Pregnancy-associated changes in host permissiveness to metastasis

THESIS SUMMARY : Metastasis is a multistep process involving tumour cell-autonomous features, the host tissue stroma of the primary tumour, the blood or lymphatic system as well as a receptive target organ. Most studies on factors influencing metastasis have concentrated on the characteristics of the disseminating tumour cell and on early steps of metastasis including invasion and angiogenesis. Although these steps are necessary for tumour cells to disseminate, it is the challenges encountered in the later steps of metastasis -survival while in the circulation and engraftment and outgrowth in the target organ -that account for the inefficiency of circulating tumour cells in establishing secondary lesions. Full understanding of the metastatic process therefore requires elucidation of the mechanisms that regulate these late steps, and in particular that determine what makes any given tissue permissive for metastatic tumour growth. To address this issue, we assessed the mechanisms whereby a physiological situation -pregnancy -can alter host permissiveness toward metastasis. We show that pregnant NOD/SCID mice -injected intravenously with tumour cells -develop more metastases than their non-pregnant counterparts irrespective of the tumour cell type. There was no direct effect of pregnancy-related circulating factors on tumour cell proliferation, and subcutaneous tumour growth does not vary between pregnant and nonpregnant animals. However, decreased elimination of tumour cells from the lung microvasculature was observed in pregnant mice, prompting us to assess whether pregnancy-related adaptations in innate immunity could account for this differential clearing. We found that natural killer (NK) cell fractions are decreased in blood and spleen of pregnant mice and that NK cell cytotoxicity is impaired, as reported previously. The use of NK-deficient mice or tumour cell lines resistant to NK killing abrogates the difference in metastasis load between pregnant and virgin mice. CD11 b+ Gr-1+ myeloid-derived suppressor cells (MDSC) have previously been shown to accumulate in tumour-bearing mice and to down-modulate NK activity. Accordingly, we show an increase in MDSC in pregnant mouse blood, spleen, lungs and liver. Depletion of MDSC prior to tumour cell injection decreased metastasis load in pregnant NOD/SCID mice but had no effect on virgin mice. Similarly, adoptive transfer of MDSC extracted from pregnant mice into virgin mice lead to increased metastasis take. In parallel, we investigated whether the lung and liver microenvironments are modified during pregnancy thereby providing a more "permissive soil" for the establishment of metastases. A comparative analysis of microarray data of pregnant mouse lungs and liver with "premetastatic niche" gene expression profiles of these organs shows that similar mechanisms could mediate an increase in lung and liver metastasis in pregnant mice and in mice harbouring an aggressive primary tumour. Several commonly up-regulated genes point towards the recruitment of myeloid cells, consistent with the accumulation of MDSC observed in pregnant mice. MDSC have never been evoked in the context of pregnancy before. Although the role of MDSC in pregnancy requires further investigation we suggest that MDSC accumulation constitutes an important and hitherto unrecognised common denominator of maternal immune tolerance and cancer immune escape. RESUME DE THESE : La métastatisation est un processus en plusieurs étapes qui implique des compétences particulières chez les cellules tumorales, le stroma de la tumeur primaire, les vaisseaux sanguins ou lymphatiques ainsi qu'un organe cible' réceptif. Jusqu'alors, la recherche s'est principalement intéressée aux facteurs qui influencent les étapes précoces de la métastatisation donc aux caractéristiques de la cellule métastatique, et aux processus tels que l'invasion et l'angiogenèse, tandis que peu d'études traitent des étapes tardives tel que la survie dans la circulation sanguine et l'établissement d'une lésion dans l'organe cible. En particulier, l'élucidation des facteurs qui déterminent la permissivité d'un tissu à la greffe de cellules disséminantes est indispensable à la compréhension de ce processus complexe qu'est la métastatisation. Nous proposons ici un modèle de souris récapitulant les étapes tardives de la métastatisation dans un contexte d'une permissivité accrue aux métastases chez la souris gravide, et nous évaluons les mécanismes impliqués. Les souris gestantes développent plus de métastases après l'injection intraveineuse de cellules tumorales, indépendamment du type de tumeur d'origine. Les taux élevés d'hormones et de facteurs de croissance chez la souris gravide n'inflúencent pas la prolifération des cellules tumorales et fa croissance de tumeurs sous-cutanées n'est pas non plus accélérée par la gestation. En revanche, une fois injectées, les cellules tumorales sont éliminées ` moins rapidement des vaisseaux pulmonaires chez la souris gravide que chez les contrôles. Cette observation est compatible avec un effet de la gestation sur l'immunité innée et nous avons mis en évidence une diminution des proportions de cellules NK (natural killer) dans le sang et la rate en particulier, ainsi qu'une cytotoxicité moindre envers des cellules tumorales. En utilisant des souris déficientes en cellules NK ou en injectant des cellules résistantes à l'attaqué par des cellules NK, la différence entre souris gestantes et non-gestantes disparaît. Il a été démontré chez des souris porteuses de tumeurs, que l'accumulation de cellules immunosuppressives de la lignée myélo-monocytaire (ou MDSC pour myeloid-derived suppressor tells) pouvait être responsable d'une inhibition de l'activité de cellules NK. Des nombres augmentés de ces cellules, caractérisées par les marqueurs de surface CD11b et Gr-1, ont été trouvés dans le sang, la rate, les poumons et le foie de souris gravides. Leur rôle dans la métastatisation est démontré par le fait que leur dépletion diminue le nombre de lésions secondaires chez la souris gestante, tandis que leur transfert dans des souris non-gestantes augmente le taux de métastases. L'utilisation de puces à ADN sur les foies et poumons de souris gravides a permis de mettre en évidence des différences d'expression génique proches de celles observées dans l'établissement de niches pré-métastatiques. Ceci suggère que des mécanismes similaires pourraient être responsables d'une permissivité accrue aux métastases chez la souris gravide et chez la souris porteuse d'une tumeur primaire agressive, telle que, en particulier, l'accumulation de cellules immunosuppressives dans les organes cibles. C'est la première fois que l'accumulation de MDSC est évoquée chez la souris gravide et nous proposons ici que celles-ci jouent un rôle dans la tolérance immunitaire envers le foetus et sont responsables de l'échappement de cellules tumorales injectées à la surveillance immunitaire par des cellules NK.

The peroxisome proliferator-activated receptors at the cross-road of diet and hormonal signalling.

The peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are members of the steroid/thyroid nuclear receptor superfamily of ligand-activated transcription factors. To date, three isotypes have been identified, alpha, beta and gamma, encoded by three different genes. The alpha isotype is expressed at high levels in the liver where it has a role in lipid oxidation. Its expression and activity follow a diurnal rhythm that parallels the circulating levels of corticosterone in the bloodstream. The gamma isotype on the other hand, is mainly expressed in adipose tissue and has a critical role in adipocyte differentiation and lipid storage. The function of the ubiquitously expressed isotype, PPAR beta, remains to be determined. Besides fulfilling different roles in lipid metabolism, the different PPAR isotypes also have different ligand specificities. A new approach to identify ligands was developed based on the ligand-dependent interaction of PPAR with the recently characterized co-activator SRC-1. This so-called CARLA assay has allowed the identification of fatty acids and eicosanoids as PPAR ligands. Although the evidence clearly links PPAR isotypes to distinct functions, the molecular basis for this isotype-specificity is still unclear. All three isotypes are able to bind the same consensus response element, formed by a direct repeat of two AGGTCA hexamers separated by one base, though with different affinities. We recently demonstrated that besides the core DR-1 element, the 5' flanking sequence should be included in the definition of a PPRE. Interestingly, the presence of this flanking sequence is of particular importance in the context of PPAR alpha binding. Moreover, it reflects the polarity of the PPAR-RXR heterodimer on DNA, with PPAR binding to the 5' half-site and RXR binding to the 3' half-site. This unusual polarity may confer unique properties to the bound heterodimer with respect to ligand binding and interaction with co-activators and corepressors.

Determinants of maternal sex steroids during the first half of pregnancy.

OBJECTIVE: To examine the associations of maternal and child characteristics with early pregnancy maternal concentrations of testosterone, androstenedione, progesterone, 17-hydroxyprogesterone, and estradiol (E2). METHODS: We analyzed these hormones among 1,343 women with singleton pregnancies who donated serum samples to the Finnish Maternity Cohort from 1986 to 2006 during the first half of pregnancy (median 11 weeks). The associations of maternal and child characteristics with hormone concentrations were investigated by correlation and multivariable regression. RESULTS: Women older than age 30 years had lower androgen and E2 but higher progesterone concentrations than women younger than that age. Multiparous women had 14% lower testosterone, 11% lower androstenedione and 17-hydroxyprogesterone, 9% lower progesterone, and 16% lower E2 concentrations compared with nulliparous women (all P<.05). Smoking mothers had 11%, 18%, and 8% higher testosterone, androstenedione, and 17-hydroxyprogesterone levels, respectively, but 10% lower progesterone compared with nonsmoking women (all P<.05). E2 concentrations were 9% higher (P<.05) among women with a female fetus compared with those with a male fetus. CONCLUSION: Parity, smoking, and, to a lesser extent, maternal age and child sex are associated with sex steroid levels during the first half of a singleton pregnancy. The effects of smoking on the maternal hormonal environment and the possible long-term deleterious consequences on the fetus deserve further evaluation. LEVEL OF EVIDENCE: II.

Pleiotropy in the melanocortin system: expression levels of this system are associated with melanogenesis and pigmentation in the tawny owl (Strix aluco).

The adaptive function of melanin-based coloration is a long-standing debate. A recent genetic model suggested that pleiotropy could account for covariations between pigmentation, behaviour, morphology, physiology and life history traits. We explored whether the expression levels of genes belonging to the melanocortin system (MC1R, POMC, PC1/3, PC2 and the antagonist ASIP), which have many pleiotropic effects, are associated with melanogenesis (through variation in the expression of the genes MITF, SLC7A11, TYR, TYRP1) and in turn melanin-based coloration. We considered the tawny owl (Strix aluco) because individuals vary continuously from light to dark reddish, and thus, colour variation is likely to stem from differences in the levels of gene expression. We measured gene expression in feather bases collected in nestlings at the time of melanin production. As expected, the melanocortin system was associated with the expression of melanogenic genes and pigmentation. Offspring of darker reddish fathers expressed PC1/3 to lower levels but tended to express PC2 to higher levels. The convertase enzyme PC1/3 cleaves the POMC prohormone to obtain ACTH, while the convertase enzyme PC2 cleaves ACTH to produce α-melanin-stimulating hormone (α-MSH). ACTH regulates glucocorticoids, hormones that modulate stress responses, while α-MSH induces eumelanogenesis. We therefore conclude that the melanocortin system, through the convertase enzymes PC1/3 and PC2, may account for part of the interindividual variation in melanin-based coloration in nestling tawny owls. Pleiotropy may thus account for the covariation between phenotypic traits involved in social interactions (here pigmentation) and life history, morphology, behaviour and physiology.

Effects of gastric bypass and gastric banding on glucose kinetics and gut hormone release

Rapport de Synthèse : Introduction : outre son effet bénéfique sur le poids, la chirurgie bariatrique améliore de façon considérable l'homéostasie glucide chez les patients diabétiques. Cette amélioration survient très tôt dans la période post-opératoire, avant que le poids ne soit réduit de manière importante. De plus, les interventions chirurgicales qui "court-circuitent" une partie de l'intestin grêle, telle que le by-pass gastrique, apparaissent être plus efficaces que les interventions purement restrictives, telles que le cerclage gastrique. Objectifs : cette étude a pour but d'étudier la cinétique du glucose et la sécrétion d'hormones gastro-intestinales, consécutive à l'ingestion d'une dose charge de glucose, chez des patients opérés d'un by-pass ou d'un cerclage gastrique. Méthodes : nous avons comparé des groupes de femmes non diabétiques ayant bénéficié d'un by-pass gastrique (BPG, n=8) ou d'un cerclage gastrique (CG, n=6) à un groupe de femmes contrôles d'âge et de poids appariées n'ayant subi aucune intervention bariatrique (C, n=8). L'étude a été réalisée alors que le poids des volontaires était stable, soit entre 9 et 48 mois après le BPG, et 25 à 85 mois après le CG. Nous avons étudié, pendant les 4 heures qui ont suivies l'ingestion d'une dose charge de glucose; la cinétique du glucose ingéré et du glucose total à l'aide d'un glucose radio-activement marqué, ainsi que la cinétique de l'insuline et de différentes hormones gastro-intestinales. Résultats : l'apparition du glucose exogène dans la circulation systémique est plus rapide chez les patients opérés d'un BPG et s'accompagne d'une hyperglycémie postprandiale plus brève. La réponse insulinique est également plus précoce et plus importante que dans les deux autres groupes. S'agissant des hormones gastro-intestinales, on observe dans la période postprandiale une augmentation de PYY et de GLP-1 et une suppression de la grehline significativement plus importante après BPG. Discussion : ces différentes observations suggèrent que le BPG est associé à de profonds changements de la cinétique du glucose et des altérations de la régulation d'hormones gastro-intestinales. Les modifications susmentionnées apparaissant être secondaires aux modifications anatomiques consécutives au BPG, i.e. la mise "hors-circuit" de l'estomac distal et de l'intestin grêle proximal, compte tenu du fait qu'elles ne sont pas observées après CG. Finalement, la stimulation de PYY et de GLP-1 ainsi que la suppression postprandiale plus importante de ghréline est compatible avec la diminution spontanée de la prise alimentaire observée chez les patients opérés d'un BPG.

Biological monitoring of chemical exposure : toxicokinetic differences due to age and sex

Human biomonitoring is a widely used method in the assessment of occupational exposure to chemical substances and recommended biological limits are published periodically for interpretation and decision-making. However, it is increasingly recognized that a large variability is associated with biological monitoring, making interpretation less efficient than assumed. In order to improve the applicability of biological monitoring, specific factors responsible for this variability should be identified and their contribution quantified. Among these factors, age and sex are easily identifiable, and present knowledge about pharmaceutical chemicals suggests that they play an important role on the toxicokinetics of occupational chemical agents, and therefore on the biological monitoring results.The aim of the present research project was to assess the influence of age and sex on biological indicators corresponding to organic solvents. This has been done experimentally and by toxicokinetic computer simulation. Another purpose was to explore the effect of selected CYP2E1 polymorphisms on the toxicokinetic profile.Age differences were identified by numerical simulations using a general toxicokinetic model from a previous study which was applied to 14 chemicals, representing 21 specific biological entities, with, among others, toluene, phenol, lead and mercury. These models were runn with the modified parameters, indicating in some cases important differences due to age. The expected changes are mostly of the order of 10-20 %, but differences up to 50 % were observed in some cases. These differences appear to depend on the chemical and on the biological entity considered.Sex differences were quantified by controlled human exposures, which were carried out in a 12 m3 exposure chamber for three organic solvents separately: methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol and 1,1,1-trichloroethane. The human volunteer groups were composed 12 of ten young men and fifteen young women, the latter subdivided into those with and without hormonal contraceptive. They were exposed during six hours at rest and at half of the threshold limit value. The kinetics of the parent compounds (organic volatiles) and their metabolite(s) were followed in blood, urine and expired air over time. Analyses of the solvent and their metabolites were performed by using headspace gas chromatography, CYP2E1 genotypes by using PCR-based RFLP methods. Experimental data were used to calibrate the toxicokinetic models developed for the three solvents. The results obtained for the different biomarkers of exposure mainly showed an effect on the urinary levels of several biomarkers among women due to the use of hormonal contraceptive, with an increase of about 50 % in the metabolism rate. The results also showed a difference due to the genotype CYP2E1*6, when exposed to methyl ethyl ketone, with a tendency to increase CYP2E1 activity when volunteers were carriers of the mutant allele. Simulations showed that it is possible to use simple toxicokinetic tools in order to predict internal exposure when exposed to organic solvents. Our study suggests that not only physiological differences but also exogenous sex hormones could influence CYP2E1 enzyme activity. The variability among the urinary biological indicators levels gives evidence of an interindividual susceptibility, an aspect that should have its place in the approaches for setting limits of occupational exposure.

"Les homosexuels sont un danger absolu" : homosexualité masculine en Suisse durant la Seconde Guerre mondiale

Axes et clés de lecture. Ce travail est structuré sur trois axes de recherche qui sont restitués par chacune des parties proposées. Ces parties ont une structure narrative permettant une lecture relativement indépendante des autres, et contenant des renvois indiqués au cas par cas. A chacune de celle-ci, des introductions contextuelles plus spécifiques sont proposées. D'autre part, les citations originales sont signalées par des chiffres romains qui renvoient en fin d'ouvrage après la bibliographie. Enfin, la bibliographie ne contient que les références citées et prioritairement exploitées dans ce travail, en jugeant inutile d'y mentionner l'ensemble des lectures exploratoires. La première approche consiste à mettre en évidence une homosexualité «sociale », en envisageant le «milieu» homosexuel suisse au cours des années de guerre dans sa pluralité. Le premier chapitre s'attache à visibiliser la «scène homosexuelle», associative, commerciale et de rencontres entre hommes. Il fait ressortir la place éminente de Zurich, mais aussi éclaire d'autres aspects moins connus. Ainsi, l'association «Der Kreis - Le Cercle», par son existence unique au monde durant les années de guerre, mérite une analyse de son fonctionnement, de la forme de son militantisme et de l'influence de ses acteurs clés sur le développement de ce regroupement d'«homoérotes». Les données proviennent essentiellement des fonds conservés aux Archives gaies à Zurich, et sont complétées par des informations inédites provenant de certains dossiers militaires. Cependant, la scène homosexuelle ne se limite pas à l'association, et les publicités parues dans le «Kreis», les études contemporaines et les données contenues dans les dossiers de la justice militaire permettent de reconstituer, en partie, les formes de possibilité de rencontre entre homosexuels et les lieux fréquentés sur l'ensemble du pays. Le deuxième chapitre propose une étude résolument inédite sur les termes et les vécus de, et sur, les homosexualités, en se plaçant au niveau des hommes poursuivis par la justice militaire. Par leurs aveux ou leurs dénis, les prévenus se définissent comme étant «homosexuels », «bisexuels », «normaux » ou ne savent pas comment qualifier leurs actes. En outre, les témoins et les lésés emploient des termes plus ou moins grossiers pour qualifier l'homosexualité, tout comme la police et la justice optent pour des termes en apparence plus neutres. L'ensemble de ces termes relevés dans les dossiers de la justice militaire ouvre un champ d'analyse unique et précieux pour pouvoir mettre en évidence des variations symboliques sur l'homosexualité, et porteuses de significations différentes de part et d'autre de la Sarine. Enfin, la richesse des dossiers de la justice militaire permet d'explorer, au-delà des arguments conservateurs de l'époque, une infime partie de la réalité de la prostitution homosexuelle, en reprenant les catégories employées par Michel Dorais dans son étude sur les travailleurs du sexe masculins en Amérique du Nord au début du XXIe siècle.as Le deuxième axe développe l'aspect des normes pénales sur l'homosexualité, depuis leur élaboration par les chambres fédérales jusqu'aux applications concrètes et interprétations jurisprudentielles par la justice militaire. Le troisième chapitre, reprenant la chronologie des débats en commissions ad hoc et parlementaires, retrace l'adoption du droit pénal militaire, puis du droit pénal civil, en analysant les processus politiques à la base d'articles pénaux distincts sur la question de la pénalisation de l'homosexualité entre adultes consentants. En apparence, les articles pénaux sont contradictoires, mais ils se rejoignent profondément par leurs reprises des conceptions allemandes du droit, classique pour l'un et réformateur pour l'autre, et leurs interprétations s'interpénètrent durant les années de guerre. L'accès aux dossiers de la justice militaire permet de voir plus précisément la manière dont l'article pénal est appliqué et quels actes sont considérés comme étant «homosexuels ». Aussi, le quatrième chapitre retrace-t-il les affaires à l'origine des recours adressés au Tribunal Militaire de~ Cassation et motivant les principes jurisprudentiels de la primauté du pouvoir appréciateur des juges de première instance, du lien entre l'homosexualité et la «pédophilie » lorsque les victimes sont des garçons mineurs, de la pondération des conclusions d'un expert psychiatre dans les verdicts ou encore de la non automaticité de l'octroi d'un sursis en cas d'irresponsabilité ou d'une bonne conduite. En ratifiant le plus souvent les décisions des tribunaux de première instance, la cour de cassation valide les interprétations sur les actes commis et leur gravité. En peu d'année, il se produit une extension des actes tombant sous le coup de la «débauche contre nature », et les tentatives d'actes, les exhibitions, les attouchements plus ou moins brutaux des parties génitales d'un autre homme et la masturbation mutuelle deviennent punissables. Ces interprétations .marquent une convergence des logiques juridiques conservatrices françaises et allemandes, et la pénalisation de la masturbation mutuelle est également adoptée pour les civils. Le concours des droits français et allemand est ensuite envisagé sous l'angle de l'outrage public aux moeurs, ce qui permet de voir que le «vice» / «Unzucht», héritier du droit canonique, est transféré dans le droit «positif» comme une loi sociale en considérant l'outrage comme une notion objective en soi. La dernière partie propose une lecture sur les liens complexes entre la psychiatrie et l'homosexualité. Le cinquième chapitre débute en relatant la formation d'une psychiatrie militaire comme corps sanitaire distinct dans l'armée suisse. Avant la Seconde Guerre mondiale, les procédures de collaboration entre l'armée et la psychiatrie civile sont peu formalisées, et des directives instituant des services de consultation psychiatriques et des procédures d'appel à des psychiatres, en fonction de leur incorporation dans l'armée, sont introduites quelques mois après l'entrée en guerre. Ces ordres ont pour base les Instructions sur l'appréciation sanitaire des militaires, un livret contenant les diagnostics sur les maladies pouvant se rencontrer chez des militaires, les conditions de leur réforme sanitaire du service militaire, ainsi que des instructions de prise en charge des patients. Parmi les neuf codes diagnostics sur les pathologies psychiatriques, la procédure pour le chiffre 250/71 («perversion sexuelle») prévoit une exclusion de l'armée par la voie sanitaire. La non-conservation des dossiers sanitaires ne permet pas de mener une étude des liens entre l'homosexualité et la psychiatrie militaire en dehors des demandes de la justice militaire. Par contre -aspect tout à fait exceptionnel - 47 expertises psychiatriques sont accessibles, et permettent d'analyser en profondeur .les conceptions théoriques et les registres discursifs sur l'homosexualité. La période de la guerre se caractérise par une absence complète d'unité théorique sur la question. En effet, des variations théoriques significatives peuvent s'observer chez un même psychiatre, en fonction de la formulation de la demande par des juges d'instruction ou du grade et de la classe sociale de l'expertisé. Aussi, ce chapitre propose-t il d'explorer les différentes catégories d'homosexualité identifiées -innée, latente, bisexuelle, commise avec des mineurs ou en relation avec la consommation d'alcool - en ne reprenant que les expertises de quatre officiers psychiatres, et en les joignant de trois autres à fin de comparaison. Le sixième chapitre poursuit et rompt partiellement le rapport entre l'homosexualité et la psychiatrie, en envisageant les apports de la médecine somatique. Un unique cas de castration découvert dans les dossiers de la justice militaire permet de poursuivre l'analyse, essentiellement par les publications médicales de l'époque sur la castration «thérapeutique » des délinquants sexuels. En Suisse, la castration ne peut se faire que sur le consentement «éclairé », mais celui-ci apparaît fortement contraint dans les faits, et cette «thérapeutique » permet d'aborder une face sombre de la psychiatrie institutionnelle civile. Par la théorie des hormones sexuelle, la médecine somatique apparaît subitement comme une rivale sur la question de l'étiologie des déviances sexuelles. Toutefois, dans un accord médical dominant sur les bienfaits de la castration, ces deux sciences se confortent pour déterminer, tantôt à cause d'un surplus de testostérone, tantôt en raison d'une force psychique supérieure à la moyenne, une libido plus impérieuse chez les homosexuels délinquants. Enfin, quatre expertises menées par des médecins somaticiens en Suisse romande s'éloignent plus nettement de la psychiatrie et permettent d'entrevoir un dernier aspect complémentaire du rapport entre la médecine et l'homosexualité. Ces expertises démontrent la survivance d'une pratique médico-légale de l'homosexualité par l'examination des pénis et des anus, qui est ensuite mise en relation avec la moralité et la responsabilité des prévenus. Cette influence de la France sur la Suisse romande apparaît toutefois minime, et montre a contrario que l'objet juridique de la responsabilité pénale de l'homosexualité est devenu de la compétence de la psychiatrie sur l'ensemble du pays.

Intravenous fish oil blunts the physiological response to endotoxin in healthy subjects

Résumé L'administration par voie orale d'acides gras polyinsaturés de type ω-3 contenus dans l'huile de poisson exerce des effets bénéfiques sur la réponse métabolique et inflammatoire chez des sujets sains soumis à une injection d'endotoxine. Ce modèle expérimental a été validé pour l'investigation clinique. Il simule un sepsis et induit une réponse comparable à un état grippal, accompagné de modifications métaboliques et inflammatoires. L'objectif de cette étude est de déterminer les effets de l'huile de poisson administré par voie intraveineuse sur la réponse à l'endotoxine chez le sujet sain. L'hypothèse est qu'il sera possible de réduire le temps de latence en comparaison avec la voie orale. Pour ce faire, nous avons inclut dans une étude prospective randomisée 16 volontaires sains âgés de 16 à 35 ans et les avons répartis en 2 groupes : l'un recevant une émulsion lipidique contenant les acides gras polyinsaturés EPA et DHA et l'autre, sans traitement, constituant le groupe contrôle. Huit sujets reçoivent une perfusion continue de 0.5g/kg d'huile de poisson durant 6h, 48h et 24h avant la journée test. Lors de cette journée test, tous les volontaires ont reçu une dose d'endotoxine (2mg/kg) au temps t0. Les paramètres vitaux sont monitorés et enregistrés : fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle, saturation artérielle en oxygène, ainsi que température. Des prises de sang sont effectuées à intervalles réguliers pour déterminer 1) l'incorporation membranaire des thrombocytes en EPA et DHA ; 2) le taux plasmatique d'hormones (insulin, glucagon, cortisol, ACTH et catécholamines), de marqueurs inflammatoires (TNF-α, IL-6, hsCRP), ainsi que de substrats énergétiques (glucose, lactate, acides gras libres et triglycérides). La dépense énergétique est déterminée par calorimétrie indirecte. L'analyse statistique est effectuée par analyse de variance (ANOVA). Les résultats montrent une incorporation significative de EPA et DHA au niveau membranaire des thrombocytes. L'huile de poisson induit une atténuation significative de la réponse neuro-endocrinienne et inflammatoire en réponse à l'injection d'endotoxine avec diminution de la fièvre (-0.7°C), ainsi que du taux plasmatique ,d'ACTH (-68%), TNF-α (-63%) et de noradrénaline (-%) dans le groupe huile de poisson. En conclusion, cette étude montre que la supplémentation de 2 doses d'huile de poisson par voie intraveineuse modifie la composition phospholipidique des membranes des thrombocytes et diminue la réaction inflammatoire et neuroendocrinienne en réponse à l'endotoxine. Ces résultats positifs ouvrent la perspective d'une supplémentation parentérale préopératoire en acides gras polyinsaturés ω-3 pour diminuer le stress lié à la chirurgie majeure.

Influence of multiple injections of human chorionic gonadotropin (hCG) on urine and serum endogenous steroids concentrations.

Since it is established that human chorionic gonadotropin (hCG) affects testosterone production and release in the human body, the use of this hormone as a performance enhancing drug has been prohibited by the World Anti-Doping Agency. Nowadays, the only validated biomarker of a hCG doping is its direct quantification in urine. However, this specific parameter is subjected to large inter-individual variability and its determination is directly dependent on the reliability of hCG immunoassays used. In order to counteract these weaknesses, new biomarkers need to be evidenced. To address this issue, a pilot clinical study was performed on 10 volunteers submitted to 3 subsequent hCG injections. Blood and urine samples were collected during two weeks in order to follow the physiological effects on related compounds such as the steroid profile or hormones involved in the hypothalamo-pituitary axis. The hCG pharmacokinetic observed in all subjects was, as expected, prone to important inter-individual variations. Using ROC plots, level of testosterone and testosterone on luteinizing hormone ratio in both blood and urine were found to be the most relevant biomarker of a hCG abuse, regardless of inter-individual variations. In conclusion, this study showed the crucial importance of reliable quantification methods to assess low differences in hormonal patterns. In regard to these results and to anti-doping requirements and constraints, blood together with urine matrix should be included in the anti-doping testing program. Together with a longitudinal follow-up approach it could constitute a new strategy to detect a hCG abuse, applicable to further forms of steroid or other forbidden drug manipulation.

Glucagon-like peptide-I and the control of insulin secretion in the normal state and in NIDDM.

Potentiation of glucose-induced insulin secretion by intestinal factors has been described for many years. Today, two major peptides with potent insulinotropic action have been recognized: gastric inhibitory peptide and truncated forms of glucagon-like peptide I, GLP-I(7-37) or the related GLP-I(7-36)amide. These hormones have specific beta-cell receptors that are coupled to production of cAMP and activation of cAMP-dependent protein kinase. Elevation in intracellular cAMP levels is required to mediate the glucoincretin effect of these hormones: the potentiation of insulin secretion in the presence of stimulatory concentrations of glucose. In addition, circulating glucoincretins maintain basal levels of cAMP, which are necessary to keep beta-cells in a glucose-competent state. Interactions between glucoincretin signaling and glucose-induced insulin secretion may result from the phosphorylation of key elements of the glucose signaling pathway by cAMP-dependent protein kinase. These include the ATP-dependent K+ channel, the Ca++ channel, or elements of the secretory machinery itself. In NIDDM, the glucoincretin effect is reduced. However, basal or stimulated gastric inhibitory peptide and glucagon-like peptide I levels are normal or even elevated, suggesting that signals induced by these hormones on the beta-cells are probably altered. At pharmacological doses, infusion of glucagon-like peptide I but not gastric inhibitory peptide, can ameliorate postprandial insulin secretory response in NIDDM patients. Agonists of the glucagon-like peptide I receptor have been proposed as new therapeutic agents in NIDDM.

On the retinal toxicity of intraocular glucocorticoids.

Corticosteroids are hormones involved in many physiological responses such as stress, immune modulation, protein catabolism and water homeostasis. The subfamily of glucocorticoids is used systemically in the treatment of inflammatory diseases or allergic reactions. In the eye, glucocorticoides are used to treat macular edema, inflammation and neovascularization. The most commonly used glucocorticoid is triamcinolone acetonide (TA). The pharmaceutical formulation of TA is not adapted for intravitreal administration but has been selected by ophthalmologists because its very low intraocular solubility provides sustained effect. Visual benefits of intraocular TA do not clearly correlate with morpho-anatomical improvements, suggesting potential toxicity. We therefore studied, non-common, but deleterious effects of glucocorticoids on the retina. We found that the intravitreal administration of TA is beneficial in the treatment of neovascularization because it triggers cell death of endothelial cells of neovessels by a caspase-independent mechanism. However, this treatment is toxic for the retina because it induces a non-apoptotic, caspase-independent cell death related to paraptosis, mostly in the retinal pigmented epithelium cells and the Müller cells.

Triiodothyronine and nerve growth factor are required to induce cytoplasmic dynein expression in rat dorsal root ganglion cultures.

Beside the several growth factors which play a crucial role in the development and regeneration of the nervous system, thyroid hormones also contribute to the normal development of the central and peripheral nervous system. In our previous work, we demonstrated that triiodothyronine (T3) in physiological concentration enhances neurite outgrowth of primary sensory neurons in cultures. Neurite outgrowth requires microtubules and microtubule associated proteins (MAPs). Therefore the effects of exogenous T3 or/and nerve growth factors (NGF) were tested on the expression of cytoskeletal proteins in primary sensory neurons. Dorsal root ganglia (DRG) from 19 day old rat embryos were cultured under four conditions: (1) control cultures in which explants were grown in the absence of T3 and NGF, (2) cultures grown in the presence of NGF alone, (3) in the presence of T3 alone or (4) in the presence of NGF and T3 together. Analysis of proteins by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis revealed the presence of several proteins in the molecular weight region around 240 kDa. NGF and T3 together induced the expression of one protein, in particular, with a molecular weight above 240 kDa, which was identified by an antibody against MAP1c, a protein also known as cytoplasmic dynein. The immunocytochemical detection confirmed that this protein was expressed only in DRG explants grown in the presence of NGF and T3 together. Neither control explants nor explants treated with either NGF or T3 alone expressed dynein. In conclusion, a combination of nerve growth factor and thyroid hormone is necessary to regulate the expression of cytoplasmic dynein, a protein that is involved in retrograde axonal transport.

Early pregnancy sex steroids and maternal risk of epithelial ovarian cancer.

Well-established associations between reproductive characteristics and epithelial ovarian cancer (EOC) support an involvement of sex steroid hormones in the etiology of EOC. Limited previous studies have evaluated circulating androgens and the risk of EOC, and estrogens and progesterone have been investigated in only one of the previous studies. Furthermore, there is little data on potential heterogeneity in the association between circulating hormones and EOC by histological subgroup. Therefore, we conducted a nested case-control study within the Finnish Maternity Cohort and the Northern Sweden Maternity Cohort to investigate the associations between circulating pre-diagnostic sex steroid concentrations and the histological subtypes of EOC. We identified 1052 EOC cases among cohort members diagnosed after recruitment (1975-2008) and before March 2011. Up to three controls were individually matched to each case (n=2694). Testosterone, androstenedione, 17-hydroxyprogesterone (17-OHP), progesterone, estradiol (E2), and sex hormone-binding globulin levels were measured in serum samples collected during the last pregnancy before EOC diagnosis. We used conditional logistic regression to estimate odds ratios (ORs) and 95% CIs. Associations between hormones and EOC differed with respect to tumor histology and invasiveness. Sex steroid concentrations were not associated with invasive serous tumors; however, doubling of testosterone and 17-OHP concentration was associated with approximately 40% increased risk of borderline serous tumors. A doubling of androgen concentrations was associated with a 50% increased risk of mucinous tumors. The risk of endometrioid tumors increased with higher E2 concentrations (OR: 1.89 (1.20-2.98)). This large prospective study in pregnant women supports a role of sex steroid hormones in the etiology of EOC arising in the ovaries.

Copeptin is not associated with menstrual cycle hormone.

Background: Copeptin (CP), a derivate from the antidiuretic hormone (ADH) precursor pre-pro-vasopressin, stochiometrically mirrors ADH secretion. CP is increasingly evaluated as a diagnostic and prognostic biomarker in different diseases. It is therefore important to recognize possible confounding factors when interpreting CP levels. In healthy regularly menstruating women, there is a small but measurable physiological variability of hormones involved in fluid regulation. ADH plasma levels have been found to be lowest at menstruation, increasing during the follicular phase with a peak at ovulation and a drop in the luteal phase. We investigated the variability of CP during the menstrual cycle (MC) and its correlation to MC hormones. Methods: In total, 15 healthy women with regular MC (from 26 to 33 days) were included in this study. Ovulation was confirmed by progesterone (prog) levels on day 21 of the MC before entering the study and during the study. Blood collection was performed on days 3, 5, 8-16, 18, 21, 24 and 27 of their MC. Serums were assayed for prog, estradiol (E2), LH, and CP. Mixed linear regression analysis for repeated measures was performed to study the changes of CP, prog, E2 and LH during the MC, and to test the correlation of CP with sex hormones during the MC. Results: Mean MC length in all subjects was 28.5±2.2 d. E2, prog, and LH exhibited characteristic changes during the MC (all P< 0.05). All cycles were ovulatory (peak prog 54±15 nmol/l). CP levels did not change significantly throughout the MC, and were not associated with changes in prog, E2 or LH-levels (all P=ns). Conclusion: CP levels remain stable during the MC and are not influenced by changes in sex hormones. This implicates that it is not necessary to consider MC phases when using CP as a biomarker in premenopausal women.