried out according to Bardin during psychological counseling sessions, recorded with the consent of the participants, and later transcribed. The results confirmed the presence of significant emotional repercussions, such as: feelings of powerlessness and possession over the baby, guilt over fetal diagnosis, death anxiety, helplessness, denial and fear of the unknown. The psychodynamic analysis also identified: the main anxieties of pregnant women knowing the baby, separation and childbirth; the active defense mechanisms denial, regression, identification, rationalization and idealization; and the main coping mechanisms confidence in the team, belief in the bellys protection, emotional control, pursuit of knowledge about the disease, identification with other parents in similar situations and the ability to extend help to them, and faith. HFD highlighted: the angle of the female and male figures, which may be related to trying to maintain body balance because of physical changes at the end of pregnancy; the asymmetry identified in half of the drawings, analyzed as a possible way to express the perception of bodily abnormalities of babies which, even in the absence of visual observation of the abnormalities, can relate to fantasies about the appearance of a malformed baby. TAT showed important conflicts such as dependence vs. independence and motherhood vs. affiliation with the use of defense mechanisms such as regression, rationalization and idealization. The research concludes that the diagnosis of fetal heart disease causes intense emotional distress, related to death fantasies during childbirth with childbirth having a more distressing symbolic representation than during ordinary or low-risk pregnancies, since it seems to be early experienced as a situation of almost certain death, which makes it important that health institutions offer psychological counseling throughout the pregnancy and childbirth

A hipóxia é capaz de alterar muitos mecanismos bioquímicos nas células endoteliais. Dentre eles, a indução da expressão endotelial de moléculas de adesão, como o fator de von Willebrand (FVW) que, em resposta ao estímulo, é secretado em sua forma mais ativa na interação com as plaquetas, o que pode resultar em trombose. Nas condições fisiológicas, o padrão multimérico do FVW no plasma é essencialmente determinado pela ADAMTS-13 (uma desintegrina e metaloproteinase com domínios trombospondina). Este estudo teve como objetivo verificar se a atividade da enzima ADAMTS-13, assim como as características do FVW relacionáveis a ela, poderiam estar alteradas na presença de hipoxemia comparativamente à condição de oxigenação normal. Este estudo longitudinal envolveu 56 pacientes portadores de cardiopatias congênitas cianogênicas, em idades entre um e sete anos, candidatos ao tratamento cirúrgico. Os pacientes foram avaliados no pré-cirúrgico (basal), no pós-operatório imediato (pós 48 horas) e após 30 dias de cirurgia, e foram divididos em dois grupos (A e B) baseado na saturação periférica de oxigênio (SpO2) no momento pós 30 dias. Foram determinados o antígeno do FVW e a análise das suas subunidades, a atividade da ADAMTS-13 e a presença de inibidores da ADAMTS-13. Os pacientes de ambos os grupos apresentaram aumento significante da SpO2, da concentração antigênica do FVW e da atividade da ADAMTS-13 nos momentos pós 48 horas e pós 30 dias em comparação com o momento pré (basal). As densidades normalizadas da subunidade principal do FVW (225 kDa) e do fragmento de 176 kDa apresentaram tendência ao aumento nos momentos pós 48 horas e pós 30 dias nos dois grupos. A razão entre a atividade da ADAMTS-13 e o FVW estava menor do que 1 no momento pós 48 horas, indicando consumo da enzima; entretanto, no momento pós 30 dias a razão fica 1:1, e o FVW se aproxima dos valores de referência. Verificamos ainda que 29% destes pacientes apresentaram inibidores contra a ADAMTS-13 no momento pré-operatório. Ainda explorando as variáveis SpO2, FVW:Ag, atividade da ADAMTS-13 e a composição das subunidades do FVW, foi feito um estudo de correlação linear entre estas variáveis. Observamos uma baixa correlação entre a enzima ADAMTS-13 e o FVW:Ag, e da enzima com os fragmentos do FVW de 176 e 140 kDa, principalmente no grupo B. No grupo A, esta correlação no momento pós 48 horas mostrou tendência a ser negativa. A maioria dos pacientes apresentou melhoras na saturação periférica de oxigênio. O aumento das variáveis estudadas no pós-operatório imediato pode ter ocorrido em função da cirurgia, que provavelmente ocasionou um quadro de lesão endotelial com inflamação, indicando que pode existir um equilíbrio entre o FVW e a ADAMTS-13 em níveis fisiológicos. Entretanto, este equilíbrio pode ser quebrado quando ocorre aumento do FVW, provavelmente por consumo da enzima. Parece-nos, portanto, que a ADAMTS-13 pode funcionar como um mecanismo de proteção a estes pacientes com tendência à trombose / Hypoxia has been shown to alter several biochemical mechanisms in endothelial cells. In addition, hypoxia induces the endothelial expression of adhesion molecules, including von Willebrand factor (VWF). Increased release of high-molecular-weight VWF multimers is associated with higher risk for thrombotic events. In physiological conditions, the multimeric pattern of plasma VWF is essentially determined by the action of ADAMTS-13 (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 domains). The aim of this study was to investigate if ADAMTS-13 activity and VWF subunit fragments were altered by hypoxia in cyanotic congenital heart disease. Fiftysix patients (age 1 to 7 years) with cyanotic congenital heart disease admitted to the Heart Institute for heart surgery were included in this longitudinal study. Patients were evaluated before (baseline) corrective surgery, postoperative 48 hours and postoperative 30 days. Patients were classified in two groups (A and B) based on the peripheral oxygen saturation after 30 days surgery. VWF antigenic concentration, VWF subunit composition, ADAMTS-13 activity and presence of ADAMTS-13 inhibitors were determined. Peripheral oxygen saturation, VWF:Ag and ADAMTS-13 activity were all increased significantly in both groups, in postoperative 48 hours and postoperative 30 days in comparison with baseline moment. Normalized density of VWF main subunit (225 kDa) and proteolytic fragment with 176 kDa tended to increase in postoperative 48 hours and postoperative 30 days in both groups. The rate between ADAMTS-13 activity and VWF:Ag was lower than 1 in postoperative 48 hours, an indicating of enzyme consumption; however, in the postoperative 30 days the rate was 1:1 and VWF:Ag values were near those of reference. 29% of patients presented ADAMTS-13 inhibitors at the baseline moment. A study of correlation among variables as peripheral oxygen saturation, VWF:Ag, VWF subunit composition and ADAMTS-13 was done. It was observed that ADAMTS-13 correlated slightly positively with VWF:Ag and with VWF fragments 176 and 140 kDa, mainly in group B; in group A, the correlation at postoperative 48 hours tended to be negative. Most of the patients improved their peripheral oxygen saturation. The increased value of variables observed in postoperative 48 hours can be explained by the endothelial injury and inflammation caused by the surgery itself. This indicates an equilibrium between VWF:Ag and ADAMTS-13 in physiological conditions. However, this equilibrium could disappear when VWF is increased, probably by enzyme consumption. We conclude that ADAMTS-13 can act as a protective mechanism in these patients with thrombotic tendency

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L’objectif général de cette thèse est d’explorer le développement des fonctions exécutives (FE) et des théories de l’esprit (TdE) chez l’enfant ayant une cardiopathie congénitale cyanogène (CCC) et ceci à une période clé dans la construction de ces capacités de « haut niveau » et dans leurs relations fonctionnelles réciproques. L’étude des enfants ayant une CCC et présentant un risque d’hypoxie circonscrit à la période néonatale permet d’explorer la vulnérabilité précoce des capacités neurocognitives à maturation tardive comme les FE et les TdE. En adoptant une approche longitudinale et transversale, nos objectifs visent à (1) déterminer la trajectoire développementale des FE (inhibition, mémoire de travail et flexibilité cognitive) et spécifier la nature et le degré de leurs dysfonctionnements (2) caractériser le développement des capacités méta-représentationnelles et évaluer le rôle prédictif des différentes composantes exécutives dans les TdE de premier et deuxième ordre, (3) explorer la généralisation des dysfonctionnements aux TdE avec un contenu mental affectif, (4) déterminer les facteurs de risque neurologique néonataux associés aux déficits exécutifs et en TdE, (5) évaluer la contribution des dysfonctionnements exécutifs, des variables médicales et démographiques sur la prévalence de prise en charge de ces enfants. Une cohorte de 45 enfants nés avec une CCC opérés à coeur ouvert en période néonatale et un groupe d’enfants sains ont été évalués à un âge moyen de 5 ans (T1) puis ont été à nouveau testés pendant deux années consécutives (T2 et T3). Nos résultats ont mis en évidence un profil de dysfonctionnement hétérogène selon l’âge et le domaine cognitif. Ainsi, naitre avec une CCC altère la progression développementale des FE et des TdE avec toutefois une normalisation pour les composantes ayant une émergence plus précoce. Les liens prédictifs observés entre les niveaux initiaux des FE et le développement ultérieur des TdE reflètent des mécanismes de construction typiques mais néanmoins décalés dans le temps. Enfin, le diagnostic prénatal de la CCC, qui a un rôle neuroprotecteur face au risque de cyanose néonatale, est également associé à un meilleur pronostic des FE et des TdE. Ce travail de thèse offre des résultats pionniers dans la compréhension de l’impact des vulnérabilités neurologiques néonatales sur la dynamique développementale de fonctions neurocognitives complexes. / The general aim of this doctoral dissertation is to explore the development of executive functions (EF) and theory of mind (ToM) in school-aged children with a cyanotic congenital heart disease (CHD) at a key developmental period of progression and functional interactions between these “higher order functions”. The study of children born with a cyanotic CHD and exposed to a hypoxic risk limited to the neonatal period allows to explore the early vulnerability of late developing neurocognitive functions such as EF and ToM. We used a longitudinal and cross-sectional approach in order to: (1) determine the developmental trajectory of EF (inhibition, working memory and cognitive flexibility) and specify their nature and degree of impairment, (2) characterize the development of meta-representational abilities as well as EFs predictive roles in first- and second-order ToM, (3) evaluate the potential generalization of dysfunction to ToM with an affective component, (4) determine neonatal neurological risk factors associated to EF and ToM impairments, (5) evaluate the impact of executive impairments and medical and demographic variables on the early use of remediation services in these children. A cohort of 45 children born with a cyanotic CHD who underwent neonatal open-heart surgery and a group of comparison children were evaluated at a mean age of 5 years (T1) and then followed-up for two consecutive years (T2 and T3). Our results showed a heterogeneous pattern of dysfunction depending on age and specific domains. Cyanotic CHD affects the dynamics of development for these functions even though the earliest developing abilities tend to normalize. Predictive relations observed between early EF and later ToM suggest typical developmental mechanisms though chronologically delayed. Finally, prenatal diagnosis of the cyanotic CHD, known to play a neuroprotective role for cyanosis management is also associated to a better prognosis for EF and ToM outcomes. This work offers pioneer results on the comprehension of the impact of neonatal neurological vulnerabilities on the developmental dynamics of complex neurocognitive abilities.

Collective cell migration is a defining feature of many morphogenetic processes. Diseases such as congenital heart diseases and cancer arise due to mis-regulation of collective migratory behaviour and animal models have played a pivotal role in dissecting the molecular mechanisms which underlie this process. During embryonic heart development, cardiac precursors undergo a stage of collective migration in both vertebrates and invertebrates. We developed a paradigm to quantitatively assess collective cell migration of cardiac precursors in live embryos of Drosophila, which is the simplest genetic model organism with a heart. Therefore, we studied processes which are commonly observed in most collective cell migration models such as guidance signalling and extracellular matrix remodelling. Our results demonstrate that leading edge of migrating cardioblasts is highly active and that this behaviour is regulated by guidance cues, Slit and Netrin and their respective receptors Robo/Robo2 and Frazzled/Uncoordinated5. These molecules cooperatively promote leading edge motility and epithelial characteristics of the cardioblasts. Next, we determined that matrix restructuring around the cardioblasts requires proteases Mmp1 and Mmp2, which are members of the highly conserved Matrix Metalloproteinase family. We demonstrate that Mmp1 and Mmp2 have distinct roles during lumen formation, however, both Mmp1 and Mmp2 are required for collective motility of the cardioblast leading edge. Hence, we propose that embryonic heart development in Drosophila is an effective and amenable model of collective cell migration which can be applied to discover unique mechanisms which coordinate cell movement in groups. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)