Diagnostic et traitement des tumeurs intra-oculaires chez l'enfant [Diagnosis and treatment of intraocular tumors in the child]

PURPOSE: To remind of the absolute necessity for early diagnosis in the presence of ocular signs in children giving rise to possible intraocular tumours. METHOD: Based on our own experience of intraocular tumours in children, together with findings from the literature, diagnostic criteria and methods of treatment are presented. RESULTS: Retinoblastoma is the predominant cause of intraocular tumours in children, representing over 80% of cases under the age of 15 years. Other diseases may give rise to the same initial signs, usually leukocoria, sometimes strabismus, more rarely other atypical signs. Elements taken into account for diagnosis include age, sex, laterality, heredity, size of the globe, clinical aspect of the tumours, presence of calcifications and vitreous seeding. Full fundus examination under general anaesthetic is usually necessary. Biological examination, ultrasonography, computerized tomography and MRI enable an accurate diagnosis to be made in the majority of doubtful cases. The management of retinoblastoma is adapted for each individual case from the wide range of treatments available. Enucleation, radioactive applicators (...), brachytherapy (...), cryo- and photocoagulation represent classical measures. Primary chemotherapy, combined with other treatments such as thermotherapy, has become the treatment of choice in those cases where external beam radiotherapy has been used up to now, or in some instances before enucleation. Enucleation is usually carried out for medullo-epitheliomas, but brachytherapy may offer an alternative. CONCLUSION: Any unexplained ocular sign in children should be considered as a possible retinoblastoma, making an accurate and certain diagnosis imperative. Early treatment may save not only the life but also the vision of patients carrying this highly malignant lesion.

Characterization of polyphosphate synthesis by isolated yeast vacuoles

Polyphosphate (iPOP) is a linear polymer of orthophosphate units linked together by high energy phosphoanhydride bonds. It is found in all organisms, localized in organelles called acidocalcisomes and ranges from a few to few hundred monomers in length. iPOP has been found to play a vast array of roles in all organisms, including phosphate and energy metabolism, regulation of enzymes, virulence, pathogenicity, bone remodelling and blood clotting, among many others. Recently it was found that iPOP levels were increased in myeloma cells. The growing interest in iPOP in human cell lines makes it an interesting molecule to study. However, not much is known about its metabolism in eukaryotes. Acidocalcisomes are electron dense, acidic organelles that belong to the group of Lysosome Related Organelles (LROs). The conservation of acidocalcisomes among all kingdoms of life is suggestive of their important roles for the organisms. However, they are difficult to analyse because of limited biochemical tools for investigation. Yeast vacuoles present remarkable similarities to acidocalcisomes in terms of their physiological and structural features, including synthesis and storage of iPOP, which make them an ideal candidate to study biological processes which are shared between vacuoles and acidocalcisomes. The availability of tools for genetic manipulation and isolation of vacuoles makes yeast a candidate of choice for the characterization of iPOP synthesis in eukaryotes. Our group has identified the Vacuolar Transporter Chaperone (VTC) complex as iPOP polymerase and identified the catalytic subunit (Vtc4). The goal of my study was to characterize the process of iPOP synthesis by isolated vacuoles and to reconstitute iPOP synthesis in liposomes. The first step was to develop a method for monitoring iPOP by isolated vacuoles over time and comparing it with previously known methods. Next, a detailed characterization was performed to determine the modulators of the process, both for intact as well as solubilized vacuoles. Finally, attempts were made to purify the VTC complex and reconstitute it in liposomes. A parallel line of study was the translocation and storage of synthesized iPOP in the lumen of the vacuoles. As a result of this study, it is possible to determine distinct pools of iPOP- inside and outside the vacuolar lumen. Additionally, I establish that the vacuolar lysate withstands harsh steps during reconstitution on liposomes and retains iPOP synthesizing activity. The next steps will be purification of the intact VTC complex and its structure determination by cryo-electron microscopy. - Les organismes vivants sont composés d'une ou plusieurs cellules responsables des processus biologiques élémentaires tels que la digestion, la respiration, la synthèse et la reproduction. Leur environnement interne est en équilibre et ils réalisent un très grand nombre de réactions chimiques et biochimiques pour maintenir cet équilibre. A différents compartiments cellulaires, ou organelles, sont attribuées des tâches spécifiques pour maintenir les cellules en vie. L'étude de ces fonctions permet une meilleure compréhension de la vie et des organismes vivants. De nombreux processus sont bien connus et caractérisés mais d'autres nécessitent encore des investigations détaillées. L'un de ces processus est le métabolisme des polyphosphates. Ces molécules sont des polymères linéaires de phosphate inorganique dont la taille peut varier de quelques dizaines à quelques centaines d'unités élémentaires. Ils sont présents dans tous les organismes, des bactéries à l'homme. Ils sont localisés principalement dans des compartiments cellulaires appelés acidocalcisomes, des organelles acides observés en microscopie électronique comme des structures denses aux électrons. Les polyphosphates jouent un rôle important dans le stockage et le métabolisme de l'énergie, la réponse au stress, la virulence, la pathogénicité et la résistance aux drogues. Chez l'homme, ils sont impliqués dans la coagulation du sang et le remodelage osseux. De nouvelles fonctions biologiques des polyphosphates sont encore découvertes, ce qui accroît l'intérêt des chercheurs pour ces molécules. Bien que des progrès considérables ont été réalisés afin de comprendre la fonction des polyphosphates chez les bactéries, ce qui concerne la synthèse, le stockage et la dégradation des polyphosphates chez les eucaryotes est mal connu. Les vacuoles de la levure Saccharomyces cerevisiae sont similaires aux acidocalcisomes des organismes supérieurs en termes de structure et de fonction. Les acidocalcisomes sont difficiles à étudier car il n'existe que peu d'outils génétiques et biochimiques qui permettent leur caractérisation. En revanche, les vacuoles peuvent être aisément isolées des cellules vivantes et manipulées génétiquement. Les vacuoles comme les acidocalcisomes synthétisent et stockent les polyphosphates. Ainsi, les découvertes faites grâce aux vacuoles de levures peuvent être extrapolées aux acidocalcisomes des organismes supérieurs. Le but de mon projet était de caractériser la synthèse des polyphosphates par des vacuoles isolées. Au cours de mon travail de thèse, j'ai mis au point une méthode de mesure de la synthèse des polyphosphates par des organelles purifés. Ensuite, j'ai identifié des composés qui modulent la réaction enzymatique lorsque celle-ci a lieu dans la vacuole ou après solubilisation de l'organelle. J'ai ainsi pu mettre en évidence deux groupes distincts de polyphosphates dans le système : ceux au-dehors de la vacuole et ceux en-dedans de l'organelle. Cette observation suggère donc très fortement que les vacuoles non seulement synthétisent les polyphosphates mais aussi transfère les molécules synthétisées de l'extérieur vers l'intérieur de l'organelle. Il est très vraisemblable que les vacuoles régulent le renouvellement des polyphosphates qu'elles conservent, en réponse à des signaux cellulaires. Des essais de purification de l'enzyme synthétisant les polyphosphates ainsi que sa reconstitution dans des liposomes ont également été entrepris. Ainsi, mon travail présente de nouveaux aspects de la synthèse des polyphosphates chez les eucaryotes et les résultats devraient encourager l'élucidation de mécanismes similaires chez les organismes supérieurs. - Les polyphosphates (iPOP) sont des polymères linéaires de phosphates inorganiques liés par des liaisons phosphoanhydres de haute énergie. Ces molécules sont présentes dans tous les organismes et localisées dans des compartiments cellulaires appelés acidocalcisomes. Elles varient en taille de quelques dizaines à quelques centaines d'unités phosphate. Des fonctions nombreuses et variées ont été attribuées aux iPOP dont un rôle dans les métabolismes de l'énergie et du phosphate, dans la régulation d'activités enzymatiques, la virulence, la pathogénicité, le remodelage osseux et la coagulation sanguine. Il a récemment été montré que les cellules de myélome contiennent une grande quantité de iPOP. Il y donc un intérêt croissant pour les iPOP dans les lignées cellulaires humaines. Cependant, très peu d'informations sur le métabolisme des iPOP chez les eucaryotes sont disponibles. Les acidocalcisomes sont des compartiments acides et denses aux électrons. Ils font partie du groupe des organelles similaires aux lysosomes (LROs pour Lysosome Related Organelles). Le fait que les acidocalcisomes soient conservés dans tous les règnes du vivant montrent l'importance de ces compartiments pour les organismes. Cependant, l'analyse de ces organelles est rendue difficile par l'existence d'un nombre limité d'outils biochimiques permettant leur caractérisation. Les vacuoles de levures possèdent des aspects structuraux et physiologiques très similaires à ceux des acidocalcisomes. Par exemple, ils synthétisent et gardent en réserve les iPOP. Ceci fait des vacuoles de levure un modèle idéal pour l'étude de processus biologiques conservés chez les vacuoles et les acidocalcisomes. De plus, la levure est un organisme de choix pour l'étude de la synthèse des iPOP compte-tenu de l'existence de nombreux outils génétiques et la possibilité d'isoler des vacuoles fonctionnelles. Notre groupe a identifié le complexe VTC (Vacuole transporter Chaperone) comme étant responsable de la synthèse des iPOP et la sous-unité Vtc4p comme celle possédant l'activité catalytique. L'objectif de cette étude était de caractériser le processus de synthèse des iPOP en utilisant des vacuoles isolées et de reconstituer la synthèse des iPOP dans des liposomes. La première étape a consisté en la mise au point d'un dosage permettant la mesure de la quantité de iPOP synthétisés par les organelles isolés en fonction du temps. Cette nouvelle méthode a été comparée aux méthodes décrites précédemment dans la littérature. Ensuite, la caractérisation détaillée du processus a permis d'identifier des composés modulateurs de la réaction à la fois pour des vacuoles intactes et des vacuoles solubilisées. Enfin, des essais de purification du complexe VTC et sa reconstitution dans des liposomes ont été entrepris. De façon parallèle, une étude sur la translocation et le stockage des iPOP dans le lumen des vacuoles a été menée. Il a ainsi été possible de mettre en évidence différents groupes de iPOP : les iPOP localisés à l'intérieur et ceux localisés à l'extérieur des vacuoles isolées. De plus, nous avons observé que le lysat vacuolaire n'est pas détérioré par les étapes de reconstitution dans les liposomes et conserve l'activité de synthèse des iPOP. Les prochaines étapes consisteront en la purification du complexe intact et de la détermination de sa structure par cryo-microscopie électronique.

ESCCAR international congress on Rickettsia and other intracellular bacteria.

The European Society for the study of Chlamydia, Coxiella, Anaplasma and Rickettsia (ESCCAR) held his triennial international meeting in Lausanne. This meeting gathered 165 scientists from 28 countries and all 5 continents, allowing efficient networking and major scientific exchanges. Topics covered include molecular and cellular microbiology, genomics, as well as epidemiology, veterinary and human medicine. Several breakthroughs have been revealed at the meeting, such as (i) the presence of CRISPR (the "prokaryotic immune system") in chlamydiae, (ii) an Anaplasma effector involved in host chromatin remodelling, (iii) the polarity of the type III secretion system of chlamydiae during the entry process revealed by cryo-electron tomography. Moreover, the ESCCAR meeting was a unique opportunity to be exposed to cutting-edge science and to listen to comprehensive talks on current hot topics.

Correlative microscopy.

In recent years correlative microscopy, combining the power and advantages of different imaging system, e.g., light, electrons, X-ray, NMR, etc., has become an important tool for biomedical research. Among all the possible combinations of techniques, light and electron microscopy, have made an especially big step forward and are being implemented in more and more research labs. Electron microscopy profits from the high spatial resolution, the direct recognition of the cellular ultrastructure and identification of the organelles. It, however, has two severe limitations: the restricted field of view and the fact that no live imaging can be done. On the other hand light microscopy has the advantage of live imaging, following a fluorescently tagged molecule in real time and at lower magnifications the large field of view facilitates the identification and location of sparse individual cells in a large context, e.g., tissue. The combination of these two imaging techniques appears to be a valuable approach to dissect biological events at a submicrometer level. Light microscopy can be used to follow a labelled protein of interest, or a visible organelle such as mitochondria, in time, then the sample is fixed and the exactly same region is investigated by electron microscopy. The time resolution is dependent on the speed of penetration and fixation when chemical fixatives are used and on the reaction time of the operator for cryo-fixation. Light microscopy can also be used to identify cells of interest, e.g., a special cell type in tissue or cells that have been modified by either transfections or RNAi, in a large population of non-modified cells. A further application is to find fluorescence labels in cells on a large section to reduce searching time in the electron microscope. Multiple fluorescence labelling of a series of sections can be correlated with the ultrastructure of the individual sections to get 3D information of the distribution of the marked proteins: array tomography. More and more efforts are put in either converting a fluorescence label into an electron dense product or preserving the fluorescence throughout preparation for the electron microscopy. Here, we will review successful protocols and where possible try to extract common features to better understand the importance of the individual steps in the preparation. Further the new instruments and software, intended to ease correlative light and electron microscopy, are discussed. Last but not least we will detail the approach we have chosen for correlative microscopy.