Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.

Production et articulation des appartenances au mouvement Slow Fashion sur Twitter

Ce mémoire explore les productions et les articulations des appartenances au mouvement Slow Fashion sur Twitter. En réaction au modèle actuel prédominant du Fast Fashion, basé sur une surproduction et une surconsommation des vêtements, le Slow Fashion sensibilise les différents acteurs du secteur de la mode à avoir une vision plus consciente des impacts de leurs pratiques sur les travailleurs, les communautés et les écosystèmes (Fletcher, 2007) et propose une décélération des cycles de production et de consommation des vêtements. L’enjeu de cette recherche est de montrer que le Slow Fashion se dessine notamment à travers les relations entres les différents acteurs sur Twitter et que l'ensemble de ces interactions prend la forme d'un rhizome, c’est-à-dire d’un système dans lequel les éléments qui le composent ne suivent aucune arborescence, aucune hiérarchie et n’émanent pas d’un seul point d’origine. (Deleuze & Guattari, 1976) Sur Twitter, les appartenances au Slow Fashion font surface, se connectent les unes aux autres par des liens de nature différente. Consommateurs, designers, entreprises, journalistes, etc., ces parties prenantes construisent collectivement le Slow Fashion comme mouvement alternatif à la mode mainstream actuelle. Mon cadre théorique s’est construit grâce à une analyse de la littérature des concepts de mode, d’identité et d’appartenance afin de mieux appréhender le contexte dans lequel le mouvement a émergé. Puis, j’ai également réalisé une étude exploratoire netnographique sur Twitter au cours de laquelle j’ai observé, tout en y participant, les interactions sur la plateforme abordant le Slow Fashion et/ou la mode éthique. Publiée sur ce blogue (http://belongingtoslowfashion.blogspot.ca), cette « creative presentation of research » (Chapman & Sawchuk, 2012) ne constitue pas une histoire présentant les prétendues origines de ce mouvement mais plutôt une photographie partielle à un certain moment du Slow Fashion. Construite tel un rhizome, elle n’a ni début, ni fin, ni hiérarchie. J’invite alors les lectrices/lecteurs à choisir n’importe quelle entrée et à délaisser toute logique linéaire et déductive. Cette exploration sera guidée par des liens hypertextes ou des annotations qui tisseront des connexions avec d’autres parties ou feront émerger d’autres questionnements. Il s’agit d’offrir une introduction aux enjeux que pose le Slow Fashion, d’ouvrir la voie à d’autres recherches et d’autres réflexions, ou encore de sensibiliser sur ce sujet.