Targeting Angiogenesis in Glioma - Challenges and Pitfalls

Malignant gliomas, notably glioblastoma are among the most vascularized and angiogenic cancers, and microvascular proliferation is one of the hallmarks for the diagnosis of glioblastoma. Angiogenesis is regulated by a balance of pro- and antiangiogenic signals; overexpression of VEGF and activation of its receptors, most notable VEGFR-2 and -3, results in endothelial cell proliferation and leaky vasculature. Heterogeneous perfusion and oxygenation, peritumoral edema and increased interstitial pressure are the consequence. Both endothelial and tumour cells are strongly dependent on integrin-mediated adhesion for cell proliferation, survival, migration and invasion.Strategies aiming at inhibition of cell signaling and angiogenesis, including integrin inhibitors, have been clinically investigated in gliomas over the last 5 years. Radiological responses, a decreased requirement of corticosteroids and temporary improvement in performance status have repeatedly been observed. Toxicity was mild-moderate and manageable, notably there was no evidence for a substantially increased incidence of intracranial bleeding. However definitive comparative (randomized !) investigation has failed to demonstrate improved outcome with singleagent inhibition of EGFR, or PDGFR or VEGF/VEGFRs pathways in recurrent glioblastoma. Definitive phase III trials combining the anti- VEGF monoclonal antibody bevacizumab, or cilengitide, a peptidic integrininhibitor, together with temozolomide and radiotherapy are ongoing (accrual completed).The integration of anti-angiogenic strategies in the management of malignant glioma also poses entirely new challenges in patient management: 1) Many agents are known for increasing the risk of thrombosis, embolism and intracranial bleeding. 2) Evaluation of treatment efficacy is difficult and new biomarkers of activity, including functional, metabolic or molecular imaging techniques are urgently needed. Normalization of vasculature leads to decrease in contrast enhancement without necessarily reflecting tumour shrinkage. Tumour heterogeneity, putative prognostic or predictive factors require early controlled trials, novel trial designs and endpoints.3) Activation of alternate pathways and tumour escape mechanisms may require combination of multiple agents, which is often not feasible due to regulatory restrictions and potential complex toxicities. Emerging clinical and experimental evidence suggests that anti-angiogenic drugs might need to be combined with drugs targeting tumour adaptive mechanisms in addition to cytotoxic chemotherapy and irradiation for a maximal antitumour effect.

Does metabolic compensation explain the majority of less-than-expected weight loss in obese adults during a short-term severe diet and exercise intervention?

Objective:We investigated to what extent changes in metabolic rate and composition of weight loss explained the less-than-expected weight loss in obese men and women during a diet-plus-exercise intervention.Design:In all, 16 obese men and women (41±9 years; body mass index (BMI) 39±6 kg m(-2)) were investigated in energy balance before, after and twice during a 12-week very-low-energy diet(565-650 kcal per day) plus exercise (aerobic plus resistance training) intervention. The relative energy deficit (EDef) from baseline requirements was severe (74%-87%). Body composition was measured by deuterium dilution and dual energy X-ray absorptiometry, and resting metabolic rate (RMR) was measured by indirect calorimetry. Fat mass (FM) and fat-free mass (FFM) were converted into energy equivalents using constants 9.45 kcal per g FM and 1.13 kcal per g FFM. Predicted weight loss was calculated from the EDef using the '7700 kcal kg(-1) rule'.Results:Changes in weight (-18.6±5.0 kg), FM (-15.5±4.3 kg) and FFM (-3.1±1.9 kg) did not differ between genders. Measured weight loss was on average 67% of the predicted value, but ranged from 39% to 94%. Relative EDef was correlated with the decrease in RMR (R=0.70, P<0.01), and the decrease in RMR correlated with the difference between actual and expected weight loss (R=0.51, P<0.01). Changes in metabolic rate explained on average 67% of the less-than-expected weight loss, and variability in the proportion of weight lost as FM accounted for a further 5%. On average, after adjustment for changes in metabolic rate and body composition of weight lost, actual weight loss reached 90% of the predicted values.Conclusion:Although weight loss was 33% lower than predicted at baseline from standard energy equivalents, the majority of this differential was explained by physiological variables. Although lower-than-expected weight loss is often attributed to incomplete adherence to prescribed interventions, the influence of baseline calculation errors and metabolic downregulation should not be discounted.

Metabolic effects of fructose in humans

Abstract : Fructose is a simple sugar, whose consumption has increased over the past decades. In rodents, a high-fructose diet (HFrD) induces several features of the metabolic syndrome. The aim of the studies included in this thesis was to investigate the metabolic effects of a HFrD in humans, with a focus on insulin sensitivity and ectopic fat deposition. Moreover, we addressed the question whether these effects may differ between individuals according to gender and the genetic background. The first study was designed to evaluate the impact of a 4-week HFrD on insulin sensitivity and lipid metabolism in 7 healthy men. Insulin sensitivity, intrahepatocellular lipids (IHCL) and intramyocellular lipids (IMCL) contents were measured before and after 1 and 4 weeks of HFrD (1.5 g fructose/kg body weight/day). Insulin sensitivity was assessed by a 2-step hyperinsulinemic euglycemic clamp. IHCL and IMCL were measured by 1H-magnetic resonance spectroscopy (MRS). Fructose caused significant (P<0.05) increases in fasting plasma concentrations of triacylglycerol (TG) (+36%), VLDL-TG (+72%) and glucose (+6%) without any change in body weight, IHCL, IMCL, and insulin sensitivity. In the second study, muscle biopsies were taken from five of these healthy male subjects before and after 4 weeks of HFrD. mRNA concentrations of 18 genes involved in lipid and carbohydrate metabolism were quantified by real-time quantitative PCR. We found that a 4-week HFrD increased the expression of genes involved in lipid synthesis, while it decreased those involved in insulin sensitivity and lipid oxidation; these molecular changes maybe early markers of insulin resistance and altered lipid metabolism. The third study aimed at delineating whether male and females equally respond to a HFrD. For this purpose, higher doses of fructose (twice the dose of the previous study) were provided to 8 healthy young males and 8 healthy young females over 6 days. HFrD significantly increased fasting TG in males (+71 %), whereas this increase was markedly blunted in females (+16%). Males also developed hepatic insulin resistance, characterized by increased hepatic glucose output (+12%), and showed higher alanine aminotransferase concentration (+38%), but none of these effect was observed in females. This study suggests that short-term HFrD leads to hypertriglyceridemia and hepatic insulin resistance in men, but premenopausal women seem protected against these effects. Finally, the fourth study investigated whether healthy offspring of type 2 diabetic patients (OffT2D), a subgroup of individuals prone to metabolic disorders due to their genetic background, may have exacerbated response to HFrD. Eight healthy males (Ctrl) and 16 OffT2D received a HFrD and isocaloric diet in a randomized order. In both groups, HFrD significantly increased IHCL (Ctrl: +76%; OffT2D: +79%) and fasting plasma VLDL-TG (Ctrl: +51 %; OffT2D: +110%). In absolute values, these increments were significantly higher in OffT2D, suggesting that these individuals may be more prone to developing metabolic disorders when challenged by high fructose intake. In order to better delineate the specific effects of fructose vs the hypercaloric energy content, we repeated the complete metabolic investigations after an isocaloric high glucose diet in four of the eight Ctrl volunteers. After a high glucose diet, TG and IHCL concentrations remained similar to the control values, in contrast to the marked increases observed after the HFrD. In conclusion, the studies included in this thesis provided novel insights into the metabolic effects of fructose in humans. They showed that fructose may rapidly increase fasting VLDL-TG, IHCL and lead to hepatic insulin resistance; these effects seem specific to fructose, and potential mechanisms may involve both stimulation of hepatic de novo lipogenesis and decreased lipid oxidation. Moreover, the results suggest that women seem protected against such deleterious effects, while OffT2D displayed exacerbated response. Résumé : Le fructose est un sucre simple, dont la consommation a augmenté durant les dernières décennies. Dans les modèles animaux, un régime riche en fructose (RRFru) peut induire plusieurs composantes du syndrome métabolique. Le but de cette thèse était d'étudier les effets d'un régime riche en fructose sur la sensibilité à l'insuline et la déposition de lipides ectopiques chez l'humain, et si ces effets variaient selon le genre ou le background génétique. La première étude avait pour but d'évaluer l'effet d'un RRFru d'une durée de 4 semaines sur la sensibilité à l'insuline et le métabolisme des lipides chez des hommes sains. La sensibilité à l'insuline, les lipides intrahépatiques (IHCL) et intramusculaires (IMCL) ont été mesurés avant, et après 1 et 4 semaines du RRFru (1.5 g fructose/kg/jour). La sensibilité à l'insuline a été déterminée par un clamp hyperinsulinémique euglycémique, et les IHCL/IMCL par spectroscopie à résonnance magnétique. Le fructose a augmenté les concentrations plasmatiques à jeun des VLDL- triglycérides (TG) (+72%) et de glucose (+6%), sans induire de changement au niveau de la sensibilité à l'insuline, IHCL ou IMCL. Dans la deuxième étude, des biopsies de muscle squelettique ont été prélevées chez cinq de ces volontaires avant et après les 4 semaines de RRFru. Les concentrations de mRNA de 18 gènes impliqués dans le métabolisme des lipides et des hydrates de carbone ont été mesurées par RT-PCR quantitative. Le RRFru a augmenté l'expression de gènes impliqués dans la synthèse de lipides, et diminué celles de gènes impliqués dans la sensibilité à l'insuline et l'oxydation de lipides. Ces changements pourraient constituer des altérations précoces de la sensibilité à l'insuline et du métabolisme lipidique en réponse au fructose. La troisième étude avait pour but de définir si les réponses au RRFru étaient semblables entre les hommes et les femmes. Pour ceci, des doses plus élevées de fructose ont été administrées à 8 jeunes hommes et 8 jeunes femmes durant 6 jours. Le RRFru a augmenté les TG chez les hommes (+71 %), et de manière nettement plus modeste chez les femmes (+16%). Les hommes ont développé une résistance hépatique à l'insuline, ainsi qu'une augmentation des concentrations d'alanine aminotransférase (+38%), mais aucun de ces effets n'a été observé chez les femmes. Cette étude suggère qu'à court terme, un RRFru mène à une hypertriglycéridémie et résistance hépatique à l'insuline chez l'homme, tandis que les femmes semblent en être protégées. Finalement, la 4ème étude a investigué si des personnes apparentées à des patients diabétiques de type 2 (AppDT2), qui constituent un groupe d'individus à risque de développer des maladies métaboliques en raison de leur background génétique, avaient des réponses plus marquées au RRFru. Huit hommes sains (Ctrl) et 16 AppDT2 on reçu dans un ordre randomisé un RRFru et une diète isocalorique durant 6 jours. Dans les deux groupes, le RRFru a augmenté significativement les IHCL (Ctrl: +76%; AppDT2: +79%) et les VLDL-TG plasmatiques à jeun (Ctrl: +51%; AppDT2: +110%). En valeurs absolues, ces deux augmentations étaient plus importantes dans le groupe des AppDT2, suggérant que ces individus sont plus à risque de développer des problèmes métaboliques suite à un apport de fructose. Afin de définir les effets spécifiques du fructose, quatre des huit sujets Ctrl ont été soumis à un régime riche en glucose. Après le régime riche en glucose, les concentrations de TG et d'IHCL étaient semblables aux valeurs obtenues après une diète isocalorique, contrairement aux nombreux effets observés après le RRFru. En conclusion, ces différentes études ont démontré que chez l'humain, le fructose peut rapidement induire une augmentation des VLDL-TG à jeun, des IHCL et une résistance hépatique à l'insuline ; ces effets semblent être spécifiques au fructose. De plus, les différents résultats obtenus montrent que les femmes développent des effets moindres en réponse au fructose, contrairement aux AppDT2, chez qui les effets du fructose semblent plus marqués. Résumé grand public : Le fructose est un sucre simple, présent naturellement et en faibles quantités dans les fruits, mais également constituant du sucrose - appelé aussi sucre de table. Depuis les années 1970, la consommation de fructose a augmenté dans les pays industrialisés et émergents, principalement par le biais d'une hausse de consommation de boissons sucrées de type soda. Dans des modèles animaux tels que les rongeurs, un régime riche en fructose mène au développement de plusieurs facteurs de risques étroitement liés aux maladies cardiovasculaires, à l'obésité et au diabète de type 2; ceux-ci sont caractérisés par une augmentation des concentrations de glucose et de lipides sanguins, ainsi qu'une accumulation de lipides dits « ectopiques », à savoir dans le foie et les muscles. Le but de cette thèse était de définir les effets d'un régime riche en fructose chez l'être humain. De plus, nous nous sommes intéressés à savoir si ces effets étaient semblables entre différents groupes d'individus, à savoir des personnes de sexe masculin / féminin, ou des personnes dont au moins un des parents est diabétique de type 2. Pour ceci, différents groupes de volontaires (hommes, femmes, avec histoire familiale de diabète de type 2) âgés de 18-30 ans se sont soumis à une alimentation enrichie en fructose, d'une durée allant de 6 à 28 jours, suivant l'étude à laquelle ils participaient. La quantité de fructose consommée en plus de l'alimentation normale durant ces périodes équivalait au contenu en fructose de 2-4 litres de boissons sucrées par jour. Des prises de sang ont été effectuées au terme de chacun de ces différents régimes, ainsi que des mesures de sensibilité à l'insuline et de concentrations de lipides dans le foie et le muscle par résonnance magnétique nucléaire, en collaboration avec l'Hôpital de l'Ile de Berne. Les résultats montrent qu'après 6 jours de régime riche en fructose, les volontaires sains de sexe masculin ont presque doublé leurs concentrations de lipides sanguins et hépatiques. De plus, le foie de ces volontaires réagissait moins bien à l'insuline, ce qui pourrait mener à long terme à des maladies métaboliques comme le diabète de type 2. Un des mécanismes postulés est que le fructose pourrait stimuler la formation de lipides dans le foie, contribuant ainsi à un dysfonctionnement de cet organe. De manière surprenante, des femmes d'âge et d'IMC (Indice de Masse Corporelle) comparables aux hommes étudiés n'ont pas développé ces différents effets en réponse au régime riche en fructose. Il semblerait donc qu'elles possèdent certaines propriétés pouvant les «protéger », du moins à court terme, des problèmes métaboliques induits par le fructose. De tels mécanismes sont pour l'heure inconnus, mais il est possible que des différences hormonales, ou de répartition de la masse graisseuse dans le corps, puissent jouer un rôle. Enfin, nous avons également démontré que chez certaines personnes ayant au moins un parent (père ou mère) diabétique de type 2, les augmentations de lipides sanguins et hépatiques induits par le fructose étaient plus marquées que chez des volontaires sans parents diabétiques. Ceci est néanmoins à tempérer par le fait que nous avons observé une grande hétérogénéité des réponses parmi ces individus, découlant certainement d'interactions complexes entre différents facteurs tels que la génétique, le mode de vie, l'alimentation et l'activité physique. Ces différents résultats donnent lieu à une meilleure compréhension du rôle de facteurs alimentaires dans le développement de problèmes métaboliques tels que le diabète de type 2. Ils vont également permettre de tester différentes approches thérapeutiques. Bien qu'ayant été obtenus avec des doses de fructose importantes, ces études soulignent l'effet potentiellement dangereux pour la santé d'une alimentation riche en sucres.

Comparison of 2 frailty indexes for prediction of falls, disability, fractures, and death in older women.

BACKGROUND: Frailty, as defined by the index derived from the Cardiovascular Health Study (CHS index), predicts risk of adverse outcomes in older adults. Use of this index, however, is impractical in clinical practice. METHODS: We conducted a prospective cohort study in 6701 women 69 years or older to compare the predictive validity of a simple frailty index with the components of weight loss, inability to rise from a chair 5 times without using arms, and reduced energy level (Study of Osteoporotic Fractures [SOF index]) with that of the CHS index with the components of unintentional weight loss, poor grip strength, reduced energy level, slow walking speed, and low level of physical activity. Women were classified as robust, of intermediate status, or frail using each index. Falls were reported every 4 months for 1 year. Disability (> or =1 new impairment in performing instrumental activities of daily living) was ascertained at 4(1/2) years, and fractures and deaths were ascertained during 9 years of follow-up. Area under the curve (AUC) statistics from receiver operating characteristic curve analysis and -2 log likelihood statistics were compared for models containing the CHS index vs the SOF index. RESULTS: Increasing evidence of frailty as defined by either the CHS index or the SOF index was similarly associated with an increased risk of adverse outcomes. Frail women had a higher age-adjusted risk of recurrent falls (odds ratio, 2.4), disability (odds ratio, 2.2-2.8), nonspine fracture (hazard ratio, 1.4-1.5), hip fracture (hazard ratio, 1.7-1.8), and death (hazard ratio, 2.4-2.7) (P < .001 for all models). The AUC comparisons revealed no differences between models with the CHS index vs the SOF index in discriminating falls (AUC = 0.61 for both models; P = .66), disability (AUC = 0.64; P = .23), nonspine fracture (AUC = 0.55; P = .80), hip fracture (AUC = 0.63; P = .64), or death (AUC = 0.72; P = .10). Results were similar when -2 log likelihood statistics were compared. CONCLUSION: The simple SOF index predicts risk of falls, disability, fracture, and death as well as the more complex CHS index and may provide a useful definition of frailty to identify older women at risk of adverse health outcomes in clinical practice.

Biopsy diagnosis of intraductal carcinoma is prognostic in intermediate and high risk prostate cancer patients treated by radiotherapy.

AIM: We investigated the prognostic significance of intraductal carcinoma of the prostate (IDC-P) in biopsies and transurethral resections prior to external beam radiotherapy with or without androgen deprivation. METHODS: Cohort 1 consisted of 118 intermediate risk prostate cancer patients treated by radiotherapy, with biochemical relapse as primary end-point (median follow-up 6.5 years). Cohort 2 consisted of 132 high risk patients, enrolled in a phase III randomised trial (EORTC 22863) comparing radiotherapy alone to radiotherapy with long-term androgen deprivation (LTAD) with clinical progression free survival as primary end-point (median follow-up 9.1 years). Presence of IDC-P was identified after central review. Multivariable regression modelling and Kaplan-Meier analysis were performed with IDC-P as dichotomous variable. RESULTS: IDC-P was a strong prognosticator for early (<36 months) biochemical relapse (HR 7.3; p = 0.007) in cohort 1 and for clinical disease-free survival in both arms of cohort 2 (radiotherapy arm: HR 3.5; p < 0.0001; radiotherapy plus LTAD arm: HR 2.8, p = 0.018). IDC-P retained significance after stratification for reviewed Gleason score in the radiotherapy arm (HR 2.3; p = 0.03). IDC-P was a strong prognosticator for metastatic failure rate (radiotherapy arm: HR 5.3; p < 0.0001; radiotherapy plus LTAD arm: HR 3.6; p = 0.05). CONCLUSIONS: IDC-P in diagnostic samples of patients with intermediate or high risk prostate cancer is an independent prognosticator of early biochemical relapse and metastatic failure rate after radiotherapy. We suggest that the presence of IDC-P in prostate biopsies should routinely be reported.

The vacuolar transporter chaperone (VTC) complex is required for microautophagy.

Microautophagy involves direct invagination and fission of the vacuolar/lysosomal membrane under nutrient limitation. This occurs by an autophagic tube, a specialized vacuolar membrane invagination that pinches off vesicles into the vacuolar lumen. In this study we have identified the VTC (vacuolar transporter chaperone) complex as required for microautophagy. The VTC complex is present on the ER and vacuoles and at the cell periphery. On induction of autophagy by nutrient limitation the VTC complex is recruited to and concentrated on vacuoles. The VTC complex is inhomogeneously distributed within the vacuolar membranes, showing an enrichment on autophagic tubes. Deletion of the VTC complex blocks microautophagic uptake into vacuoles. The mutants still form autophagic tubes but the production of microautophagic vesicles from their tips is impaired. In line with this, affinity-purified antibodies to the Vtc proteins inhibit microautophagic uptake in a reconstituted system in vitro. Our data suggest that the VTC complex is an important constituent of autophagic tubes and that it is required for scission of microautophagic vesicles from these tubes.

Be fit or be sick: peroxisome proliferator-activated receptors are down the road.

Investigating metabolism by unveiling the functions of the nuclear receptors peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) in the numerous intricate pathways ensuring energy homeostasis and fitness has been extremely rewarding. Major lines of research were initially determined by the first-characterized crucial roles of PPARalpha in fatty oxidation and of PPARgamma in adipocyte differentiation and lipid storage. Today, the molecular bases of the functional links between glucose, lipid, and protein metabolism, under the important but nonexclusive control of PPARalpha and PPARgamma, are starting to be uncovered. In addition, in the last couple of years evidence has been provided for an important role of PPARbeta (delta) in lipid metabolism. Inevitably, such actors of metabolic homeostasis are implicated in the physiopathology of complex metabolic disorders, such as those constituting the metabolic syndrome, resulting in atherosclerosis and cardiovascular diseases. This review presents a summary of the recent findings on their dual involvement in health and disease.

The central role of mosquito cytochrome P450 CYP6Zs in insecticide detoxification revealed by functional expression and structural modelling.

The resistance of mosquitoes to chemical insecticides is threatening vector control programmes worldwide. Cytochrome P450 monooxygenases (CYPs) are known to play a major role in insecticide resistance, allowing resistant insects to metabolize insecticides at a higher rate. Among them, members of the mosquito CYP6Z subfamily, like Aedes aegypti CYP6Z8 and its Anopheles gambiae orthologue CYP6Z2, have been frequently associated with pyrethroid resistance. However, their role in the pyrethroid degradation pathway remains unclear. In the present study, we created a genetically modified yeast strain overexpressing Ae. aegypti cytochrome P450 reductase and CYP6Z8, thereby producing the first mosquito P450-CPR (NADPH-cytochrome P450-reductase) complex in a yeast recombinant system. The results of the present study show that: (i) CYP6Z8 metabolizes PBAlc (3-phenoxybenzoic alcohol) and PBAld (3-phenoxybenzaldehyde), common pyrethroid metabolites produced by carboxylesterases, producing PBA (3-phenoxybenzoic acid); (ii) CYP6Z8 transcription is induced by PBAlc, PBAld and PBA; (iii) An. gambiae CYP6Z2 metabolizes PBAlc and PBAld in the same way; (iv) PBA is the major metabolite produced in vivo and is excreted without further modification; and (v) in silico modelling of substrate-enzyme interactions supports a similar role of other mosquito CYP6Zs in pyrethroid degradation. By playing a pivotal role in the degradation of pyrethroid insecticides, mosquito CYP6Zs thus represent good targets for mosquito-resistance management strategies.

Metabolic and physiologic effects of an endotoxin challenge in healthy obese subjects

Rapport de synthèseEnjeux et contexteL'épidémie d'obésité est un enjeu majeur de santé publique, et l'augmentation parallèle du nombre de patients obèses admis aux soins intensifs appelle à une meilleure connaissance des spécificités de la physiopathologie de cette population. De nombreuses anomalies physiologiques associées à l'obésité sont connues, notamment une inflammation sub-clinique chronique. Cependant, les connaissances concernant la réponse inflammatoire lors d'une agression des sujets obèses sont pour l'heure assez limitées. Bien que les réponses inflammatoires in vitro du tissu adipeux soient augmentées, les données in vivo sont pour l'instant non-conclusives.L'injection intraveineuse d'endotoxine est un test hautement reproductible provoquant une inflammation de durée limitée. Il s'agit d'un test validé pour l'étude in vivo lors des réponses inflammatoires. L'endotoxine est un lipopolysaccharide contenu dans les membranes externes des bactéries gram- négatives, notamment de E.Coli. Notre équipe possède une expérience de ces tests avec endotoxine acquise lors d'une série de recherches sur les propriétés modulatrices de l'inflammation des acides gras polyinsaturés oméga-3.Lors de l'élaboration de ce projet, la réponse du sujet obèse à l'endotoxine restait méconnue. L'objectif de l'essai est d'étudier les spécificités des réponses à l'endotoxine, notre hypothèse étant que les réponses physiologiques, métaboliques et endocrines sont amplifiées chez cette catégorie de sujets.Présentation de l'étudeAfin de tester notre hypothèse, nous avons conçu une étude prospective randomisée, avec 2 procédures (injection d'endotoxine vs de placebo) en cross-over: le protocole d'investigation durait chaque fois 8h. Huit volontaires obèses grade I (BMI médian de 33.8 kg/m2) sans morbidité ont été enrôlés. Les variables étudiées étaient: les fréquences cardiaque et respiratoire, la température, la tension artérielle, le débit cardiaque et la saturation veineuse en oxygène, ainsi qu'une calorimétrie indirecte en continu. Les symptômes tels que myalgie, céphalée et nausée ont également été consignés. Des marqueurs hormonaux et inflammatoires (Cortisol, ACTH, catécholamines, insuline, glucose, glucagon, leptine, TNF-alpha, IL-6 et CRP) ont été dosés de manière répétée.Statistiques : Pour limiter les effets de la variabilité inter-individuelle et permettre une comparaison des réponses, le calcul des aires sous la courbe (AUC) selon la méthode trapézoïdale a été utilisé. Le groupe étudié étant de « petite taille », bien ceci soit habituel pour les études de physiologie, et les réponses n'étant pas normalement distribuées, des tests non-paramétriques ont été appliqués : nous savons que la puissance statistique de notre étude est limitée. Considérant les désagréments majeurs (bien que rapidement réversibles) vécus par les volontaires soumis à des infections d'endotoxine, leurs réponses ont été comparées de manières qualitative à celles des non-obèse mesurés lors de précédentes études pour éviter de répliquer ces expériences désagréables et parfaitement prévisibles.Les résultats de cette étude sont parfaitement superposables à celles trouvées chez les sujets de BMI normal, invalidant notre hypothèse de départ d'une éventuelle réponse exacerbée.Conclusions et perspectivesCette étude est la première publication concernant la réponse du patient obèse à un test d'endotoxine. La similitude des résultats chez les patients obèses et non-obèses montre que l'obésité n'est pas en soi un facteur augmentant les réponses inflammatoires.Ces résultats concernent des sujets obèses sains et ne peuvent pas être extrapolés aux sujets obèses avec comorbidités, appelant à de futures investigations chez cette catégorie de patients.

Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs): from metabolic control to epidermal wound healing.

Peroxisome proliferator-activated receptors control many cellular and metabolic processes. They are transcription factors belonging to the family of ligand-inducible nuclear receptors. Three isotypes called PPARalpha, PPARbeta/delta and PPARgamma have been identified in lower vertebrates and mammals. They display differential tissue distribution and each of the three isotypes fulfills specific functions. PPARalpha and PPARgamma control energy homoeostasis and inflammatory responses. Their activity can be modulated by drugs such as the hypolipidaemic fibrates and the insulin sensitising thiazolidinediones (pioglitazone and rosiglitazone). Thus, these receptors are involved in the control of chronic diseases such as diabetes, obesity, and atherosclerosis. Little is known about the main function of PPARbeta, but it has been implicated in embryo implantation, tumorigenesis in the colon, reverse cholesterol transport, and recently in skin wound healing. Here, we present recent developments in the PPAR field with particular emphasis on both the function of PPARs in lipid metabolism and energy homoeostasis (PPARalpha and PPARgamma), and their role in epidermal maturation and skin wound repair (PPARalpha and PPARbeta).

How to keep the brain awake? The complex molecular pharmacogenetics of wake promotion.

Wake-promoting drugs are widely used to treat excessive daytime sleepiness. The neuronal pathways involved in wake promotion are multiple and often not well characterized. We tested d-amphetamine, modafinil, and YKP10A, a novel wake-promoting compound, in three inbred strains of mice. The wake duration induced by YKP10A and d-amphetamine depended similarly on genotype, whereas opposite strain differences were observed after modafinil. Electroencephalogram (EEG) analysis during drug-induced wakefulness revealed a transient approximately 2 Hz slowing of theta oscillations and an increase in beta-2 (20-35 Hz) activity only after YKP10A. Gamma activity (35-60 Hz) was induced by all drugs in a drug- and genotype-dependent manner. Brain transcriptome and clustering analyses indicated that the three drugs have both common and specific molecular signatures. The correlation between specific EEG and gene-expression signatures suggests that the neuronal pathways activated to stay awake vary among drugs and genetic background.

New players driving inflammation in monogenic autoinflammatory diseases.

Systemic autoinflammatory diseases are caused by abnormal activation of the cells that mediate innate immunity. In the past two decades, single-gene defects in different pathways, driving clinically distinct autoinflammatory syndromes, have been identified. Studies of these aberrant pathways have substantially advanced understanding of the cellular mechanisms that contribute to mounting effective and balanced innate immune responses. For example, mutations affecting the function of cytosolic immune sensors known as inflammasomes and the IL-1 signalling pathway can trigger excessive inflammation. A surge in discovery of new genes associated with autoinflammation has pointed to other mechanisms of disease linking innate immune responses to a number of basic cellular pathways, such as maintenance of protein homeostasis (proteostasis), protein misfolding and clearance, endoplasmic reticulum stress and mitochondrial stress, metabolic stress, autophagy and abnormalities in differentiation and development of myeloid cells. Although the spectrum of autoinflammatory diseases has been steadily expanding, a substantial number of patients remain undiagnosed. Next-generation sequencing technologies will be instrumental in finding disease-causing mutations in as yet uncharacterized diseases. As more patients are reported to have clinical features of autoinflammation and immunodeficiency or autoimmunity, the complex interactions between the innate and adaptive immune systems are unveiled.

Identification and characterization of a caspase-2 activating complex

Résumé Les caspases sont des protéases essentielles lors de l'induction de l'apoptose ou pour la maturation de certaines cytokines. Elles peuvent être divisées en deux groupes: les caspases initiatrices, qui sont les premières activées lors d'un signal pro-apoptotique, et les caspases effectrices, qui sont activées par les caspases initiatrices et sont responsables du clivage et de la dégradation des substrats cellulaires. Les caspases initiatrices sont activées dans des complexes de haut poids moléculaire: l'apoptosome pour la caspase-9 et le DISC pour la caspase-8. La caspase-2 est également une caspase initiatrice qui contient un domaine CARD. Cependant son mécanisme d'activation n'est pas encore connu. Lors de cette étude, nous avons découvert et caractérisé le complexe qui permet l'activation de la caspase-2. Ce complexe, appelé le PIDDosome, est composé de PIDD/LRDD, de la protéine adaptatrice RAIDD et de la protéase caspase-2. L'expression forcée de PIDD induit l'activation constitutive de la caspase-2. Cela entraîne la mort ou la sensibilisation à la mort des cellules selon la lignée étudiée. Cet effet est expliqué par une perte du potentiel de membrane de la mitochondrie, certainement dû à un effet direct de la caspase-2. Peu de choses sont connues sur PIDD: c'est une protéine contenant un domaine DD qui peut être induite par p53. Nous avons caractérisé PIDD et montré qu'elle est exprimée de façon ubiquitaire. PIDD est constitutivement auto-clivée environ au milieu de la protéine, ce qui génère deux fragments qui restent liés l'un à l'autre. Le fragment N-terminal a une activité régulatrice et le C-terminal une activité effectrice. De plus, PIDD peut se déplacer entre le cytoplasme et le noyau. Enfin, nous avons découvert que PIDD est également impliquée dans l'induction de NF¬ -κB en réponse à des dommages à l'ADN. PIDD est responsable de la modification par sumo de NEMO, étape nécessaire à l'induction de NF-κB après des dommages à l'ADN. Ainsi PIDD semble être à l'intersection de la décision que prend la cellule entre survivre et réparer les dommages, ou entrer en apoptose. Summary Caspases are a family of proteases that fulfill varied and often critical roles in mammalian apoptosis or proteolytic activation of cytokines. Caspases can be divided into two sub-groups: initiator caspases, which are the first activated after a pro-apoptotic signal, and effector caspases, which are activated by initiator caspases and that are responsible for the cleavage and degradation of cellular components. Initiator caspases are activated in high molecular weight platforms such as the apoptosome for caspase-9 or the DISC for caspase-8. Caspase-2 is a CARD-containing initiator caspase whose mechanism of activation was not yet known. In this study we have identified an activating platform for caspase-2. This high molecular weight complex, called the PIDDosome, is composed of PIDD/LRDD, the adaptor protein RAIDD and caspase-2. Constitutive expression of PIDD led to constitutive activation of caspase-2, which in some cell lines was sufficient to induce cell death while in others it merely sensitizes. Active caspase-2 was found to disturb directly the mitochondria by inducing a partial loss of the transmembrane potential. Very little was known on PIDD. It can be induce by p53 and inhibition of its expression by antisense oligonucleotides diminishes p53-dependent apoptosis. We decided to further characterize PIDD function and expression. PIDD possesses seven LRR, two Zu5 domains and one DD. It is ubiquitously expressed and appears to be constitutively cleaved by auto- processing into two main fragments equal in size. The two fragments remain bound to one another and constitute a regulatory N-terminal fragment and an active C-terminal fragment. In addition, PIDD can shuttle between the cytoplasm and the nucleus. Finally, investigating the possible relevance of new interaction partners, we found that PIDD is implicated in DNA damage-induced NF- κB. PIDD binds to RIP1 and to NEMO. In response to DNA damage, PIDD translocates to the nucleus and mediates sumo- modification of NEMO, a necessary step in DNA damage-induced NF-κB. All together these results raise the possibility that PIDD acts as a molecular switch between proliferation and repair, and apoptosis following DNA damage.