Interactions between learning and immunity in Drosophila melanogaster

Learning and immunity are two adaptive traits with roles in central aspects of an organism's life: learning allows adjusting behaviours in changing environments, while immunity protects the body integrity against parasites and pathogens. While we know a lot about how these two traits interact in vertebrates, the interactions between learning and immunity remain poorly explored in insects. During my PhD, I studied three possible ways in which these two traits interact in the model system Drosophila melanogaster, a model organism in the study of learning and in the study of immunity. Learning can affect the behavioural defences against parasites and pathogens through the acquisition of new aversions for contaminated food for instance. This type of learning relies on the ability to associate a food-related cue with the visceral sickness following ingestion of contaminated food. Despite its potential implication in infection prevention, the existence of pathogen avoidance learning has been rarely explored in invertebrates. In a first part of my PhD, I tested whether D. melanogaster, which feed on food enriched in microorganisms, innately avoid the orally-acquired 'novel' virulent pathogen Pseudomonas entomophila, and whether it can learn to avoid it. Although flies did not innately avoid this pathogen, they decreased their preference for contaminated food over time, suggesting the existence of a form of learning based likely on infection-induced sickness. I further found that flies may be able to learn to avoid an odorant which was previously associated with the pathogen, but this requires confirmation with additional data. If this is confirmed, this would be the first time, to my knowledge, that pathogen avoidance learning is reported in an insect. The detrimental effect of infection on cognition and more specifically on learning ability is well documented in vertebrates and in social insects. While the underlying mechanisms are described in detail in vertebrates, experimental investigations are lacking in invertebrates. In a second part of my PhD, I tested the effect of an oral infection with natural pathogens on associative learning of D. melanogaster. By contrast with previous studies in insects, I found that flies orally infected with the virulent P. entomophila learned better the association of an odorant with mechanical shock than uninfected flies. The effect seems to be specific to a gut infection, and so far I have not been able to draw conclusions on the respective contributions of the pathogen's virulence and of the flies' immune activity in this effect. Interestingly, infected flies may display an increased sensitivity to physical pain. If the learning improvement observed in infected flies was due partially to the activity of the immune system, my results would suggest the existence of physiological connections between the immune system and the nervous system. The basis of these connections would then need to be addressed. Learning and immunity are linked at the physiological level in social insects. Physiological links between traits often result from the expression of genetic links between these traits. However, in social insects, there is no evidence that learning and immunity may be involved in an evolutionary trade-off. I previously reported a positive effect of infection on learning in D. melanogaster. This might suggest that a positive genetic link could exist between learning and immunity. We tested this hypothesis with two approaches: the diallel cross design with inbred lines, and the isofemale lines design. The two approaches provided consistent results: we found no additive genetic correlation between learning and resistance to infection with the diallel cross, and no genetic correlation in flies which are not yet adapted to laboratory conditions in isofemale lines. Consistently with the literature, the two studies suggested that the positive effect of infection on learning I observed might not be reflected by a positive evolutionary link between learning and immunity. Nevertheless, the existence of complex genetic relationships between the two traits cannot be excluded. - L'apprentissage et l'immunité sont deux caractères à valeur adaptative impliqués dans des aspects centraux de la vie d'un organisme : l'apprentissage permet d'ajuster les comportements pour faire face aux changements de l'environnement, tandis que l'immunité protège l'intégrité corporelle contre les attaques des parasites et des pathogènes. Alors que les interactions entre l'apprentissage et l'immunité sont bien documentées chez les vertébrés, ces interactions ont été très peu étudiées chez les insectes. Pendant ma thèse, je me suis intéressée à trois aspects des interactions possibles entre l'apprentissage et l'immunité chez la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster, qui est un organisme modèle dans l'étude à la fois de l'apprentissage et de l'immunité. L'apprentissage peut affecter les défenses comportementales contre les parasites et les pathogènes par l'acquisition de nouvelles aversions pour la nourriture contaminée par exemple. Ce type d'apprentissage repose sur la capacité à associer une caractéristique de la nourriture avec la maladie qui suit l'ingestion de cette nourriture. Malgré les implications potentielles pour la prévention des infections, l'évitement appris des pathogènes a été rarement étudié chez les invertébrés. Dans une première partie de ma thèse, j'ai testé si les mouches, qui se nourrissent sur des milieux enrichis en micro-organismes, évitent de façon innée un 'nouveau' pathogène virulent Pseudomonas entomophila, et si elles ont la capacité d'apprendre à l'éviter. Bien que les mouches ne montrent pas d'évitement inné pour ce pathogène, elles diminuent leur préférence pour de la nourriture contaminée dans le temps, suggérant l'existence d'une forme d'apprentissage basée vraisemblablement sur la maladie générée par l'infection. J'ai ensuite observé que les mouches semblent être capables d'apprendre à éviter une odeur qui était au préalable associée avec ce pathogène, mais cela reste à confirmer par la collecte de données supplémentaires. Si cette observation est confirmée, cela sera la première fois, à ma connaissance, que l'évitement appris des pathogènes est décrit chez un insecte. L'effet détrimental des infections sur la cognition et plus particulièrement sur les capacités d'apprentissage est bien documenté chez les vertébrés et les insectes sociaux. Alors que les mécanismes sous-jacents sont détaillés chez les vertébrés, des études expérimentales font défaut chez les insectes. Dans une seconde partie de ma thèse, j'ai mesuré les effets d'une infection orale par des pathogènes naturels sur les capacités d'apprentissage associatif de la drosophile. Contrairement aux études précédentes chez les insectes, j'ai trouvé que les mouches infectées par le pathogène virulent P. entomophila apprennent mieux à associer une odeur avec des chocs mécaniques que des mouches non infectées. Cet effet semble spécifique à l'infection orale, et jusqu'à présent je n'ai pas pu conclure sur les contributions respectives de la virulence du pathogène et de l'activité immunitaire des mouches dans cet effet. De façon intéressante, les mouches infectées pourraient montrer une plus grande réactivité à la douleur physique. Si l'amélioration de l'apprentissage observée chez les mouches infectées était due en partie à l'activité du système immunitaire, mes résultats suggéreraient l'existence de connections physiologiques entre le système immunitaire et le système nerveux. Les mécanismes de ces connections seraient à explorer. L'apprentissage et l'immunité sont liés sur un plan physiologique chez les insectes sociaux. Les liens physiologiques entre les caractères résultent souvent de l'expression de liens entre ces caractères au niveau génétique. Cependant, chez les insectes sociaux, il n'y a pas de preuve que l'apprentissage et l'immunité soient liés par un compromis évolutif. J'ai précédemment rapporté un effet positif de l'infection sur l'apprentissage chez la drosophile. Cela pourrait suggérer qu'une relation génétique positive existerait entre l'apprentissage et l'immunité. Nous avons testé cette hypothèse par deux approches : le croisement diallèle avec des lignées consanguines, et les lignées isofemelles. Les deux approches ont fournies des résultats similaires : nous n'avons pas détecté de corrélation génétique additive entre l'apprentissage et la résistance à l'infection avec le croisement diallèle, et pas de corrélation génétique chez des mouches non adaptées aux conditions de laboratoire avec les lignées isofemelles. En ligne avec la littérature, ces deux études suggèrent que l'effet positif de l'infection sur l'apprentissage que j'ai précédemment observé ne refléterait pas un lien évolutif positif entre l'apprentissage et l'immunité. Néanmoins, l'existence de relations génétiques complexes n'est pas exclue.

Effectiveness of interventions targeting frequent users of emergency departments: a systematic review

L'article publié de le cadre de cette thèse est intitulé "Effectiveness of interventions targeting frequent users of emergency departments: A systematic review." Il a été publié par les "Annals of Emergency Medicine (AEM)" en juillet 2011. Le titre en français pourrait être: "Efficacité des interventions ciblant les utilisateurs fréquents des services d'urgence: Une revue systématique." Le titre du journal américain pourrait être: "Annales de Médecine d'Urgence". Il s'agit du journal du "Collège Américain des Médecins d'Urgence", en anglais "American College of Emergency Physicians (ACEP)". L'article a été soumis à l'AEM en raison de l'intérêt que ses rédacteurs en chef portent pour le sujet des utilisateurs fréquents des services d'urgence, démontré depuis plus de dix ans par la publication de nombreux articles dans ce domaine. Le facteur d'impact de l'AEM est de surcroît le plus important des journaux d'urgence, assurant ainsi une large diffusion des articles publiés. Lors de sa publication, l'article a été accompagné d'un éditorial signé par le Docteur Maria C. Raven, médecin au Centre Hospitalier de Bellevue à New York, Etats-Unis.¦Contexte et enjeux¦La Direction Générale du Centre Hospitalier Vaudois (CHUV) finance, dans le cadre du plan stratégique 2009-2013, un axe "populations vulnérables". Cet axe est porté en grande partie par des projets développés au sein de la Policinlique Médicale Universitaire et l'Unité des Populations Vulnérables qui prend en charge, enseigne la prise en charge et s'interroge sur la prise en charge des personnes les plus vulnérables. C'est dans ce contexte que nous avons été amenés à réfléchir à l'existence éventuelle de marqueurs de vulnérabilité; l'utilisation fréquente des services d'urgence par certains individus constitue à n'en pas douter l'un de ces marqueurs. Il existe une importante littérature décrivant en détail ces utilisateurs fréquents des services d'urgence, raison pour laquelle nous avons décidé de faire un pas supplémentaire et de nous interroger sur l'efficacité des interventions (quelle qu'elles soient) ciblant cette population particulière. Nous avons ainsi entrepris une revue systématique de la littérature scientifique médicale et sociale pour approfondir cette question, et c'est précisément le résultat de cette recherche qui constitue ce travail de thèse.¦Conclusions et perspectives¦Les utilisateurs fréquents des services d'urgence sont des individus particulièrement vulnérables, et ce aussi bien aux Etats-Unis, qu'en Europe ou en Australie: ils présentent par exemple une mortalité supérieure aux autres utilisateurs des urgences; ils sont également plus à risque de présenter une consommation abusive d'alcool ou de drogues, une maladie mentale, ou une maladie chronique. Ils sont plus souvent sans abri, sans assurance et d'un statut socio-économique bas.¦De nombreuses interventions on été développées pour prendre en charge les utilisateurs fréquents des urgences. Le but de ces interventions est d'une part de réduire la consommation des services d'urgence et d'autre part d'améliorer la santé au sens large de ces patients vulnérables. C'est en ces termes (réduction de la fréquence d'utilisation des services d'urgence et amélioration de la santé) que l'efficacité d'une intervention est mesurée.¦Parmi l'ensemble des interventions étudiées, l'une semble particulièrement efficace pour réduire le nombre de visites aux urgences et améliorer un certain nombre de marqueurs sociaux (accès à un logement ou à une assurance-maladie). Cette intervention est appelée "case management" (ou "gestion de cas", difficile tentative de traduction de ce concept en français), et consiste en une approche multidisciplinaire (médecins, infirmiers, assistants sociaux) fournissant un service individualisé, dans le cadre de l'hôpital et souvent également dans la communauté. L'approche consiste à évaluer les besoins précis du patient, à l'accompagner dans son parcours de soin, à l'orienter si nécessaire et à mettre en place autour de lui un réseau communiquant de manière adaptée.¦Le "case management" ayant montré son efficacité dans la prise en charge des utilisateurs fréquents des services d'urgence, y-compris en termes de coûts, notre conclusion va dans le sens d'encourager les hôpitaux à évaluer l'importance de ce phénomène dans leur propre pratique et à mettre en place des équipes de prise en charge de ces patients, dans le double but de soutenir des patients particulièrement vulnérables et de réduire la consommation des services d'urgence. Suite à la réflexion suscitée par ce travail de thèse, une telle équipe a été mise en place en 2010, dans un cadre de recherche-action, au niveau du CHUV. Ce projet est dirigé par le Dr Patrick Bodenmann, responsable de l'Unité Populations Vulnérables de la Policlinique Médicale Universitaire de Lausanne. Le Dr Bodenmann est également le directeur de cette thèse et le dernier auteur de la revue systématique.

Effects of genetic alterations in arbuscular mycorrhizal fungi on plant growth and on their response to a change of host

Abstract :The majority of land plants form the symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). The AM symbiosis has existed for hundreds of millions of years but little or no specificity seems to have co- evolved between the partners and only about 200 morphospecies of AMF are known. The fungi supply the plants most notably with phosphate in exchange for carbohydrates. The fungi improve plant growth, protect them against pathogens and herbivores and the symbiosis plays a key role in ecosystem productivity and plant diversity. The fungi are coenocytic, grow clonally and no sexual stage in their life cycle is known. For these reasons, they are presumed ancient asexuals. Evidence suggests that AMF contain populations of genetically different nucleotypes coexisting in a common cytoplasm. Consequently, the nucleotype content of new clonal offspring could potentially be altered by segregation of nuclei at spore formation and by genetic exchange between different AMF. Given the importance of AMF, it is surprising that remarkably little is known about the genetics and genomics of the fungi.The main goal of this thesis was to investigate the combined effects of plant species differences and of genetic exchange and segregation in AMF on the symbiosis. This work showed that single spore progeny can receive a different assortment of nucleotypes compared to their parent and compared to other single spore progeny. This is the first direct evidence that segregation occurs in AMF. We then showed that both genetic exchange and segregation can lead to new progeny that differentially alter plant growth compared to their parents. We also found that genetic exchange and segregation can lead to different development of the fungus during the establishment of the symbiosis. Finally, we found that a shift of host species can differentially alter the phenotypes and genotypes of AMF progeny obtained by genetic exchange and segregation compared to their parents.Overall, this study confirms the multigenomic state of the AMF Glomus intraradices because our findings are possible only if the fungus contains genetically different nuclei. We demonstrated the importance of the processes of genetic exchange and segregation to produce, in a very short time span, new progeny with novel symbiotic effects. Moreover, our results suggest that different host species could affect the fate of different nucleotypes following genetic exchange and segregation in AMF, and can potentially contribute to the maintenance of genetic diversity within AMF individuals. This work brings new insights into understanding how plants and fungi have coevolved and how the genetic diversity in AMF can be maintained. We recommend that the intra-ir1dividual AMF diversity and these processes should be considered in future research on this symbiosis.Résumé :La majorité des plantes terrestres forment des symbioses avec les champignons endomycorhiziens arbusculaires (CEA). Cette symbiose existe depuis plusieurs centaines de millions d'années mais peu ou pas de spécificité semble avoir co-évoluée entre les partenaires et seulement 200 morpho-espèces de CEA sont connues. Le champignon fournit surtout aux plantes du phosphate en échange de carbohydrates. Le champignon augmente la croissance des plantes, les protège contre des pathogènes et herbivores et la symbiose joue un rôle clé dans la productivité des écosystèmes et de la diversité des plantes. Les CEA sont coenocytiques, se reproduisent clonalement et aucune étape sexuée n'est connue dans leur cycle de vie. Pour ces raisons, ils sont présumés comme anciens asexués. Des preuves suggèrent que les CEA ont des populations de nucleotypes différents coexistant dans un cytoplasme commun. Par conséquent, le contenu en nucleotype des nouveaux descendants clonaux pourrait être altéré par la ségrégation des noyaux lors de la fonnation des spores et par l'échange génétique entre différents CEA. Etant donné l'importance des CEA, il est surprenant que si peu soit connu sur la génétique et la génomique du champignon.Le principal but de cette thèse a été d'étudier les effets combinés de différentes espèces de plantes et des mécanismes d'échange génétique et de ségrégation chez les CEA sur la symbiose. Ce travail a montré que chaque nouvelle spore produite pouvait recevoir un assortiment différent de noyaux comparé au parent ou comparé à d'autres nouvelles spores. Ceci est la première preuve directe que la ségrégation peut se produire chez les CEA. Nous avons ensuite montré qu'à la fois l'échange génétique et la ségrégation pouvaient mener à de nouveaux descendants qui altèrent différemment la croissance des plantes, comparé à leurs parents. Nous avons également trouvé que l'échange génétique et la ségrégation pouvaient entraîner des développements différents du champignon pendant l'établissement de la symbiose. Pour finir, nous avons trouvé qu'un changement d'espèce de l'hôte pouvait altérer différemment les phénotypes et génotypes des descendants issus d'échange génétique et de ségrégation, comparé à leurs parents.Globalement, cette étude confirme l'état multigénomique du CEA Glumus intraradices car nous résultats sont possibles seulement si le champignon possède des noyaux génétiquement différents. Nous avons démontrés l'importance des mécanismes d'échange génétique et de ségrégation pour produire en très peu de temps de nouveaux descendants ayant des effets symbiotiques nouveaux. De plus, nos résultats suggèrent que différentes espèces de plantes peuvent agir sur le devenir des nucleotypes après l'échange génétique et la ségrégation chez les CEA, et pourraient contribuer à la maintenance de la diversité génétique au sein d'un même CEA. Ce travail apporte des éléments nouveaux pour comprendre comment les plantes et les champignons ont coévolué et comment la diversité génétique chez les CEA peut être maintenue. Nous recommandons de considérer la diversité génétique intra-individuelle des CEA et ces mécanismes lors de futures recherches sur cette symbiose.

Da Bisanzio alla Santa Russia : Nikodim Kondakov (1844-1925) e la nascita della storia dell'arte in Russia : con la traduzione del primo volume dell' "Ikonografija Bogomateri"

Da Bisanzio alla Santa Russia Résumé Ivan Foletti Le texte du premier volume de YIkonografija Bogomatri (Iconographie de la mère de Dieu), publié en 1914 à Saint Pétersbourg par Nikodim Kondakov et traduit dans le cadre de ce travail, soulève chez le lecteur contemporain de nombreuses questions quant au développement des études byzantines, entre la fin du XIXe et le début du XXe siècle. Il s'agit, avant tout, de comprendre les enjeux fondamentaux de la naissance de cette discipline, dans le cadre de l'Europe romantique et plus particulièrement de son acculturation à la réalité russe. En se concentrant sur le personnage de Nikodim Kondakov, considéré par ses contemporains comme le patriarche des études byzantines, ce travail propose d'articuler la réflexion autour de deux axes principaux. Il s'agit d'une part de la relation entre histoire de l'art et société : dans le contexte russe et plus largement dans celui de l'Europe, la recherche semble se développer en étroite relation avec les tendances politiques et sociales de ces années. C'est probablement la raison du choix pour Nikodim Kondakov de se dédier aux études de Byzance, dans les années où la Russie prépare sa guerre contre la Turquie (1877-1878), tandis que l'opinion publique est martelée avec un revival de l'ancienne idéologie de Moscou comme « troisième Rome » et héritière de Byzance. Un autre aspect significatif est la décision de ce même chercheur d'étudier les antiquités russes sous le règne de Alexandre III, le tzar « contre-réformateur », quand la Russie se replie sur elle même autour de trois mots d'ordre: Orthodoxie, autocratie, et nationalité. D'autre part, la réception de Kondakov en Occident, semble aussi dépendre de questions politiques. Son accueil très favorable en France et en Angleterre contraste avec une perception bien plus négative en Autriche et en Allemagne ; il s'agit là d'une position en étonnante harmonie avec les traités politiques - l'alliance franco-russe de 1891 et la triple entente de 1911 qui opposent les pays membres aux empires centraux. Le deuxième axe considéré est celui d'une analyse systématique de la naissance des études sur les images cultuelles russes, les icônes. Les pages dédiées à ce phénomène dans Γ Ikonograflja Bogomatri, mais également dans les autres ouvrages de Kondakov, posent clairement la question des raisons nationalistes et populistes de la redécouverte, autour de 1900, en Russie et en Europe de cette expression visuelle. Conclusion logique de la tradition historiographique du XIXe siècle - qui s'est préoccupé des icônes perçues comme documents historiques - cette nouvelle vague d'intérêt pose la question de l'icône commé"oeuvre d'art. C'est autour de ce débat, alimenté également par l'apparition des avant-gardes, que se situent les plus importants savants russes de ces années en opposant deux manières radicalement différentes de percevoir l'art : à l'approche positiviste s'oppose celle d'un renouveau d'Hegel. Ce débat sera brusquement interrompu par la révolution, suivie par les années staliniennes qui vont définitivement « discerner » laquelle des deux méthodes et approches est la « juste », en congelant de fait, pour des décennies, toute possibilité de discussion. Cette thèse souhaiterait donc ouvrir en Occident un débat pour l'instant marginal dans les études : celui de la naissance d'une histoire de l'art moderne en Russie, mais également de l'émergence d'une nouvelle Europe savante autour de 1900 où l'histoire de l'art byzantin s'affirme comme un domaine émergent.

Contribution of NFI-C to TGF-β1 signalling and tissue regeneration

Summary : Platelet Derived Growth Factor (PDGF) and Transforming Growth Factor-ß (TGF-ß) are two crucial growth factors in tissue repair and regeneration. They control migration and proliferation of macrophages and fibroblasts, as well as myofibroblast differentiation and synthesis of the new connective tissue. The transcription factor Nuclear Factor I-C (NFI-C) has been implicated in the TGF-ß pathway and regulation of extracellular matrix proteins in vitro. This suggests a possible implication of NFI-C in tissue repair. In this study, our purpose was to identify the NFI-C target genes in TGF-ß1 pathway activation and define the relationship between these two factors in cutaneous wound healing process. High-throughput genomic analysis in wild-type and NFI-C knock-out embryonic fibroblasts indicated that NFI-C acts as a repressor of the expression of genes which transcriptional activity is enhanced by TGF-ß. Interestingly, we found an over representation of genes involved in connective tissue inflammation and repair. In accordance with the genomic analysis, NFI-C-/- mice showed an improvement of skin healing during the inflammatory stage. Analysis of this new phenotype indicated that the expression of PDGFA and PDGF-Ra genes were increased in the wounds of NFI-C-/- mice resulting in early recruitment of macrophages and fibroblasts in the granulation tissue. In correlation with the stimulation effect of TGF-ß on myofibroblast differentiation we found an increased differentiation of these cells in null mice, providing a rationale for rapid wound closure. Thus, in the absence of NFI-C, both TGF-ß and PDGF pathways may be activated, leading to enhanced healing process. Therefore, the inhibition of NFI-C expression could constitute a suitable therapy for healing improvement. In addition, we identified a delay of hair follicle cycle initiation in NFI-C-/- mice. This prompted us to investigate the role of NFI-C in skin appendage. The transition from a quiescent to a proliferative phase requires a perfect timing of signalling modulation, leading to stem cell activation. As a consequence of cycle initiation delay in null mice, the activation of signalling involved in cell proliferation was also retarded. Interestingly, at the crucial moment of cell fate determination, we identified a decrease of CD34 gene in mutant mice. Since CD34 protein is involved in migration of multipotent cells, we suggest that NFI-C may be involved in stem cell mobilisation required for hair follicle renewal. Further investigations of the role of NFI-C in progenitor cell activation will lead to a better understanding of tissue regeneration and raise the possibility of treating alopecia with NFI-C-targeting treatment. In summary, this study demonstrates new regenerative functions of NFI-C in adult mice, which regulates skin repair and hair follicle renewal. Résumé : PDGF et TGF-ß sont des facteurs important du mécanisme de défense immunitaire. Ils influencent la prolifération et migration des macrophages et des fibroblastes, ainsi que la différenciation des myofibroblastes et la formation du nouveau tissu conjonctif. Le facteur de transcription NFI-C a été impliqué dans la voie de signalisation de TGF-ß et dans 1a régulation de l'expression des protéines de la matrice extracellulaire in vitro. Ces études antérieures laissent supposer que NFI-C serait un facteur important du remodelage tissulaire. Cependant le rôle de NFI-C dans un tissu comme la peau n'a pas encore été étudié. Dans ce travail, le but a été de d'identifier la relation qu'il existe entre I~1FI-C et TGF-ßl à un niveau transcriptionnel et dans le processus de cicatrisation cutanée in vivo. Ainsi, une analyse génétique à grande échelle, a permis d'indiquer que NFI-C agit comme un répresseur sur l'expression des gènes dont l'activité transcriptionnelle est activée par TGF-ß. De plus nous avons identifié un groupe de gènes qui controlent le développement et l'inflammation du tissue conjonctif. En relation avec ce résultat, l'absence de NFI-C dans la peau induit une cicatrisation plus rapide pendant la phase inflammatoire. Durant cette période, nous avons montré que les expressions de PDGFA et PDGFRa seraient plus élevées en absence de NFI-C. En conséquence, l'activation de la voie de PDGF induit une infiltration plus importante des macrophages et fibroblastes dans le tissue granuleux des souris mutantes. De plus, en corrélation avec le rôle de TGF-ßl dans la différenciation des myofibroblasts, nous avons observé une différenciation plus importante de ces cellules chez les animaux knock-out, ce qui peut expliquer une contraction plus rapide de la plaie. De plus, nous avons découvert que NFI-C est impliqué dans l'initiation du cycle folliculaire. La caractérisation de ce nouveau phénotype a montré un ralentissement de la transition telogène-anagène des souris NFI-C-/-. Or, un événement clé de cette transition est la modulation de plusieurs signaux moléculaires aboutissant à' l'activation des cellules souches. En corrélation avec le decalage du cycle, l'activation de ces signaux est également décalée dans les souris NFI-C-/-. Ainsi, au commencement de l'anagène, la prolifération des keratinocytes,NFI-C-/- est retardée et corrèle avec une diminution de l'expression de CD34, une protéine responsable de la détermination du migration des cellules multipotentes. Ainsi, NFI-C semble être impliqué dans la mobilisation des cellules souches qui sont nécessaires au renouvellement folliculaire. En résumé, NFI-C est impliqué dans la régulation des signaux moléculaires nécessaires à la réparation tissulaire et son inhibition pourrait constituer un traitement de la cicatrisation. L'analyse de son rôle dans l'activation des cellules souches permettrait de mieux comprendre le renouvellement tissulaire et, à long terme, d'améliorer les techniques de greffe des cellules souches épithéliales ou consituter une cible pour le traitement de l'alopecie.

The metaphysics of quantum gravity : a causal approach

The dissertation investigates some relevant metaphysical issues arising in the context of spacetime theories. In particular, the inquiry focuses on general relativity and canonical quantum gravity. A formal definition of spacetime theory is proposed and, against this framework, an analysis of the notions of general covariance, symmetry and background independence is performed. It is argued that many conceptual issues in general relativity and canonical quantum gravity derive from putting excessive emphasis on general covariance as an ontological prin-ciple. An original metaphysical position grounded in scientific essential- ism and causal realism (weak essentialism) is developed and defended. It is argued that, in the context of general relativity, weak essentialism supports spacetime substantivalism. It is also shown that weak essentialism escapes arguments from metaphysical underdetermination by positing a particular kind of causation, dubbed geometric. The proposed interpretive framework is then applied to Bohmian mechanics, pointing out that weak essentialism nicely fits into this theory. In the end, a possible Bohmian implementation of loop quantum gravity is considered, and such a Bohmian approach is interpreted in a geometric causal fashion. Under this interpretation, Bohmian loop quantum gravity straightforwardly commits us to an ontology of elementary extensions of space whose evolution is described by a non-local law. The causal mechanism underlying this evolution clarifies many conceptual issues related to the emergence of classical spacetime from the quantum regime. Although there is as yet no fully worked out physical theory of quantum gravity, it is argued that the proposed approach sets up a standard that proposals for a serious ontology in this field should meet.

RNA-based gene duplication sheds new light on mammalian sex chromosome evolution

ABSTRACT : Gene duplication is a fundamental source of raw material for the origin of genetic novelty. It has been assumed for a long time that DNA-based gene duplication was the only source of new genes. Recently however, RNA-based gene duplication (retroposition) was shown in multiple organisms to contribute significantly to their genetic diversity. This mechanism produces intronless gene copies (retrocopies) that are inserted in random genomic position, independent of the position of the parental source genes. In human, mouse and fruit fly, it was demonstrated that the X-linked genes spawned an excess of functional retroposed gene copies (retrogenes). In human and mouse, the X chromosome also recruited an excess of retrogenes. Here we further characterized these interesting biases related to the X chromosome in mammals. Firstly, we have confirmed presence of the aforementioned biases in dog and opossum genome. Then based on the expression profile of retrogenes during various spermatogenetic stages, we have provided solid evidence that meiotic sex chromosome inactivation (MSCI) is responsible for an excess of retrogenes stemming from the X chromosome. Moreover, we showed that the X-linked genes started to export an excess of retrogenes just after the split of eutherian and marsupial mammalian lineages. This suggests that MSCI has originated around this time as well. More fundamentally, as MSCI reflects the spread of recombination barrier between the X and Y chromosomes during their evolution, our observation allowed us to re-estimate the age of mammalian sex chromosomes. Previous estimates suggested that they emerged in the common ancestor of all mammals (before the split of monotreme lineage); whereas, here we showed that they originated around the split of marsupial and eutherian lineages, after the divergence of monotremes. Thus, the therian (marsupial and eutherian) sex chromosomes are younger than previously thought. Thereafter, we have characterized the bias related to the recruitment of genes to the X chromosome. Sexually antagonistic forces are most likely driving this pattern. Using our limited retrogenes expression data, it is difficult to determine the exact nature of these forces but some conclusions have been made. Lastly, we looked at the history of this biased recruitment: it commenced around the split of marsupial and eutherian lineages (akin to the biased export of genes out of the X). In fact, the sexually antagonistic forces are predicted to appear just around that time as well. Thereby, the history of the recruitment of genes to the X, provides an indirect evidence that these forces are responsible for this bias.

Tötungsstile. Ein triebpsychologischer und pathoanalytischer Beitrag zum Verständnis psychischer Begleitprozesse bei Tötungsdelikten = L'acte de tuer. Eclairage szondien et pathoanalytique sur les styles de meurtre

Zusammenfassung: Um die innerpsychischen Begleitprozesse von Tötungsdelikten aus triebpsychologischer Sicht zu verstehen, wendete ich mich an 33 Menschen, die ein Tötungsdelikt begangen oder zu begehen versucht haben. Als Methode diente mir der Szondi-Test, den ich mit den Betreffenden durchführte, die mir ausserdem von sich und ihrem Delikt erzählten. Die reguläre triebdiagnostische Analyse wie auch die Kainsyndromatik nach Szondi ergaben jedoch keine Gruppenbildungen und brachten mich in meinem Verständnis der Tötungen nicht wirklich weiter. So wendete ich mich der pathoanalytischen Betrachtungsweise zu, die mittels der vier grossen Nosographien der klassischen Psychiatrie, Gruppenvergleiche erst möglich machte und mir einen Überblick über verschiedene Grundstrukturen bot. Die Strukturdiagnostik der 33 Szondi-Tests sollte die Basis und demnach meine neue Ausgangslage bilden. Hypothesengenerierend stiess ich dann auf zwei weitere Einflussgrössen, die den Prozess einer Tötung entscheidend mitzuprägen schienen: die verschiedenen Aggressionsstile und die acting-Prozesse. Diese drei Einflussgrössen ergaben in ihrem Zusammenspiel auf der nosographischen, der anthropologischen und der metapsychologischen Ebene vier konstante Grössen mit je spezifischen Eigenschaften, die ich als Tötungsstile bezeichnete. Auf diese Weise entstand ein theoretisch-klinisches Modell zur retrospektiven Erfassung innerpsychischer Prozesse, die eine tötende Handlung aus triebpsychologischer und pathoanalytischer Sicht begleiten.

Etat de mal épileptique : traitements et facteurs pronostics

L'état de mal épileptique est une condition médicale sévère fréquemment rencontrée dont la mortalité est importante. Son traitement représente donc une urgence médicale. Il a déjà été démontré par des études bien conduites (Treiman et al., 1998) que l'administration de benzodiazépines est efficace en première intention. Or, 35-45% des états de mal échappent à ce traitement et malheureusement, les données scientifiques concernant le traitement de deuxième ligne sont nettement moins consistantes. Par ailleurs, si le rôle pronostique des caractéristiques de l'état de mal (type de crise, étiologie, état de conscience, âge du patient) sont connues (Rossetti et al., 2006), (Neligan and Shorvon, 2011), le rôle des comorbidités n'a reçu que peu d'attention à ce Dans la première partie de ce travail publiée dans Epilepsia (Alvarez et al., 2011) nous nous sommes intéressé au traitement de deuxième ligne et principalement aux trois substances les plus prescrites : la phénytoine (PHT), le valproate (VPA) et plus récemment le lévétiracetam (LEV). A ce jour, aucune étude n'avait comparé l'efficacité de ces substances pourtant largement utilisées. Ainsi, afin de savoir lequel ces anti-épileptiques utilisés en 2ème ligne est le plus efficace, nous avons extrait de notre base de données regroupant tout les états de mal épileptiques traités au Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, tous les épisodes durant lesquelles le traitement par benzodiazépines à échoué (187 épisodes). Nous avons ensuite comparé les différentes caractéristiques cliniques et les différents outcomes de trois groupes de patients (ceux qui ont reçu de la PHT, du VPA ou du LEV). Nous avons pu mettre ainsi en évidence certaines différences d'efficacité inconnues jusqu'alors entre le VPA et le LEV, impliquant une certaine prudence face à l'emploi grandissant de ce dernier. La seconde partie de notre publiée dans Epilepsia (Alvarez et al., 2012) s'est portée sur les facteurs pronostiques de l'état de mal et plus précisément sur le rôle joué par les comorbidités. En utilisant la même base de données, nous avons pu démontrer que le pronostique d'un état de mal est très majoritairement influencé par l'étiologie et l'âge et que les comorbidités ne jouent qu'un rôle marginal. La présence de comorbidités n'impliquant pas forcément une mauvaise issue, la fragilité de certains patients ne doit pas dissuader les cliniciens à traiter adéquatement ces patients souffrant d'une condition aussi sévère qu'un état de mal épileptique.

Le discours comme image : énonciation et récit "mimétique" dans le "Timée-Critias" de Platon

Problématique: Pourquoi la mise en scène complexe du Timée-Critias avec ses contextes spatio-temporels emboîtés et ses narrations enchâssées? Quelle est la fonction (pragmatique et argumentative) du discours cosmogonique et anthropogonique de Timée intercalé entre le résumé du récit de l'Atlantide dans le prologue du Timée et la narration même de ce récit dans le Critias! Quel est le rapport entre les discours des deux protagonistes et celui de Socrate sur la cité idéale dans la République? Voilà les principales questions auxquelles cette thèse essaie de répondre. Grâce à une approche discursive et sémio-narrative, elle cherche à montrer la fonction pragmatique et la cohérence narrative et sémantique du double dialogue tout en tenant compte des visions du monde divergentes et même contradictoires des deux protagonistes. Elle essaie de comprendre comment les deux, l'un d'origine italique, l'autre Athénien, dans un contexte énonciatif donné et sur la base de leurs conceptions culturelles et «scientifiques» - sur l'homme et sur le monde - et de leurs idées «philosophiques» - sur l'être, le devenir et la connaissance - produisent des discours de signification différente mais traitant tous deux de la genèse, que ce soit celle du monde, de l'homme et des cités. Elle propose en outre de lire le Timée-Critias à la fois comme une continuation et une réécriture de la République: non seulement les trois dialogues ont le même sujet (la meilleure cité), mais ils se caractérisent par des parallèles dans la situation dramatique et énonciative et dans la manière dont se développe la narration. Plan: Les deux premiers chapitres examinent comment les performances discursives de Timée et de Critias se mettent en place dans le prologue, en prêtant une attention particulière aux aspects dramatiques et énonciatifs, mais aussi poétiques et narratifs (énonciateurs/narrateurs et leurs destinataires, fonction et genre des discours résumés et annoncés). Les troisième et quatrième chapitres, consacrés respectivement au long discours de Timée et à celui de Critias dans le dialogue homonyme, comparent d'abord les deux discours aux Hymnes homériques, à la Théogonie d'Hésiode et à la poésie généalogique afin de mieux saisir la fonction pragmatique et la composition de l'ensemble du Timée-Critias-, puis, à partir des principes ontologiques et épistémologiques explicités dans les proèmes, ils se proposent de dégager, en suivant de près la narration, les conceptions cosmologiques, anthropologiques et épistémologiques des deux protagonistes et de voir comment elles déterminent la production et l'énonciation de leurs discours. Enfin, le dernier chapitre reprend certains éléments essentiels étudiés précédemment en élargissant la perspective à la République et à son rapport intertextuel avec le Timée- Critias: il met en regard les contextes énonciatifs et dramatiques et la problématique des deux oeuvres (le rôle des personnages, la question de la réalisation de la meilleure cité), le discours de Timée et les livres six et sept (la khóra et Yagathón, le statut du discours vraisemblable et l'analogie de la ligne), ainsi que le Critias et les livres huit et dix (la dégénérescence de l'Atlantide et de la meilleure cité, la poésie «mimétique» de Critias et celle des poètes critiquée par Socrate).

The tumour suppressor LATS2 interacts with both Signalosome and E3 ubiquitin ligases : implications in control of cell cycle progression

SUMMARY LATS2 is a member of the Lats tumour suppressor gene family. The human LATS2 gene is located at chromosome 13q11-12, which has been shown to be a hot spot (67%) for LOH in nonsmall cell lung cancer. Both lats mosaic flies and LATS1 deficient mice spontaneously develop tumours, an observation that is explained by the function of LATS1 in suppressing tumourigenesis by negatively regulating cell proliferation by modulating Cdc2/Cyclin A activity. LATS1 also plays a critical role in maintenance of ploidy through its action on the spindle assembly checkpoint. Initial insights into the function of LATS2 reveals that the protein is involved in the G2/M transition of the cell cycle, whereby it controls the phosphorylation status of Cdc25C. The aim of the present study was to identify LATS2 interacting partners that would provide a more thorough understanding of the molecular pathways in which the protein is involved. The yeast two-hybrid system identified a number of candidate genes that interact with LATS2. Most of the interactions were confirmed biochemically by GST-pull down assays that enabled us to demonstrate that LATS2 is an integral component of the Signalosome complex. The Signalosome is thought to be required for the establishment of functional Cullin-based E3 ubiquitin ligases, the substrate-recognition elements of the ubiquitin-mediated protein proteolytic pathway. The findings that LATS2 also interacts with all of the components of the E3 enzymes allows us to postulate that LATS2 is probably involved in the regulation of this Signalosome-E3 super-complex. In addition, the discovery that LATS2 associates with multiple protein kinases localised at the cellular membrane and in various signalling cascades supports the idea that LATS2 functions as an integrator of signals which allows it to monitor the activity of these pathways and translate these signals through its action on the Signalosome. Furthermore, the observation that a kinase-dead LATS2 mutant arrests at the G2/M phase of the cell cycle, demonstrates that the protein, through the action of its kinase domain, is crucial for progression through the cell cycle, an action in accordance to its proposed role as a regulator of E3 ubiquitin ligases. The findings presented herein provide evidence that LATS2 associates with the Signalosome-E3 ubiquitin ligases super-complex which governs protein stability. Any alteration of the protein would have a strong impact on pathways that modulate cell proliferation, as shown by its implication in tumourigenesis. RESUME LATS2 est un membre de la famille de gènes suppresseurs de tumeurs LATS. Le gène humain LATS2 est situé sur le chromosome 13q11-12, une région qui s'est avérée être un point sensible (67%) dans la perte d'hétérozigosité (LOH) notamment pour le cancer du poumon. Le fait que des tumeurs se développent spontanément chez les souris qui sont déficientes pour le gène LATS1 ainsi que dans des cellules mutantes pour LATS chez la Drosophile, est expliqué Par la fonction de LATS1, qui est de supprimer l'apparition de tumeurs en réprimant la prolifération cellulaire à travers sa capacité à réguler l'activité de Cdc2/Cyciine A. LATS1 joue également un rôle important au niveau du maintient de la ploïdie de la cellule, au travers de son action sur les points de contrôle de l'assemblage du fuseau mitotique. Les premières études du gène LATS2 indiquent que la protéine est, par son contrôle des réactions de phosphorylation de la Cdc25C, impliquée dans la transition 021M. Le but de cette étude était d'identifier les protéines qui interagissent avec LATS2, en vue d'obtenir une compréhension plus approfondie des mécanismes moléculaires dans lesquels LATS2 se trouve engagée. Le système de double-hybride chez la levure a permis l'identification d'un grand nombre de gènes qui interagissent avec LATS2. La plupart des interactions ont été confirmées par GST «pull clown», une technique in vitro qui a permis de démontrer que LATS2 est un composant intégral du Signalosome. Ce complexe est supposé réguler l'activité des E3 ubiquitine-rigases, les éléments responsables du recrutement des substrats qui doivent être recyclés par la voie de dégradation ubiquitine-dépendante. Les résultats obtenus indiquent également que LATS2 interagit avec tous les composants des enzymes E3, ce qui nous permet de soumettre l'idée selon laquelle la protéine LATS2 est en fait impliquée dans la régulation du complexe Signalosorne-E3. De plus, la découverte que LATS2 se trouve associée à plusieurs protéines kinases localisées au niveau de la membrane cellulaire, ainsi que dans diverses voies de transduction, confirment l'idée que LATS2 fonctionne en tant que molécule qui intègre les signaux en provenance de ces différentes voies cellulaires. De ce fait, il lui serait possible de coordonner la destruction des protéines au moyen du complexe Signalosome, permettant ainsi de réprimer l'activité des voies de signalisation. En outre, l'introduction d'une mutation dans le domaine kinase de LATS2 résulte en l'arrêt du cycle cellulaire en G2/M, ce qui montre que la protéine, au travers de son domaine kinase, est cruciale pour le bon fonctionnement du cycle cellulaire, ceci en accord avec son rôle proposé comme régulateur des E3 ubiquitine-ligases. Les résultats présentés dans ce manuscrit démontrent que la protéine LATS2 se trouve associée au complexe Signalosome-E3 qui régule la dégradation des protéines. La moindre modification de la protéine engendrerait des répercussions importantes au niveau des voies de transduction qui contrôlent fa prolifération ceilulaire, ce qui atteste du rôle déterminant que joue LAT32 dans la tumorigénèse.