Function and regulation of the scaffold protein IB1/JIP-1 in the uro-genital tract.

RESUME Ce mémoire de thèse traite de l'étude de la « scaffold »protéine ou protéine «échafaud», « Islet-Brain1/ JNK Interacting Protein 1 » (IB1/JIP-1) dans la vessie et la prostate, deux organes importants de l'appareil uro-genital. Cette protéine, mise en évidence dans notre laboratoire à la fin des année 90, a été reconnue pour réguler la voie de signalisation des « Mitogen-Activated Protein Kinases » (MAPKs), et en particulier de la MAPK appelée c-Jun N-terminal Kinase (JNK). Le réseau de voie de signalisation permet aux cellules de percevoir les changements dans le milieu extracellulaire et de permettre une réponse appropriée à ces différents stimuli. La connaissance des voies de signalisation a permis de mettre en évidence leur rôle crucial tant dans l'homéostase des tissus sains que dans des processus pathologiques comme l'oncogenèse. Parmi une vingtaine de voie de signalisation, la voie de signalisation des «MAPKinases » est une des plus importantes et a été montrée pour participer à diverses fonctions cellulaires telles que la différentiation, la motilité, la division et la mort cellulaire. La voie de signalisation des « MAPKinases » est typiquement constituée d'un module de trois kinases qui s'activent séquentiellement par phosphorylation. On note la présence d'une MAPK, d'un activateur de MAPK et d'un activateur de l'activateur de MAPK. Une fois la MAPK activée, elle permettra la régulation de différentes cibles dont certain facteur de transcription. Chez les mammifères, il existe 3 grands groupes de MAPKs : the extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK 1/2) cascade, qui régule préférentiellement la croissance et la différentiation cellulaire, ainsi que les cascades JNK et p38 qui régulent préférentiellement la réponse à différents stress cellulaires telle que l'inflammation ou l'apoptose. JNK est activé par différents stress cellulaire telle que les cytokines inflammatoires. JNK est également requis au cours du développement embryonnaire et contribue à la mort (apoptose) ou à la prolifération cellulaire. Plusieurs études ont mis en évidence le rôle de JNK durant le processus tumoral, sans que son rôle soit clairement identifié. JNK pourrait avoir des fonctions différentes durant l'initiation puis de la progression tumorale. Chez les mammifères, les voies de signalisation intracellulaires forment un réseau complexe et elles interagissent entre elles, ce qui permet aux cellules une réponse adéquate aux multitudes de stimuli existants dans les organismes pluricellulaires. Parmi plusieurs mécanismes de régulation, les protéines dites « scaffold » ou «échafaud » jouent un rôle crucial dans l'homéostase de la voie de signalisation des «MAPKinase ». L'introduction revoit brièvement ces différents aspects, de la voie de signalisation des «MAPKinase et des connaissance sur IB1/JIP-1. Les premières études effectuées sur IB1/JIP-1 ont montré une expression relativement spécifique de cette protéine dans certains types de neurones ainsi que dans la cellule beta-sécrétrice d'insuline. IB1/JIP-1 régule la voie de signalisation JNK par interaction avec les différents composants du module, modifiant ainsi le spectre de substrats activés par JNK. La fonction précise de IB1/JIP-1 n'était pas encore élucidée, mais plusieurs travaux mettaient en lumière un rôle dans la régulation, et la sous-location cellulaire des composants de la voie de signalisation JNK, ainsi que dans la survie cellulaire à certain stress. Cette expression relativement spécifique est intrigante car elle suggère que sa présence serait nécessaire à une régulation spécifique de la MAPKinase JNK ou à certaines autres fonctions cellulaires également spécifiques de certains tissus. Le premier but de ce travail a consisté à mettre en évidence l'expression de IB1/JIP-1 dans l'appareil uro-génital et plus particulièrement dans la vessie et la prostate. Nos résultats ont montré que IB1/JIP-1 est spécifiquement exprimé au niveau de l'urothélium vésical, mais pas dans le muscle lisse. Il en est de même au niveau de la prostate où IB1/JIP-1 est exprimé spécifiquement au niveau de l'épithélium sécrétoire et absent au niveau du stroma fibro-musculaire. La vessie et la prostate sont des organes ou l'activité JNK pourrait être crucial tant dans l' homeostase tissulaire que dans le développement de pathologies bénignes ou malignes. La vessie et la prostate sont le siège fréquent de tumeur. La base pour le développement du cancer est complexe et implique plusieurs anomalies génétiques. Ce processus complexe lié au développement tumoral est encore loin d`être complètement élucidé, raison pour laquelle il est crucial de poursuivre l'étude des différents gènes pouvant être impliqué dans ces processus ou pouvant être utilisé comme outil thérapeutique. Dans l'urothelium de la vessie, la fonction de la MAPK JNK n'a été que très peu étudiée. Il existe quelques études, in vitro, suggérant une implication possible de cette voie de signalisation dans des processus telle que le développement ou la progression tumorale. Le chapitre 1 décrit une étude in vivo dans la vessie un modèle de stress mécanique, connu pour activer les MAPKinase. La dilatation vésicale, due à une obstruction urétrale, a mis en évidence une diminution de l'expression de IB1/JIP-1 ainsi qu'une activation de la MAPKinase JNK. Dans ce modèle, la régulation de IB1/JIP-1, par l'intermédiaire d'un vecteur viral, a permis de démontrer que IB1/JIP-1 régulait l'activité de JNK dans ce tissu. Pour poursuivre l'étude de cette fonction d' IB1/JIP-1 dans l'urothélium, nous avons investigué l'activité JNK dans des souris génétiquement modifiées et porteuse d'une délétion de 1 des 2 allèles du gène codant pour IB1/JIP-1, avec un contenu en IB1/JIP-1 diminué de moitié. L'activation de JNK est également augmentée dans l'urothelium au repos de ces souris, ce qui confirme la fonction régulatrice de JNK par IB1/JIP-1. Ces résultats ont permis de mettre en évidence un rôle critique de celle-ci dans l'homéostase de I`urothelium et suggère une nouvelle cible pour réguler la voie de signalisation dans ce tissu. En outre, la modulation des niveaux d'expression d'IB1/JIP-1 dans la vessie, in vivo, par l'intermédiaire de vecteurs viraux s'est révélée réalisable et indique un moyen élégant pour développer une thérapie génique dans cet organe. Un autre élément de ce travail de thèse, révélée au chapitre 2, a été d'étudier la régulation dans la vessie de rat de la communication intercellulaire de type « GAP ». Les cellules adjacentes partagent des ions, messagers secondaires et des petits métabolites par l'intermédiaire de canaux intercellulaire qui forment les jonctions de type « GAP ». Ce type de communications intercellulaire permet une activité cellulaire coordonnée, une caractéristique importante pour l'homéostase des organismes multicellulaire. Ce type de communication intercellulaire est formé de 2 demi-canaux appelés connexons. Chaque connexon est formé de six protéines appelées connexins (Cx). Il existe environ vingt connexines différentes nommées par leur poids moléculaire respectif. Les jonctions de type canaux "GAP" permettent aux cellules de communiquer avec les cellules voisines au quelles elles sont mécaniquement ou électriquement couplées. La vessie peut être particulièrement dépendante de la communication intercellulaire par les canaux « Gap » qui permettrait de coordonner la réponse de la musculature ainsi que de l'urothélium à l'augmentation de la pression transmurale du à l'accumulation d'urine, situation fréquemment observée dans le cadre de l'hyperplasie bénigne de la prostate. Dans la vessie de rat, la connexine26 est exprimée uniquement dans l'urothelium. La Cx26, a été montrée pour être un possible « tumor suppressor gene » dans le cancer de vessie. Une augmentation de la Cx26 ainsi que du couplage des cellules urothéliales a été démontré dans notre modèle de stress mécanique sur la vessie de rat et est dépendante de 2 éléments de réponses connues pour interagir avec AP-1. La régulation de IB1/JIP-1 a permis de montrer que celle-ci régulait l'activité JNK, ainsi que l'activité du facteur de transcription AP-1, composé de c-Jun lui-même cible de JNK. Cette réduction de l'activité de AP-1 est associée à une diminution de l'expression du transcipt de la Cx26. En résumé, la Cx26 pourrait être régulée par le complexe AP-1 lui-même dépendant du contenu en IB1/JIP-1. Dans le chapitre 3, l'étude de IB1/J1P-1 s'est portée sur la prostate. Cet organe, siège fréquent de pathologie telle que le cancer ou l'hyperplasie bénigne de la prostate, exprime IB1/JIP-1 au niveau de son épithélium sécrétoire. Cette expression est maintenue dans une lignée cellulaire humaine largement étudiée est reconnue comme un modèle adéquat de cellules tumorales de type androgène-sensible. IB1/JIP-1 a été investigué dans un modèle in vitro d'apoptose en réponse à un agent appelé N-(4-hydroxyphenyl)retinamide (4-HPR) qui induit une activation de la MAPK JNK ainsi que également un diminution du contenu en IB1/JIP-1. La surexpression de IB1/JIP-1 en utilisant à nouveau des virus comme vecteur a démontré que IB1/JIP-1 était capable de réguler l'activité de JNK ainsi que les taux d'apoptose. Dans le cancer de la prostate, certains travaux ont montré que la différentiation neuroendocrine des cellules tumorales est associée à la progression tumorale et à la perte de sensibilité aux androgènes. Ce travail a permis de dévoiler l'augmentation d'expression de IB1/JIP-1 dans un modèle de neurodifferentiation des cellules d'une lignée prostatique humaine (LNCaP). Les mécanismes qui permettent une expression spécifique de IB1/JIP-1 ont été partiellement investiguée dans notre laboratoire. Son promoteur humain contient un « Neuron Restricive Silencer Element » (NRSE) connu pour se lier a répresseur transcriptionel appelé « RE-1 Silencer Transcription Factor » ou « Neuron Restrictive Silencer Factor » (REST/NRSF). NRSF/REST est capable de réprimer l'expression de gènes neuronaux en dehors du système neuronal. Il prend part à la différentiation terminale des gènes neuronaux. Dans le chapitre 3, on observe que l'activité de REST/NRSF est diminuée dans les cellules LNCaP qui se transdifferencient de manière neuroendocrine, et que REST/NRSF est capable de moduler l'expression de ces gènes cibles dans ce type cellulaire. Ces travaux laissent suggérer que NRSF/REST participe à l'acquisition du phénotype neuroendocrinien et pourrait être une cible pour réguler ce phénomène. En conclusion, ce travail de thèse présente l'expression de IB1/JIP-1 dans 2 organes de l'appareil uro-génital ; la vessie et la prostate. La fonction de IB1/JIP-1 a été étudiée in vivo dans la vessie de rat, ce qui a mis en évidence sa fonction régulatrice de l'activité de la MAPKinase JNK, et de l'activité du facteur de transcription AP-1 ; ainsi que sa possible implication régulatrice de gène cible tel que la Connexin 26 (Cx26). AP-1 et la Cx26 pourraient jouer un rôle dans le processus oncologique, tant dans le control de l'invasion cellulaire ou le control de la croissance cellulaire. Dans la prostate, IB1/JIP-1 régule également l'activité JNK; crucial dans la transmission de certains stimulis pro-apoptotiques. Dans un modèle de transdifférenciation neuroendocrinienne, phénotype possiblement lié au caractère agressif du cancer de la prostate, l'expression de IB1/JIP-1 est augmenté, suggérant soit un rôle possible dans le développement du phénotype neuronal ou une implication dans une fonction anti-apoptotique. Ce travail a donc permis d'élargir nos connaissances sur la régulation et le control de la voie de signalisation des MAPKinases par IB1/JIP-1, qui pourrait avoir encore d'autres fonctions dans ces tissus.

A temporal hierarchy for conspecific vocalization discrimination in humans.

Introduction: Discrimination of species-specific vocalizations is fundamental for survival and social interactions. Its unique behavioral relevance has encouraged the identification of circumscribed brain regions exhibiting selective responses (Belin et al., 2004), while the role of network dynamics has received less attention. Those studies that have examined the brain dynamics of vocalization discrimination leave unresolved the timing and the inter-relationship between general categorization, attention, and speech-related processes (Levy et al., 2001, 2003; Charest et al., 2009). Given these discrepancies and the presence of several confounding factors, electrical neuroimaging analyses were applied to auditory evoked-potential (AEPs) to acoustically and psychophysically controlled non-verbal human and animal vocalizations. This revealed which region(s) exhibit voice-sensitive responses and in which sequence. Methods: Subjects (N=10) performed a living vs. man-made 'oddball' auditory discrimination task, such that on a given block of trials 'target' stimuli occurred 10% of the time. Stimuli were complex, meaningful sounds of 500ms duration. There were 120 different sound files in total, 60 of which represented sounds of living objects and 60 man-made objects. The stimuli that were the focus of the present investigation were restricted to those of living objects within blocks where no response was required. These stimuli were further sorted between human non-verbal vocalizations and animal vocalizations. They were also controlled in terms of their spectrograms and formant distributions. Continuous 64-channel EEG was acquired through Neuroscan Synamps referenced to the nose, band-pass filtered 0.05-200Hz, and digitized at 1000Hz. Peri-stimulus epochs of continuous EEG (-100ms to 900ms) were visually inspected for artifacts, 40Hz low-passed filtered and baseline corrected using the pre-stimulus period . Averages were computed from each subject separately. AEPs in response to animal and human vocalizations were analyzed with respect to differences of Global Field Power (GFP) and with respect to changes of the voltage configurations at the scalp (reviewed in Murray et al., 2008). The former provides a measure of the strength of the electric field irrespective of topographic differences; the latter identifies changes in spatial configurations of the underlying sources independently of the response strength. In addition, we utilized the local auto-regressive average distributed linear inverse solution (LAURA; Grave de Peralta Menendez et al., 2001) to visualize and statistically contrast the likely underlying sources of effects identified in the preceding analysis steps. Results: We found differential activity in response to human vocalizations over three periods in the post-stimulus interval, and this response was always stronger than that to animal vocalizations. The first differential response (169-219ms) was a consequence of a modulation in strength of a common brain network localized into the right superior temporal sulcus (STS; Brodmann's Area (BA) 22) and extending into the superior temporal gyrus (STG; BA 41). A second difference (291-357ms) also followed from strength modulations of a common network with statistical differences localized to the left inferior precentral and prefrontal gyrus (BA 6/45). These two first strength modulations correlated (Spearman's rho(8)=0.770; p=0.009) indicative of functional coupling between temporally segregated stages of vocalization discrimination. A third difference (389-667ms) followed from strength and topographic modulations and was localized to the left superior frontal gyrus (BA10) although this third difference did not reach our spatial criterion of 12 continuous voxels. Conclusions: We show that voice discrimination unfolds over multiple temporal stages, involving a wide network of brain regions. The initial stages of vocalization discrimination are based on modulations in response strength within a common brain network with no evidence for a voice-selective module. The latency of this effect parallels that of face discrimination (Bentin et al., 2007), supporting the possibility that voice and face processes can mutually inform one another. Putative underlying sources (localized in the right STS; BA 22) are consistent with prior hemodynamic imaging evidence in humans (Belin et al., 2004). Our effect over the 291-357ms post-stimulus period overlaps the 'voice-specific-response' reported by Levy et al. (Levy et al., 2001) and the estimated underlying sources (left BA6/45) were in agreement with previous findings in humans (Fecteau et al., 2005). These results challenge the idea that circumscribed and selective areas subserve con-specific vocalization processing.

Hypertension differentially affects the expression of the gap junction protein connexin43 in cardiac myocytes and aortic smooth muscle cells.

Electrical and mechanical coupling of myocytes in heart and of smooth muscle cells in the aortic wall is thought to be mediated by intercellular channels aggregated at gap junctions. Connexin43 (Cx43) is one of the predominant membrane proteins forming junctional channels in the cardiovascular system. This study was undertaken to assess its expression during experimental hypertension. Rats were made hypertensive by clipping one renal artery (two-kidney, one-clip renal hypertension) or by administering deoxycorticosterone and salt (DOCA-salt hypertension). After four weeks, rats from both models showed a similar increase in intra-arterial mean blood pressure, as well as in the thickness of both aorta and heart walls. Northern blot analysis showed that, compared to controls, hypertensive rats expressed twice more Cx43 in aorta, but not in heart. These results suggest that localized mechanical forces induced by hypertension are major tissue-specific regulators of Cx43 expression.

The Swiss Willensnation at Risk: Teachers in the Cultural Gap during the First World War

As a neutral and multilingual country, Switzerland struggled with major domestic political conflicts during the First World War due to the two cultures of the French-speaking and German-speaking parts of the country. The divided cultural loyalties ('fossé moral', 'Röstigraben'), consisting of Swiss-Germans supporting Germany and Swiss-French supporting France, were discussed intensively in both of the main teachers' journals in Switzerland. Teachers felt the need to react and to promote unity from the beginning of the war. Despite the fact that the cantons are responsible for public education and, therefore, for the education of their students, teachers considered themselves called to educate their students to be national citizens rather than to be members of a language group. This threefold citizenship - communal, cantonal and national - was not scrutinised, but national unity became crucial due to the critical political circumstances. How did teachers promote and constitute citizenship for themselves and for their students in a nation united by free will during the First World War, a time of severe internal political conflicts?

Modulation of TCR avidity of primary HIV-1-specific CD8 T-cell responses by early and potent antiviral therapy responses

Background: CD8 T-cells play a critical role in antiviral immunity. However, mechanisms of virus control and immune correlates of protection are still not fully understood. Among other factors, TCR avidity (antigen sensitivity) is thought to play a critical role. Whereas there is a large consensus that high TCR avidity T-cell responses are correlated to higher efficacy against cancer and acute viral infections, it may be not the case in chronic persistent viral infections. Methods: TCR avidity (measured by the effect concentration 50% [EC50]) of HIV-1-specific CD8 T-cell responses directed against optimal epitopes was investigated in different cohorts of HIV-1- infected subjects (n¼114) including early acute and chronic (progressive and non-progressive) HIV-1-infection. Overall, TCR avidity was investigated in 245 HIV-1-specific CD8 T-cell responses. The relationships between TCR avidity, T-cell differentiation and functional profile including cytokine secretion, proliferation and cytotoxic potential (determined by polychromatic flow cytometry) were analyzed. Results: HIV-1-specific CD8 T-cell responses from patients with acute infection had significantly lower TCR avidity as compared to patients with chronic (progressive or non-progressive) HIVinfection (P¼0.03 and 0.003, respectively). These differences remained significant when the analyses were restricted to common epitopes (same epitopes restricted by the same class I HLA). Interestingly, some patients treated during acute infection underwent spontaneous treatment interruption. Re-exposure to high viral load induced two major effects: a) the increase in TCR avidity of pre-existing high avidity (EC50<0.01) T-cell responses (P<0.02) and b) the generation of new T-cell responses with higher TCR avidity as compared to the average pre-existing T-cell responses. Conclusion: These results suggest that high TCR avidity T-cell responses are selected during the course of HIV-1 infection and that one of the potential driving mechanisms is continuous exposure to HIV-1 antigens. These results advance our understanding of the relationship between TCR avidity and Ag exposure of antiviral memory CD8 T-cells.

Effects of short-term high-fructose diets in humans: modulation by environmental factors

It is currently suspected that sugar overconsumption, and more specifically fructose, may promote the development of obesity and of several cardio-metabolic disorders. However, environmental factors, such as fish oil and dietary proteins, may prevent some deleterious effects of fructose. The aim of this thesis was to identify potential environmental factors that may modulate the metabolic effects of fructose. The first study was designed to evaluate the impact of endurance exercise in healthy young men fed a high-fructose, isocaloric diet. Fructose-induced effects on lipid profile were totally prevented by endurance exercise and may be explained by an enhanced clearance of TRL-TG and the inhibition of de novo lipogenesis. As energy intake was adjusted to energy requirement, we can conclude that exercise acts on fructose metabolism independently of energy imbalance. The second study aimed at determining whether coffee and more specifically chlorogenic acid consumption may prevent fructose-induced intrahepatic lipids accumulation, hypertriglyceridemia and hepatic insulin resistance, through a stimulation of lipid oxidation. Coffee did not prevent the fructose-induced increase in IHCL or plasma TG. Interestingly, the three coffees tested prevented the decrease in hepatic insulin sensitivity, independently of their content in caffeine or chlorogenic acid. Finally, in the third study, we evaluated the effect of essential amino acid supplementation on the increase of hepatic lipids induced by a high-fructose diet. This intervention slightly decreased IHCL concentration. The exact mechanisms remain unidentified but may involve an increased secretion of VLDL-TG. In conclusion, the environmental factors evaluated allow to prevent some of the deleterious effects of fructose and suggest that recommendations on fructose consumption should also take into account environmental factors.

Intestinal gluconeogenesis is a key factor for early metabolic changes after gastric bypass but not after gastric lap-band in mice.

Unlike the adjustable gastric banding procedure (AGB), Roux-en-Y gastric bypass surgery (RYGBP) in humans has an intriguing effect: a rapid and substantial control of type 2 diabetes mellitus (T2DM). We performed gastric lap-band (GLB) and entero-gastro anastomosis (EGA) procedures in C57Bl6 mice that were fed a high-fat diet. The EGA procedure specifically reduced food intake and increased insulin sensitivity as measured by endogenous glucose production. Intestinal gluconeogenesis increased after the EGA procedure, but not after gastric banding. All EGA effects were abolished in GLUT-2 knockout mice and in mice with portal vein denervation. We thus provide mechanistic evidence that the beneficial effects of the EGA procedure on food intake and glucose homeostasis involve intestinal gluconeogenesis and its detection via a GLUT-2 and hepatoportal sensor pathway.

Chorioretinal lacuna in the amniotic band syndrome.

The malformations in the amniotic band syndrome (ABS) are due to entrapment of fetal parts by fibrous band in the amniotic sac. Limbs are most commonly affected followed by craniofacial defects in one third of patients. Ocular defects include corneal leukomas and lid colobomas often contiguous with facial clefts, strabismus, hypertelorism, and microphthalmos. Unilateral chorioretinal defects or lacunae are rare findings in the ABS. We report a female infant with such a lacunar defect along with central nervous abnormalities, and discuss the differential diagnosis and the embryopathic implications.

Bridging the Gap: establishing the necessary infrastructure and knowledge for teaching and research in neuroscience in Africa.

Advances in neuroscience research over the last few decades have increased our understanding of how individual neurons acquire their specific properties and assemble into complex circuits, and how these circuits are affected in disease. One of the important motives driving neuroscience research is the development of new scientific techniques and interdisciplinary cooperation. Compared to developed countries, many countries on the African continent are confronted with poor facilities, lack of funding or career development programs for neuroscientists, all of which deter young scientists from taking up neuroscience as a career choice. This article highlights some steps that are being taken to promote neuroscience education and research in Africa.

Subtype-specific Modulation of Acid-sensing Ion Channel (ASIC) Function by 2-Guanidine-4-methylquinazoline.

Acid-sensing ion channels (ASICs) are neuronal Na(+)-selective channels that are transiently activated by extracellular acidification. ASICs are involved in fear and anxiety, learning, neurodegeneration after ischemic stroke, and pain sensation. The small molecule 2-guanidine-4-methylquinazoline (GMQ) was recently shown to open ASIC3 at physiological pH. We have investigated the mechanisms underlying this effect and the possibility that GMQ may alter the function of other ASICs besides ASIC3. GMQ shifts the pH dependence of activation to more acidic pH in ASIC1a and ASIC1b, whereas in ASIC3 this shift goes in the opposite direction and is accompanied by a decrease in its steepness. GMQ also induces an acidic shift of the pH dependence of inactivation of ASIC1a, -1b, -2a, and -3. As a consequence, the activation and inactivation curves of ASIC3 but not other ASICs overlap in the presence of GMQ at pH 7.4, thereby creating a window current. At concentrations >1 mm, GMQ decreases maximal peak currents by reducing the unitary current amplitude. Mutation of residue Glu-79 in the palm domain of ASIC3, previously shown to be critical for channel opening by GMQ, disrupted the GMQ effects on inactivation but not activation. This suggests that this residue is involved in the consequences of GMQ binding rather than in the binding interaction itself. This study describes the mechanisms underlying the effects of a novel class of ligands that modulate the function of all ASICs as well as activate ASIC3 at physiological pH.

Can GAP-43 interact with brain spectrin?

The growth-associated and presynaptic protein GAP-43 is important for axonal growth during brain development, for synaptic plasticity and in axonal regeneration [Benowitz, Routtenberg, TINS 12 (1987) 527]. It has been speculated that such growth may be mediated by cytoskeletal proteins. However, the interaction of GAP-43 with proteins of the presynaptic terminals is poorly characterized. Here, we analyze GAP-43 binding to cytoskeletal proteins by two different biochemical assays, by blot overlay and sedimentation. We find that immobilized brain spectrin (BS) is able to bind GAP-43. In contrast, little binding was observed to microtubule proteins and other elements of the cytoskeleton. Since GAP-43 is located presynaptically, it may bind to the presynaptic form of BS (SpIISigma1). It is attractive to think that such an interaction would participate in the structural plasticity observed in growth cones and adult synapses.

Modulation of the airway allergic response : characterization of the cellular and molecular mechanisms

ABSTRACT Allergic asthma is a major complication of atopy. Its severity correlates with the presence of activated T lymphocytes and eosinophils in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF). Mechanisms that protect against asthma are poorly understood. Based on oral models of mucosal tolerance induction, models using the nasal route showed that uptake of important amounts of antigen can induce tolerance and reverse the allergic phenotype. 1L-10 producing regulatory T cells were proposed as key players in tolerance induction, but other players, e.g. dendritic cells (DC), B cells and epithelial cells may have to be taken into consideration. The objective of the present study is to characterize the effects of a therapeutic intranasal treatment (INT) in a murine model of asthma and to determine, in this model, the cellular and molecular mechanisms leading to protection against asthma. First, we established an asthma model by sensitizing the BALB/c mouse to ovalbumin (OVA) by two intraperitoneal injections of alum-adsorbed OVA and three inhalations of aerosolized OVA. Then OVA was applied to the nasal mucosa of OVA- sensitized mice. Mice were later re-exposed to OVA aerosols to assess the protection induced by OVA INT. OVA sensitization induced strong eosinophil recruitment, OVA-specific T cell proliferation and IgE production. Three intranasal treatments at 24-hour intervals with 1.5 mg OVA drastically reduced inflammatory cell recruitment into the BALF and inhibited OVA-specific IgE production upon allergen re-exposure. T cell proliferation in ex vivo bronchial lymph node (BLN) cells was inhibited, as well as TH2 cytokine production. Protection against OVA-induced bronchial inflammation was effective for an extended period of time and treated mice resisted a second re-exposure. Transfer of CD4+ cells from BLN and lungs of OVA-treated mice protected asthmatic recipient mice from subsequent aerosol challenge indicating an involvement of CD4+ T regulatory cells in this protection. RESUME L'asthme allergique est une manifestation clinique majeure de l'atopie. La sévérité de l'asthme est liée à la présence de lymphocytes T activés ainsi que d'éosinophiles dans le lavage broncho-alvéolaire (LBA). Les mécanismes permettant de se prémunir contre l'asthme sont mal connus. Basés sur des modèles muqueux d'induction de tolérance par la voie orale, des modèles utilisant la voie nasale ont montré que d'importantes quantités d'antigène peuvent induire une tolérance et ainsi reverser le phénotype allergique. Des cellules régulatrices produisant de l'IL-10 pourraient jouer un rôle clé dans l'induction de la tolérance mais d'autres acteurs tels que les cellules dendritiques, les cellules B et les cellules épithéliales doivent aussi être prises en compte. L'objectif de la présente étude est de caractériser les effets d'un traitement intranasal thérapeutique dans un modèle murin d'asthme et de déterminer dans ce modèle les mécanismes cellulaires et moléculaires conférant une protection contre l'asthme. En premier lieu, un modèle d'asthme allergique a été établi en sensibilisant des souris BALB/c à l'ovalbumine (OVA) par deux injections intraperitonéales d'OVA adsorbé sur de l'alum et trois séances d'OVA en aérosol. Dans un second temps, de l'OVA a été administrée sur la muqueuse nasale des souris sensibilisées à l'OVA. Les souris furent ensuite challengées par des aérosols d'OVA afin d'évaluer la protection conférée par le traitement intranasal à l'OVA. La sensibilisation à l'OVA a induit un fort recrutement d'éosinophiles, une réponse proliférative des cellules T à l'OVA ainsi qu'une production d'lgE spécifiques. Trois traitements intranasaux à 24 heures d'intervalle avec 1.5 mg d'OVA ont permis de réduire drastiquement le recrutement des cellules inflammatoires dans le LBA ainsi que d'inhiber la production d'lgE spécifiques à l'OVA produits lors d'une ré-exposition à l'OVA. La prolifération en réponse à l'OVA de cellules extraites ex vivo de ganglions bronchiques a, elle aussi, été inhibée de même que la production de cytokines TH2. La protection contre l'inflammation provoquée par l'aérosol est efficace pour une longue période et les souris traitées résistent à une seconde ré- exposition. Le transfert de cellules CD4+ issues de ganglions bronchiques et de poumons de souris traitées à l'OVA protège les souris asthmatiques receveuses contre les effets inflammatoires d'un aérosol, indiquant que des cellules T CD4+ régulatrices pourraient être impliquées dans cette protection. RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLIC L'asthme est une affection des voies respiratoires qui se caractérise par une contraction de la musculature des voies aériennes, une production de mucus et d'anticorps de l'allergie (IgE). On parle d'asthme allergique lorsque les facteurs déclenchant l'asthme sont des allergènes inhalés tels que acariens, pollens ou poils d'animaux. Le système immunitaire des patients asthmatiques a un défaut de programmation qui le rend réactif à des substances qui sont normalement inoffensives. Le traitement actuel de l'asthme repose sur le soulagement des symptômes grâce à des produits à base de stéroïdes. Les techniques permettant de reprogrammer le système immunitaire (immunothérapie) ne sont pas efficaces pour tous les antigènes et prennent beaucoup de temps. En conséquence, il est nécessaire de mieux comprendre les mécanismes sous-tendant une telle reprogrammation afin d'en améliorer le rendement et l'efficacité. Dans ce but, des modèles d'immunothérapie ont été mis au point chez la souris. Ils permettent une plus grande liberté d'investigation. Dans cette étude, un modèle d'asthme allergique dans la souris a été établi par une sensibilisation à un antigène particulier : l'ovalbumine (OVA). Ce modèle présente les caractéristiques principales de l'asthme humain : recrutement de cellules inflammatoires dans les poumons, augmentation de la production d'anticorps et de la résistance des bronches aux flux respiratoires. Cette souris asthmatique a ensuite été traitée par application nasale d'OVA. Comparées aux souris non traitées, les souris traitées à l'OVA ont moins de cellules inflammatoires dans leurs poumons et produisent moins d'anticorps IgE. D'autres marqueurs inflammatoires sont aussi fortement diminués. Des cellules de poumons ou de ganglions bronchiques prélevées sur des souris traitées injectées dans des souris asthmatiques améliorent les symptômes de l'asthme. Ces cellules pourraient donc avoir un rôle régulateur dans l'asthme. Les caractériser et les étudier afin d'être capable de les générer est crucial pour les futures thérapies de l'asthme.

Emotional modulation of the ability to inhibit a prepotent response during childhood.

The present study examined the bottom-up influence of emotional context on response inhibition, an issue that remains largely unstudied in children. Thus, 62 participants, aged from 6 to 13 years old, were assessed with three stop signal tasks: one with circles, one with neutral faces, and one with emotional faces (happy and sad). Results showed that emotional context altered response inhibition ability in childhood. However, no interaction between age and emotional influence on response inhibition was found. Positive emotions were recognized faster than negative emotions, but the valence did not have a significant influence on response inhibition abilities.