Algorithme de reconstruction itératif pour tomographie optique diffuse avec mesures dans le domaine temporel

L'imagerie par tomographie optique diffuse requiert de modéliser la propagation de la lumière dans un tissu biologique pour une configuration optique et géométrique donnée. On appelle cela le problème direct. Une nouvelle approche basée sur la méthode des différences finies pour modéliser numériquement via l'équation de la diffusion (ED) la propagation de la lumière dans le domaine temporel dans un milieu inhomogène 3D avec frontières irrégulières est développée pour le cas de l'imagerie intrinsèque, c'est-à-dire l'imagerie des paramètres optiques d'absorption et de diffusion d'un tissu. Les éléments finis, lourds en calculs, car utilisant des maillages non structurés, sont généralement préférés, car les différences finies ne permettent pas de prendre en compte simplement des frontières irrégulières. L'utilisation de la méthode de blocking-off ainsi que d'un filtre de Sobel en 3D peuvent en principe permettre de surmonter ces difficultés et d'obtenir des équations rapides à résoudre numériquement avec les différences finies. Un algorithme est développé dans le présent ouvrage pour implanter cette approche et l'appliquer dans divers cas puis de la valider en comparant les résultats obtenus à ceux de simulations Monte-Carlo qui servent de référence. L'objectif ultime du projet est de pouvoir imager en trois dimensions un petit animal, c'est pourquoi le modèle de propagation est au coeur de l'algorithme de reconstruction d'images. L'obtention d'images requière la résolution d'un problème inverse de grandes dimensions et l'algorithme est basé sur une fonction objective que l'on minimise de façon itérative à l'aide d'une méthode basée sur le gradient. La fonction objective mesure l'écart entre les mesures expérimentales faites sur le sujet et les prédictions de celles-ci obtenues du modèle de propagation. Une des difficultés dans ce type d'algorithme est l'obtention du gradient. Ceci est fait à l'aide de variables auxiliaire (ou adjointes). Le but est de développer et de combiner des méthodes qui permettent à l'algorithme de converger le plus rapidement possible pour obtenir les propriétés optiques les plus fidèles possible à la réalité capable d'exploiter la dépendance temporelle des mesures résolues en temps, qui fournissent plus d'informations tout autre type de mesure en TOD. Des résultats illustrant la reconstruction d'un milieu complexe comme une souris sont présentés pour démontrer le potentiel de notre approche.

Effet du greffage de TiO2 à la surface de fibres de lin sur les propriétés mécaniques d'un composite PLA/fibre de lin longues unidirectionnelles

Les matériaux composites sont utilisés dans beaucoup de domaines pour leurs propriétés mécaniques spécifiques, leur mise en forme facile et leur bas coût. Cependant, lorsque les composites pétro-sourcées sont en fin de vie, le traitement des déchets a un fort impact environnemental. C’est pour cette raison que les industriels se tournent vers des matériaux bio-sourcés. Ils souhaitent ainsi abaisser le coût des matières premières mais aussi se donner une image plus « verte » grâce à l’utilisation de matériaux renouvelables et/ou compostables. Le projet présenté s’inscrit dans dans cette optique où il est question d’élaborer de nouveaux composites à renfort et matrices bio-sourcés et tout particulièrement des composites fibre de lin/acide polylactique (PLA). Ces derniers sont généralement appelés bio-composites. L’originalité de cette étude réside dans le traitement des fibres de lin afin de les compatibilité avec la matrice PLA. Le traitement consiste au greffage de dioxyde de titane sur la surface de fibres de lin fonctionnalisée par oxydation au TEMPO. Ces fibres longues sont ensuite utilisées comme renfort sous forme de tissu unidirectionnel dans la matrice PLA. Le comportement mécanique en traction, flexion et la résistance à l’impact de ces biocomposites sont étudiés afin d’analyser l’influence du traitement des fibres sur leur performances.

Étude de la correspondance entre le développement moral et le développement des valeurs sexuelles chez l'adolescent

La présente étude tend à vérifier s'il y a concordance ou non entre l'évolution du jugement moral général par rapport au jugement moral sexuel. Une brève revue de littérature de la pensée grecque à nos jours, ainsi qu'une traduction du sens du "moral" à travers les valeurs nous permet de nous situer au coeur de notre recherche. En première partie, il est présenté une synthèse des théories de Jean Piaget, Lawrence Kohlberg et Erik H. Erikson sur le jugement moral ainsi qu'un regard sur le développement psycho-sexuel afin de bien situer toutes les données sur lesquelles s'établira l'expérimentation dont il est fait état en deuxième partie. L'expérimentation sur le niveau du jugement moral général par rapport au jugement moral sexuel a été réalisée selon l'approche que Lawrence Kohlberg a développée en utilisant un nouvel instrument qui s'intitule: "Opinionnaire sur certains thèmes de relations humaines". Cette expérimentation fut réalisée auprès de 165 adolescents de secondaire 111, à l'intérieur des cadres d'une école polyvalente. Les données suivantes ont été observées : - le sexe (garçons - filles) - les secteurs (régulier - professionnel) - les âges (14 - 15 - 16 ans) - les strates sociales (pauvre - moyen - riche) - le tissu familial (couple uni - famille monoparentale - famille d'accueil). Les résultats de cette recherche indiquent qu'il n'y a aucune différence entre le jugement moral général et le jugement moral sexuel par rapport aux données énoncées ci-haut. Cependant, certaines différences ont été observées entre les secteurs et entre les 14 et 15-16 ans, ainsi qu'entre les riches et les moyens-pauvres. Des éléments intéressants sont ressortis de cette observation, tels que: - Les étudiants plus favorisés pécuniérement et socialement ont un niveau de jugement moral général et de jugement moral sexuel plus élevé que les autres. - Les étudiants de 14 ans présentent également un niveau de jugement moral général et de jugement moral sexuel plus élevé que ceux de 15 et 16 ans. Comme conclusion, nous croyons que la recherche ayant trait au jugement moral général par rapport au jugement moral sexuel est actuellement dépassée et qu'il y aurait lieu de s'intéresser à d'autres aspects comme, par exemple, les angles d'entrée et de sortie pour l'évolution d'un stade vers un autre.

L'influence de la participation du personnel sur l'efficacité, l'efficience et la santé de l'école

Depuis une décennie, on a remarqué que le zèle déployé par les enseignants diminuait et constaté plus de passivité chez ceux-ci. Les enseignants sont difficilement motivables et leur implication dans le système a ralenti. Une bonne majorité y semble totalement indifférente. Un ensemble de faits, de circonstances, de gestes posés, d'éléments, a amené une certaine dévalorisation des enseignants. Il faut souligner parmi ceux-ci : les nombreux changements pédagogiques, l'augmentation du nombre d'élèves par groupe ou du nombre de groupes d'élèves, le manque de ressources spécialisées, un minutage excessif, l'intégration des enfants en difficultés, sans oublier ce "burnout" qui s'est installé dans notre milieu. Depuis quelques années, on lui dicte continuellement des lignes de conduite, lui demandant tantôt de virer à gauche, tantôt de tourner à droite. On le pousse constamment à relever de nouveaux défis sans s'assurer s'il a déjà eu le temps d'assimiler les changements précédents. Il est devenu un meuble, un outil, un numéro qu'on déplace à sa guise sur l'échiquier de façon à réaliser les objectifs de l'organisation, de l'école. Et on se pose aujourd'hui la question à savoir le pourquoi de cette indifférence des enseignants envers l'organisation, l'école. Pourquoi les enseignants de cette dernière décennie sont-ils si réticents aux changements, aux nouvelles méthodes, aux nouvelles idées? Pourquoi la résistance dans plusieurs endroits empêchent-elles les forces motrices de faire en sorte que le changement désiré se réalise? [...]

Les coopératives et le développement régional au Québec : évolution de l'analyse et du discours

Comment expliquer que les coopératives et le développement régional soient si naturellement associés comme les éléments d'une même stratégie de développement? Idéologie, réflexe naturel, artifice du discours? Bien malin qui peut répondre de manière catégorique. Certes, il s'en trouve encore quelques-uns pour soutenir que les régions constituent, grâce à leur tissu social homogène, un terreau propice à l'émergence des coopératives. Mais l'explication la plus répandue insiste plutôt sur la capacité qu'auraient les coopératives de répondre directement et efficacement aux besoins de la communauté et de devenir, par effet d'entraînement, des forces économiques toutes désignées pour le développement par la base de la communauté, et progressivement, des régions. Malheureusement, force est de constater que cette supposée affinité entre les coopératives et le développement régional n'a pas su garantir à elle seule l'essor d'une dynamique de développement des régions par les coopératives. De fait, la répartition des coopératives sur l'ensemble du territoire des régions du Québec n'a pas empêché l’émergence des problèmes de développement que connaissent plusieurs régions périphériques. L'objectif de cet essai consiste à cerner l'état de l'analyse et du discours sur les coopératives et le développement régional. Notre réflexion est le résultat d'une recherche bibliographique exhaustive sur ce sujet et de quatre entrevues semi-directives conduites auprès de hauts fonctionnaires de la Direction des coopératives du ministère de l'Industrie, du Commerce et de la Technologie (MICT), au mois de mai 1990. Dans un premier temps, nous ferons un rappel historique des principaux courants théoriques qui ont guidé l'évolution du concept de développement régional. Dans un deuxième temps, à l'aide des éléments dégagés dans notre premier chapitre, nous tenterons de cerner l'état de l'analyse sur le rôle des coopératives dans le développement des régions. Puis enfin, dans notre dernier chapitre, nous analyserons la philosophie d'intervention de l'État concernant le rôle des coopératives en région. Pourquoi l'État? Parce que l'État, via ses dirigeants politiques et son appareil public, a fortement contribué à l'évolution de l'analyse et du discours à ce sujet. Les praticiens sont absents de cette démarche. Pourquoi? Mener l'enquête-terrain qu'aurait nécessitée l'analyse de la conception que les coopérateurs nourrissent à l'égard de leur rôle dans les régions aurait dépassé de loin l'objectif et les conditions de travail requis par cet essai. De plus, notre objectif de recherche s'en tient uniquement au rôle attribué aux coopératives en région par les chercheurs et les dirigeants politiques, et non pas à leur rôle effectif dans ces régions.

L'État comme partenaire du développement de l'économie sociale ou récupérateur de projets à bon compte?

Depuis quelques années, nous connaissons une recrudescence du nombre d'entreprises d'économie sociale qui touchent différents secteurs mais surtout ceux délaissés par l'entreprise marchande jugés non solvables. Le développement de cette nouvelle économie sociale, issue d'une part de divers mouvements sociaux qui revendiquent leur part dans la répartition de la richesse et d'autre part par la crise de l'emploi qui ne finit plus de faire des laissés pour compte, ne se fait pas sans heurts et non plus sans soulever un certain nombre de questionnements par rapport au modèle traditionnel de développement. Ces questionnements toucheront essentiellement la place que l'on veut donner aux acteurs qui colorent le développement d'une société dans un souci d'une plus large démocratie: voulons-nous une société inclusive de tous les acteurs qui la forme ou allons-nous continuer à faire perdurer le modèle de développement favorisant l'exclusion et la marginalisation des membres qui ne font pas partie de l'économie marchande? Si chacun a un rôle à jouer dans la redéfinition des rapports d'échanges entre tous les acteurs, nous conviendrons que l'État, par son rôle de redistribution de la richesse et de régulation, doit certainement se positionner quant à la place que chacun devra occuper à l'intérieur de la société. Dans cette perspective, nous nous attarderons sur le rôle de l'État dans la transformation de ces rapports sociaux. Afin de tenter de comprendre cet intérêt que porte l'État pour cette nouvelle économie sociale, nous tracerons dans un premier temps, un historique des mouvements sociaux et économiques à l'origine du développement des entreprises d'économie sociale. Nous distinguerons les deux types d'économie sociale qu'a connu le Québec: l'ancienne et la nouvelle. Par ailleurs, considérant que l'économie sociale n'est pas un modèle de développement (Lévesque, 1999) mais qu'elle s'insère dans les modèles reconnus de développement d'après-guerre (Lévesque et Mendell, 1999) tels qu'on les connaît: le modèle social-démocrate traditionnel, le modèle néo-libéral, le modèle de la démocratie économique et sociale, nous verrons lequel de ces modèles s'inscrit le mieux dans une perspective d'inclusion de tous les acteurs de la société, y compris ceux et celles qui ne font pas partie de l'économie marchande. Par ailleurs, nous verrons, par quelques exemples que, par le passé, ce soutien intéressé de l'État s'est soldé par une récupération de ces initiatives de la société civile pour les institutionnaliser à bon compte. Selon que l'on considère qu'il y a eu plus d'avantages que d'inconvénients à cette institutionnalisation, nous verrons s'il y a lieu de se réjouir de la recrudescence de cette économie sociale ou, au contraire, se méfier de cette bienveillance de l'État à l'égard de cette nouvelle économie sociale. Enfin, nous verrons que des conditions favorables à l'émergence de projets d'économie sont essentielles dans la reconnaissance de l'État. On parle ici d'un apport technique et financier pour soutenir la réalisation d'entreprises d'économie sociale, mais également, à une plus grande échelle, un refaçonnement des politiques qui visent un travail de recomposition du tissu social grandement touché dans la foulée des récentes réformes sociales.

Influence de la rigidité du microenvironnement sur les cellules progénitrices myogéniques du muscle squelettique

La matrice extracellulaire (MEC) subit plusieurs modifications au cours du vieillissement, ce qui altère ses propriétés biomécaniques. Les cellules responsables de la régénération de la portion myogénique du muscle sont les cellules satellites, qui, une fois activées, sont appelées les cellules progénitrices myogéniques (CPM). La rigidité du muscle, influence le devenir des CPM. La capacité régénérative du muscle squelettique diminue lors du vieillissement. Nous avons posé l’hypothèse selon laquelle la rigidité observée dans le tissu âgé pourrait nuire à la capacité régénérative des CPM. Nous avons tout d’abord validé les modifications subies par la MEC suite au vieillissement en les comparant au tissu adulte. Les résultats montrent une augmentation de la quantité de collagènes et de réticulation non enzymatique. En plus, une augmentation de la rigidité du muscle et des fibres individualisées a été observée par microscopie à force atomique (AFM). L’équipe s’est ensuite intéressée à leur activité myogénique dans un modèle de fibres musculaires en culture (ex vivo). Nous avons observé une diminution du nombre de cellules myogéniques sur les fibres de tissus âgés, comparativement aux tissus adultes. Nous avons montré que les proportions de cellules quiescentes sont plus élevées sur des fibres adultes suite à l’isolement et que les proportions de cellules prolifératives et en voie de différenciation sont plus élevées sur les fibres âgées. De plus, sur des fibres endommagées gardées en culture six jours, nous avons observé que les proportions de cellules prolifératives sont plus élevées sur les fibres adultes et que celles des cellules en voie de différenciation sont plus élevées sur les fibres âgées. Enfin, nous avons observé l’activité myogénique des CPM ainsi que l’impact de la rigidité en culture (in vitro). Nous n’avons observé aucune différence des capacités de prolifération et de différenciation des myoblastes adultes et âgés. En terminant, nos recherches ont montré qu’une rigidité de 2.0 kPa favorise un état prolifératif tandis qu’une rigidité de 18 kPa stimule plutôt l’engagement vers la différenciation. Ces résultats suggèrent que la rigidité peut être une cause de la diminution du potentiel régénératif du muscle vieillissant. En résumé, ces travaux soulignent l’importance de l’augmentation de la rigidité du microenvironnement sur les CPM comme cause de la diminution du potentiel de régénération du muscle vieillissant.

Nouveaux indices de suppression de la lipolyse par l'insuline déterminés lors de l'hyperglycémie provoquée par voie orale : comparaisons avec le clamp euglycémique-hyperinsulinémique et les paramètres métaboliques chez les femmes

Résumé : Une dysrégulation de la lipolyse des tissus adipeux peut conduire à une surexposition des tissus non-adipeux aux acides gras non-estérifiés (AGNE), qui peut mener à un certain degré de lipotoxicité dans ces tissus. La lipotoxicité constitue, par ailleurs, l’une des causes majeures du développement de la résistance à l’insuline et du diabète de type 2. En plus de ses fonctions glucorégulatrices, l’insuline a pour fonction d’inhiber la lipolyse et donc de diminuer les niveaux d’AGNE en circulation, prévenant ainsi la lipotoxicité. Il n’y a pas d’étalon d’or pour mesurer la sensibilité de la lipolyse à l’insuline. Le clamp euglycémique hyperinsulinémique constitue la méthode étalon d’or pour évaluer la sensibilité du glucose à l’insuline mais il est aussi utilisé pour mesurer la suppression de la lipolyse par l’insuline. Par contre, cette méthode est couteuse et laborieuse, et ne peut pas s’appliquer à de grandes populations. Il existe aussi des indices pour estimer la fonction antilipolytique de l’insuline dérivés de l’hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO), un test moins dispendieux et plus simple à effectuer à grande échelle. Cette étude vise donc à : 1) Étudier la relation entre les indices de suppressibilité des AGNE par l’insuline dérivés du clamp et ceux dérivés de l’HGPO; et 2) Déterminer laquelle de ces mesures corrèle le mieux avec les facteurs connus comme étant reliés à la dysfonction adipeuse : paramètres anthropométriques et indices de dysfonction métabolique. Les résultats montrent que dans le groupe de sujets étudiés (n=29 femmes, 15 témoins saines et 14 femmes avec résistance à l’insuline car atteintes du syndrome des ovaires polykystiques), certains indices de sensibilité à l’insuline pour la lipolyse dérivés de l’HGPO corrèlent bien avec ceux dérivés du clamp euglycémique hyperinsulinémique. Parmi ces indices, celui qui corrèle le mieux avec les indices du clamp et les paramètres anthropométriques et de dysfonction adipeuse est le T50[indice inférieur AGNE] (temps nécessaire pour diminuer de 50% le taux de base – à jeun – des AGNE). Nos résultats suggèrent donc que l’HGPO, facile à réaliser, peut être utilisée pour évaluer la sensibilité de la lipolyse à l’insuline. Nous pensons que la lipo-résistance à l’insuline peut être facilement quantifiée en clinique humaine.

Prévention de la migration radio-induite des cellules cancéreuses du sein

Le cancer du sein triple négatif (TNBC) représente entre 15-20% des cancers du sein et est l'un des types les plus agressifs. De plus, un sous-groupe de ces patientes est résistant à la radiothérapie (RT) et développe fréquemment une récidive hâtive de la maladie. Des études précédentes ont démontré que l’inflammation induite par la RT accélère la progression du cancer et le développement des métastases. Cette hypothèse a donc été validée dans un modèle pré-clinique de TNBC en implantant les cellules de carcinome de souris triple négatives D2A1 dans les glandes mammaires de la souris Balb/c. Premièrement, la tumeur primaire à été irradiée à une dose sous-curative une semaine post-implantation des cellules. En deuxième lieu, le tissu mammaire de la souris a été pré-irradié avant d'implanter les cellules cancéreuses afin de bien discerner l'effet du microenvironnement irradié sur celles-ci. Ces deux modèles ont mené à une augmentation significative des cellules tumorales circulantes ainsi que du nombre de métastases pulmonaires. Plusieurs molécules inflammatoires dont l'interleukine-1 bêta (IL-1β), l'interleukine-6 (IL-6) ou encore la cyclooxygénase 2 (COX-2) ont été identifiées comme facteurs clés impliqués dans la migration radio-induite des cellules cancéreuses du sein. Conséquemment, un inhibiteur large-spectre comme la chloroquine (CQ), entre autres utilisé comme traitement anti-malarien et anti-inflammatoire, a su prévenir ces effets secondaires associés à la RT. Étant donné que l'action de la CQ est peu sélective, une répression de l'expression de l'ARNm de la métalloprotéinase (MMP) de membrane de type 1 (MT1-MMP), une MMP de surface impliquée notamment dans la migration cellulaire, l'invasion tumorale et l'angiogenèse, a été réalisée afin d'éclaircir le mécanisme d'inhibition des métastases radio-induites. Cette répression de la MT1-MMP prévient la formation des métastases pulmonaires radio-induites, démontrant ainsi un des mécanisme important de l'invasion radio-induite. Ce résultat confirme donc l'importance de la MT1-MMP dans ce phénomène et son potentiel comme biomarqueur de prédiction de l'efficacité des traitements de RT, particulièrement chez les patientes atteintes de TNBC.

Étude et passivation des défauts introduits par la gravure de vias sur cellule photovoltaïque triple jonction

Malgré l'augmentation constante de l'efficacité des cellules photovoltaïques multi-jonctions destinées au photovoltaïque concentré, des pertes de performances subsistent à haute concentration solaire. Elles sont principalement causées par un ombrage excessif dû aux métallisations ou par effet Joule à cause de la résistance série. Une des solutions à ce problème est de reporter le contact métallique en face avant sur la face arrière grâce à des vias métallisés et isolés électriquement. Avec cette architecture, les pertes dues à l'effet Joule et à l'ombrage seront limitées et des gains en efficacité sont attendus. Toutefois, l'intégration de vias sur des cellules photovoltaïques triple jonction favorise la recombinaison électron-trou en surface et peut provoquer une perte de performances de ces dispositifs. Ce mémoire présente les travaux de recherche effectués visant à étudier précisément cette problématique ainsi qu'à proposer des solutions pour limiter ces pertes. L'objectif est d'évaluer les pertes de performances de cellules photovoltaïques triple jonction suite à l'intégration de vias. Dans un second temps, l'objectif secondaire vise à limiter les pertes grâce à des traitements de passivation. Les résultats et solutions qu'apporte ce projet représentent une étape clé dans la réalisation de cette nouvelle architecture de contact électrique pour cellules photovoltaïques. En effet, les conclusions de ce projet de recherche permettent de valider la possibilité d'obtenir des gains en efficacité grâce à cette architecture. De plus, les procédés de microfabrication présentés dans ce projet de recherche proposent des solutions afin d'intégrer des vias sur ces hétérostructures tout en limitant les pertes en performances.

Effet de différents ratios d’acides linoléique/α-linolénique et de l’entérolactone sur les marqueurs du métabolisme des lipides, d’inflammation et de stress oxydatif dans un modèle in vitro de culture de tissus hépatiques bovins

Chez la vache laitière à haut rendement, la période de transition entourant la parturition est généralement accompagnée d’un déficit énergétique, d’un métabolisme des lipides perturbé et d’une augmentation de l’inflammation et du stress oxydatif. Afin d’améliorer la balance énergétique et de diminuer certains effets négatifs associés à la période de transition, il est fréquent que les producteurs administrent des diètes riches en lipides (ex. Mégalac®, riche en acide palmitique) aux vaches laitières à haut rendement. Par exemple, l’ajout de lipides saturés à la ration améliore la balance énergétique et diminue l’accumulation des triglycérides dans le foie. Cependant, plusieurs troubles métaboliques demeurent, tels que l’inflammation et le stress oxydatif, pouvant être observés entre autres au niveau du foie. Comme alternative aux lipides saturés, l’ajout d’acides gras polyinsaturés (AGPIs) pourrait contribuer à améliorer la balance énergétique tout en diminuant certains effets négatifs associés à la période de transition. Toutefois, les AGPIs sont sujets aux phénomènes de peroxydation ce qui pourrait augmenter le stress oxydatif chez l’animal. Pour limiter ces dommages oxydatifs, l’utilisation de la graine de lin entière, riche en acides gras oméga-3 (n-3) et en lignans (antioxydants), en supplément alimentaire apparaît comme une avenue prometteuse. Des travaux antérieurs rapportent qu’une supplémentation en différents dérivés de la graine de lin (ex. AGPIs, lignans) module l’expression de certains gènes impliqués dans la réponse au stress oxydatif et le métabolisme des lipides dans la glande mammaire de la vache laitière. Cependant, il n’existe aucune étude rapportant l’effet de divers composés de la graine de lin sur le métabolisme lipidique et certains marqueurs de stress oxydatif dans le foie de la vache laitière. Ce projet de recherche a été réalisé afin de déterminer les effets de différents ratios d’acides linoléique (LA)/acide alpha-linolénique (ALA) (n-6/n-3, AGPI) en présence ou non d’entérolactone (ENL, lignan mammalien) sur (1) l’expression hépatique de gènes liés au métabolisme des lipides, au processus inflammatoire et au stress oxydatif, (2) les dommages aux lipides et aux protéines et (3) l’activité de l’enzyme superoxyde dismutase (SOD) dans le foie de la vache laitière en début de lactation. Un modèle in vitro de culture de tissu hépatique en tranches minces a été utilisé puisqu’il permet de préserver les interactions cellules-matrice et entre les cellules. Les gènes sélectionnés ont été choisis en se référant à diverses études antérieures et incluent certains gènes différentiellement exprimés dans le foie et la glande mammaire de la vache laitière en période de transition. Des régulateurs de la transcription (ex. MLXIPL et SREBF1), de même que leurs gènes cibles ont été priorisés. Les tissus issus de biopsies hépatiques de vaches Holstein en début de lactation ont été mis en culture et soumis à huit traitements composés de différents ratios d’AGPIs n-6/n-3, d’ENL et d’une combinaison des deux. Suite à ces traitements, les niveaux d’ARNm des gènes sélectionnés ont été mesurés par PCR quantitatif (RT-qPCR). Les dommages aux lipides ont été mesurés par l’essai des « thiobarbituric acid reactive substances » (TBARS) et les dommages aux protéines par une analyse des protéines carbonyles. Finalement, un essai enzymatique a été effectué pour mesurer l’activité de la SOD, une enzyme jouant un rôle dans le système de défense contre les radicaux libres. Les résultats de cette étude démontrent que l’ajout d’AGPIs (LA et ALA) dans le milieu de culture augmente l’expression de certains gènes liés au stress oxydatif (NQO1, PRDX3, PTGS2 et SOD1) et diminue l’expression de plusieurs gènes liés à l’activité lipogénique (ACACA, FASN, SCD et SREBF1). L’addition d’ENL dans le milieu de culture augmente l’abondance de l’ARNm des gènes cibles de MLXIPL, soit FASN et SCD, deux gènes impliqués dans l’activité lipogénique. Cette régulation à la hausse suggère qu’une supplémentation en tourteau ou en farine de lin (riche an lignans) en début de lactation pourrait avoir des effets non désirés et augmenter le risque de stéatose hépatique. Les analyses de peroxydation des lipides ont révélés une augmentation des dommages aux lipides en présence des AGPIs et un retour aux valeurs du traitement contrôle lorsque l’ENL est ajouté aux AGPIs. Une augmentation similaire est observée pour l’activité de la SOD avec l’ajout des AGPIs au milieu de culture, ainsi qu’un retour aux valeurs contrôle lorsque l’ENL est ajouté aux AGPIs. Ces résultats suggèrent qu’une supplémentation en graines de lin entières serait bénéfique en début de lactation puisque les AGPIs pourraient diminuer l’activité lipogénique au niveau du foie, alors que les lignans présents naturellement dans l’écorce de la graine de lin, pourraient réduire le stress oxydatif et les dommages aux lipides provoqués par des niveaux élevés en AGPIs.

Alterations of the epigenome in brain cancer: loss of 5-hydroxymethylcytosine

Abstract : 5-Methylcytosine is an epigenetic mark, which can be oxidized to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) in DNA by ten-eleven translocation (TET) oxygenases. It is an initial step in the demethylation of 5mC. Levels of 5hmC is relatively high in the brain compared to other organs, but these levels are known to be significantly reduced during the development of a brain tumor, especially in glioblastoma multiforme (GBM). However, no known mechanisms may fully explain this abnormality. The objectives of my project were to (1) understand the implications of the demethylation pathway mediated by TET, and (2) gain a deeper insight in the epigenetic make-up of brain tumors. (1) U87 cells were incubated with 5mC, 5hmC, 5-formylcytosine (5fC) or co-incubated of 5hmC with 3,4,5,6-tetrahydro-2’-deoxyuridine (dTHU) over a timeline of 0, 24, 48 and 96 hours. (2) 130 brain tumors (GBM= 79; grade II/III= 51) were obtained directly from surgery and immediately suspended in DNA extraction buffer. Both cell samples and tumor tissues underwent DNA extraction and DNA digestion protocols. The percent per cytosine (%/C) was obtained by quantification of 5mC, 5hmC, 5fC, 5-hydroxymethyluracil (5hmU) and 5formyluracil (5fU) using LC-MS/MS. (1) Cellular incubations showed that it is possible to increase levels of 5hmC in DNA, but also a slight increase in 5mC levels throughout the experiment. 5HmC levels dramatically increased by 1.9-fold after 96h. On the other hand, no increase was observed in 5fC levels. Both 5hmC and 5fC incubations were accompanied by high increases in 5hmU and 5fU levels respectively. The addition of dTHU to the 5hmC incubation decreased 5hmU incorporation by 65%. (2) The average levels of 5mC, 5hmC and 5fC, in brain tumors, were 4.0, 0.15 and 0.021 %/C respectively. 5HmU and 5fU levels were present at comparable levels of 5hmC and 5fC. Levels of 5hmC, 5hmU and 5fU were significantly lower in the DNA of GBM specimens. There was a strong correlation between 5mC with 5hmC and 5fC in GBM, but this was absent in low grade tumors. The presence of 5hmU and 5fU in brain tumor and the increase in their levels during cell incubations indicate a deamination activity in these cancerous cells, which may impinge on the cellular levels of 5hmC, in particular. Furthermore, upon the incubations with 5hmC, downstream levels of 5fC did not increase suggesting a TET malfunction. TET activity is maintained in GBMs, but impaired in low grade tumors due to isocitrate dehydrogenase-1 (IDH1) mutations. Therefore, in brain tumors, a strong deamination activity and TET impairment may lead to epigenetic reduction of 5hmC.