ROCK Inhibitor Enhances Adhesion and Wound Healing of Human Corneal Endothelial Cells.

Maintenance of corneal transparency is crucial for vision and depends mainly on the endothelium, a non-proliferative monolayer of cells covering the inner part of the cornea. When endothelial cell density falls below a critical threshold, the barrier and "pump" functions of the endothelium are compromised which results in corneal oedema and loss of visual acuity. The conventional treatment for such severe disorder is corneal graft. Unfortunately, there is a worldwide shortage of donor corneas, necessitating amelioration of tissue survival and storage after harvesting. Recently it was reported that the ROCK inhibitor Y-27632 promotes adhesion, inhibits apoptosis, increases the number of proliferating monkey corneal endothelial cells in vitro and enhance corneal endothelial wound healing both in vitro and in vivo in animal models. Using organ culture human cornea (N = 34), the effect of ROCK inhibitor was evaluated in vitro and ex vivo. Toxicity, corneal endothelial cell density, cell proliferation, apoptosis, cell morphometry, adhesion and wound healing process were evaluated by live/dead assay standard cell counting method, EdU labelling, Ki67, Caspase3, Zo-1 and Actin immunostaining. We demonstrated for the first time in human corneal endothelial cells ex vivo and in vitro, that ROCK inhibitor did not induce any toxicity effect and did not alter cell viability. ROCK inhibitor treatment did not induce human corneal endothelial cells proliferation. However, ROCK inhibitor significantly enhanced adhesion and wound healing. The present study shows that the selective ROCK inhibitor Y-27632 has no effect on human corneal endothelial cells proliferative capacities, but alters cellular behaviours. It induces changes in cell shape, increases cell adhesion and enhances wound healing ex vivo and in vitro. Its absence of toxicity, as demonstrated herein, is relevant for its use in human therapy.

Sociogenetics of fire ants

RÉSUMÉ GRAND PUBLIC La complexité des sociétés d'insectes (telles que les abeilles, les termites ou les fourmis) a depuis longtemps fasciné l'Homme. Depuis le débfit du XIXème siècle, de nombreux travaux observationnels, comportementaux et théoriques leur on été consacrés afin de mieux les décrire et comprendre. L'avènement de la biologie moléculaire à la fin du XXèrne siècle a offert de nouveaux outils scientifiques pour identifier et étudier les gènes et molécules impliqués dans le développement et le comportement des êtres vivants. Alors que la majorité de ces études s'est focalisée sur des organismes de laboratoire tel que la mouche ou les nématodes, l'utilisation de ces outils est restée marginale jusqu'à présent dans l'étude des sociétés d'insectes. Lors de ma thèse, j'ai développé des outils moléculaires permettant de déterminer le niveau d'activité de zo,ooo gènes chez la fourmi de feu, Solenopsis invicta, ainsi qu'une base de données et un portail en ligne regroupant les informations relatives à l'étude génétique des fourmis: Fourmidable. J'ai ensuite utilisé ces outils dans le cadre d'une étude comportementale chez la fourmis S. invicta. Dans les sociétés d'insectes, une hiérarchie peut déterminer le statut reproducteur des individus. Suite à la mort d'un dominant, les subordonnés entrent en compétition en vue d'améliorer leur statut. Un tel phénomène se produit au sein des colonies de S. invicta contenant une unique reine mère, des milliers d'ouvrières et des centaines de reines vierges ailées. A la mort de la reine mère, un grand nombre de reines vierges tentent de la remplacer en arrachant leurs ailes et en activant leurs organes reproducteurs plutôt que de partir en vol nuptial. Ces tentatives sont le plus souvent arrêtées par les ouvrières qui exécutent la plupart de ces reines sur la base de signaux olfactifs produits lors de l'activation des organes reproducteurs. Afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués, j'ai étudié l'activité de gènes au sein des reines au début de ce processus. J'ai ainsi déterminé que des gènes impliqués dans communication olfactive, le développement des organes reproducteurs et la métabolisation de l'hormone juvénile sont activês à ce moment là. La vitesse à laquelle les reines perdent leurs ailes ainsi que les niveaux d'expression de gènes sont ensuite liés à leur probabilité de survie. ABSTRACT : Honeybees, termites and ants occupy the "pinnacle of social evolution" with societies of a complexity that rivals our own. Humans have long been fascinated by social insects, but studying them has been mostly limited to observational and behavioral experiments. The advent of molecular biology first made it possible to investigate the molecular-genetic basis of development in model systems such as the fruit fly Drosophila melarcogaster or the roundworm Caenorhabditis elegans and subsequently their behavior. Molecular and genomic tools are now becoming available for the study of social insects as well. To permit genomic research on the fire ant, Solenopsis invicta, we developed a cDNA microarray that can simultaneously determine the expression levels of approximately 1oooo genes. These genes were assembled and bioinformatically annotated using custom pipelines. The obtained data formed the cornerstones for Fourmidable, a web portal centralizing sequence, gene annotation and gene expression data as well as laboratory protocols for research on ants. In many animals living in groups the reproductive status of individuals is determined by their social status. In species with social hierarchies, the death of dominant individuals typically upheaves the social hierarchy and provides an opportunity for subordinate individuals to improve their social status. Such a phenomenon occurs in the monogyne form of S. invicta, where colonies typically contain a single wingless reproductive queen, thousands of workers and hundreds of winged non-reproductive virgin queens. Upon the death of the mother queen, many virgin queens shed their wings and initiate reproductive development instead of departing on a mating flight. Workers progressively execute almost all of them over the following weeks. The workers base their collective decision on pheromonal cues associated with the onset of reproductive development of the virgin queens which occurs after orphaning. We used the aforementioned tools to determine that genes putatively involved in processes including olfactory signaling, reproductive development and Juvenile Hormone metabolism are differentially expressed at the onset of competition. Additionally, we found that queens that initiate reproductive development faster and, to a certain extent, shed their wings faster after orphaning are more likely to become replacement queens. These results provide candidate genes that are putatively linked to competition outcome. To determine the extent to which specific genes affect different aspects of life in ant colonies, functional tests such as gene activation and silencing will still be required. We conclude by discussing some of the challenges and opportunities for molecular-genetic research on ants. RÉSUMÉ Les sociétés d'abeilles, de termites et de fourmis sont d'une complexité proche de celle de la nôtre et ont depuis longtemps fasciné l'Homme. Cependant, leur étude était jusqu'à présent limitée aux observations et expériences comportementales. L'avènement de la biologie moléculaire a d'abord rendu possible l'étude moléculaire et génétique du développement d'organismes modèles tels que la mouche Drosophila melanogaster ou le nématode Caenorhabditis elegans, puis dans un second temps de leur comportement. De telles études deviennent désormais possibles pour les insectes sociaux. Nous avons développé une puce à ADN permettant de déterminer simultanément les niveaux d'expression de 1oooo gènes de la fourmi de feu, Solenopsís invicta. Ces gènes ont été séquencés puis assemblés et annotés à l'aide de pipelines que nous avons développés. En se basant sur les informations obtenues, nous avons créé un portail web, Fourmidable. Ce portail vise à centraliser toutes les informations de séquence, d'annotation et d'expression de gènes, ainsi que les protocoles de laboratoire utilisés pour la recherche sur les fourmis. Par la suite, nous avons utilisé les outils développés pour étudier un aspect particulier de S. invicta. Chez les animaux grégaires, une hiérarchie sociale peut déterminer le statut reproducteur des individus. Suite à la mort d'un individu dominant, les individus subordonnés peuvent entrer en compétition en vue d'améliorer leur statut. Un tel phénomène se produit au sein des colonies monogynes de S. invicta, qui contiennent habituellement une unique reine mère, des milliers d'ouvrières et des centaines de reines vierges ailées. Suite à la mort de la reine mère, dominante, un grand nombre de reines vierges, subordonnées, perdent leurs ailes et activent leurs organes reproducteurs au lieu de partir en vol nuptial. Au cours des semaines suivantes, les ouvrières exécutent la plupart de ces reines sur la base de signaux olfactifs produits lors de l'activation des organes reproducteurs. Afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués, nous avons étudié l'expression de gènes au début de cette compétition. Nous avons identifié 297 gènes différemment exprimés, dont l'annotation indique qu'ils seraient impliqués dans des processus biologiques dont la communication olfactive, le développement des organes reproducteurs et la métabolisation de l'hormone juvénile. Par la suite, nous avons déterminé que la vitesse à laquelle les reines perdent leurs ailes en début de compétition ainsi que les niveaux d'expression de gènes sont corrélés à la probabilité de survie des reines. Nous concluons en discutant des opportunités offertes par la recherche génétique sur les fourmis ainsi que les défis qu'elle devra surmonter.

Deleterious Actions Of Vegf On The Blood Retinal Barrier And Photoreceptor Survival In The Light-damage Model

Purpose: The retinal balance between pro- and anti-angiogenic factors is critical for angiogenesis control, but is also involved in cell survival. We previously reported upregulation of VEGF and photoreceptor (PR) cell death in the Light-damage (LD) model. Preliminary results showed that anti-VEGF can rescue PR from cell death. Thus, we investigated the role of VEGF on the retina and we herein described the effect of anti-VEGF antibody delivered by lentiviral gene transfer in this model.Methods: To characterize the action of VEGF during the LD, we exposed Balb/c mice subretinally injected with LV-anti-VEGF, or not, to 5'000 lux for 1h. We next evaluated the retinal function, PR survival and protein expression (VEGF, VEGFR1/2, Src, PEDF, p38MAPK, Akt, Peripherin, SWL-opsin) after LD. We analyzed Blood retinal barrier (BRB) integrity on flat-mounted RPE and cryosections stained with β-catenin, ZO-1, N-cadherin and albumin.Results: Results indicate that the VEGF pathway is modulated after LD. LD leads to extravascular albumin leakage and BRB breakdown: β-catenin, ZO-1 and N-cadherin translocate to the cytoplasm of RPE cells showing loss of cell cohesion. This phenomenon is in adequacy with the VEGF time-course expression. Assessment of the retinal function reveals that PR rescue correlates with the level of LV-anti-VEGF expression. Rhodopsin content was higher in the LV-anti-VEGF group than in controls and measures of the ONL thickness indicate that LV-anti-VEGF preserves by 82% the outer nuclear layer from degeneration. Outer segments (OS) appeared well organized with an appropriate length in the LV-anti-VEGF group compared to controls, and the expression of SWL-opsin is maintained in the OS without being mislocalized as in the LV-GFP group. Finally, LV-anti-VEGF treatment prevents BRB breakdown and maintained RPE cell integrity.Conclusions: This study involves VEGF in LD and highlights the prime importance of the BRB integrity for PR survival. Taken together, these results show that anti-VEGF is neuroprotective in this model and maintains functional PR layer in LD-treated mice.

Citrobacter rodentium Requires Intestinal Neural Wiskott-Aldrich Syndrome Protein (N-WASp) for Actin Pedestal Formation, Colonization and Epithelial Barrier Disruption In Vivo

Background: Citrobacter rodentium is a natural mouse pathogen that is genetically closelyrelated to the human enteric pathogens enteropathogenic and enterohemorrhagic E. coli.Among the repertoire of conserved virulence factors that these pathogens deliver via typeIII secretion, Tir and EspF are responsible for the formation of characteristic actin-richpedestals and disruption of tight junction integrity, respectively. There is evidence In Vitrothese effectors accomplish this, at least in part, by subverting the normal host cellularfunctions of N-WASP, a critical regulator of branched chain actin assembly. Although NWASPhas been shown to be involved in pedestal formation In Vitro, the requirements ofN-WASP-mediated actin pedestals for intestinal colonization by attaching/effacing (A/E)pathogens In Vivo is not known. Furthermore, it is not known whether N-WASP is requiredfor EspF-mediated tight junction disruption. Methods: To investigate the role of N-WASPin the gut epithelium, we generated mice with intestine-specific deletion of N-WASP(iNWKO), by mating mice homozygous for a floxed N-WASP allele (N-WASPL2L/L2L) tomice expressing Cre recombinase under the villin promoter. Separately housed groups ofWT and iNWKO mice were inoculated with 5x108 GFP-expressing C. rodentium by intragastriclavage. Stool was collected 2, 4, 7, and 12 days after infection, and recoverablecolony forming units (CFUs) of C. rodentium were quantified by plating serial dilutions ofhomogenized stool on MacConkey's agar. GFP+ colonies were counted after 24 hoursincubation at 37°C. The presence of actin pedestals was investigated by electron microscopy(EM), and tight junction morphology was assessed by immunofluorescence staining ofoccludin, ZO-1 and claudin-2. Results: C. rodentium infection did not result in mortalityin WT or iNWKO mice. Compared to controls, iNWKO mice exhibited higher levels ofbacterial shedding during the first 4 days of infection (day 4 average: WT 5.2x104 CFU/gvs. iNWKO 4.7x105 CFU/g, p=0.08), followed by a more rapid clearance of C. rodentium, (day7-12 average: WT 2x106 CFU/g vs. iNWKO 2.7x105, p=0.01). EM and immunofluorescencerevealed the complete lack of actin pedestals in iNWKO mice and no mucosa-associatedGFP+ C. rodentium by day 7. WT controls exhibited tight junction disruption, reflected byaltered distribution of ZO-1, whereas iNWKO mice had no change in the pattern of ZO-1.Conclusion: Intestinal N-WASP is required for actin pedestal formation by C. rodentium InVivo, and ablation of N-WASP is associated with more rapid bacterial clearance and decreasedability of C. rodentium to disrupt intercellular junctions.