A multilevel approach to understanding circadian rhythmicity : social and sleep-dependent effects in ants and mice

Résumé françaisLa majorité des organismes vivants sont soumis à l'alternance du jour et de la nuit, conséquence de la rotation de la terre autour de son axe. Ils ont développé un système interne de mesure du temps, appelé horloge circadienne, leur permettant de s'adapter et de synchroniser leur comportement et leur physiologie aux cycles de lumière. Cette dernière est considérée comme étant le signal majeur entraînant l'horloge interne et. par conséquent, les rythmes journaliers d'éveil et de sommeil. Outre sa régulation circadienne, le sommeil est contrôlé par un processus homéostatique qui détermine son besoin. La contribution de ces deux processus dans le fonctionnement cellulaire du cerveau n'a pas encore été investiguée. La mesure de l'amplitude ainsi que de la prévalence des ondes delta de l'EEG (activité delta) constitue un index très fiable du besoin de sommeil. Il a été démontré que cette activité est génétiquement déterminée et associée à un locus de trait quantitatif situé sur le chromosome 13 de la souris.Grâce à des expériences de privation de sommeil et d'analyses de transcriptome du cerveau dans trois souches de souris présentant diverses réponses à la privation de sommeil, nous avons trouvé que Homerla, localisé dans la région d'intérêt du chromosome 13, est le meilleur marqueur du besoin de sommeil. Homerla est impliqué dans la récupération de l'hyperactivité neuronale induite par le glutamate, grâce à son effet tampon sur le calcium intracellulaire. Une fonction fondamentale du sommeil pourrait donc être de protéger le cerveau et de lui permettre de récupérer après une hyperactivité neuronale imposée par une veille prolongée.De plus, nous avons montré que 2032 transcrits sont exprimés rythmiqueraent dans le cerveau de la souris, parmi lesquels seulement 391 le restent après que les animaux aient été privés de sommeil à différents moments au cours des 24 heures. Cette observation montre clairement que la plupart des changements rythmiques au niveau du transcriptome dépendent du sommeil et non de l'horloge circadienne et souligne ainsi l'importance du sommeil dans la physiologie des mammifères.La plupart des expériences concernant les rythmes circadiens ont été réalisées sur des individus isolés en négligeant l'effet du contexte social sur les comportements circadiens. Les espèces sociales, telles que les fourmis, se caractérisent par une division du travail où une répartition des tâches s'effectue entre ses membres. De plus, certaines d'entre elles doivent être pratiquées en continu comme les soins au couvain tandis que d'autres requièrent une activité rythmique comme le fourragement. Ainsi la fourmi est un excellent modèle pour l'étude de 1 influence du contexte social sur les rythmes circadiens.A ces fins, nous avons décidé d'étudier les rythmes circadiens chez une espèce de fourmi Camponotus fellah et de caractériser au niveau moléculaire son horloge circadienne. Nous avons ainsi développé un système vidéo permettant de suivre l'activité locomotrice de tous les individus d'une colonie. Nos résultats montrent que, bien que la plupart des fourmis soient arythmiques à l'intérieur de la colonie, elles développent d'amples rythmes d'activité en isolation. De plus, ces rythmes disparaissent presque aussitôt que la fourmi est réintroduite dans la colonie. Cette rythmicité observée en isolation semble être générée par l'horloge circadienne car elle persiste en condition constante (obscurité totale). Nous avons ensuite regardé si cette apparente arythmie observée dans la colonie résultait d'un effet masquant des interactions sociales sur les rythmes circadiens d'activité. Nos résultats suggèrent que l'horloge interne est fonctionnelle dans la colonie mais que l'expression de ses rythmes au niveau comportemental est inhibée par les interactions sociales. Les analyses moléculaires du statut de l'horloge dans différents contextes sociaux sont actuellement en cours. Le contexte social semble donc un déterminant majeur du comportement circadien chez la fourmi.AbstractAlmost all living organisms on earth are subjected to the alternance of day and night re-sulting from the rotation of the earth around its axis. They have evolved with an internal timing system, termed the circadian clock, enabling them to adapt and synchronize their behavior and physiology to the daily changes in light and related environmental parame¬ters. Light is thought to be the major cue entraining the circadian clock and consequently the rhythms of rest/activity. In addition to its circadian dependent timing, sleep is reg¬ulated by a homeostatic process that determines its need. The contribution of these two processes in the cellular functioning of the brain has not yet been considered. A highly reliable index of the homeostatic process of sleep is the measure of the amplitude and prevalence of the EEG delta waves (delta activity). It has been shown that sleep need, measured by delta activity, is genetically determined and associated with a Quantitative Trait Locus (QTL) located on the mouse chromosome 13. By using sleep deprivation and brain transcriptome profiling in three inbred mouse strains showing different responses to sleep loss, we found that Homerla, localized within this QTL region is the best transcrip¬tional marker of sleep need. Interestingly Homerla is primarily involved in the recovery from glutamate-induced neuronal hyperactivity by its buffering effect on intracellular cal¬cium. A fundamental function of sleep may therefore reside in the protection and recovery of the brain from a neuronal hyperactivity imposed by prolonged wakefulness.Moreover, time course gene expression experiments showed that 2032 brain tran¬scripts present a rhythmic variation, but only 391 of those remain rhythmic when mice are sleep deprived at four time points around the clock. This finding clearly suggests that most changes in gene transcription over the day are sleep-wake dependent rather than clock dependent and underlines the importance of sleep in mammalian physiology.In the second part of this PhD, I was interested in the social influence on circadian behavior. Most experiments done in the circadian field have been performed on isolated individuals and have therefore ignored the effect of the social context on circadian behav-ior. Eusocial insect species such as ants are characterized by a division of labor: colony tasks are distributed among individuals, some of them requiring continuous activity such as nursing or rhythmic ones such as foraging. Thus ants represent a suitable model to study the influence of the social context on the circadian clock and its output rhythms.The aim of this part was to address the effect of social context on circadian rhythms in the ant species Camponotus fellah and to characterize its circadian clock at the molecu¬lar level. We therefore developed a video tracking system to follow the locomotor activity of all individuals in a colony. Our results show that most ants are arrhythmic within the colony, but develop, when subjected to social isolation, strong rhythms of activity that intriguingly disappear when individuals are reintroduced into the colony. The rhythmicity observed in isolated ants seems to be driven by the circadian clock as it persists under constant conditions (complete darkness). We then tested whether the apparent arrhyth- micity in the colony stemmed from a masking effect of social interactions on circadian rhythms. Indeed, we found that circadian clocks of ants in the colony are functional but their expression at the behavioral level is inhibited by social interactions. The molecular assessment of the circadian clock functional state in the different social context is still under investigation. Our results suggest that social context is a major determinant of circadian behavior in ants.

Examen clinique systématique du genou du sportif

Ce film propose, dans les premiers chapitres, une révision de l'anatomie du genou ainsi que l'explication des principaux mécanismes de lésion, illustrés par des images de synthèse et des animations 3D. Il offre, dans les chapitres suivants, une approche systématique de l'examen clinique de toutes les structures du genou, avec explication des différents tests fonctionnels spécifiques, devant permettre d'établir un diagnostic lésionnel le plus précis possible. Ce DVD peut être visionné en continu, mais la présence d'un menu, donne la possibilité de revoir séparément chaque partie de l'examen. Il constitue un guide pratique dont le but est de répondre aux besoins des professionnels et des étudiants en médecine, dans le cadre de la médecine du sport et de la traumatologie ostéo-articulaire de l'adulte et de l'enfant.

Mais quel monde voulons-nous? Entretien avec Maïté Debats, féministe engagée de Toulouse (F)

Depuis plus de 30 ans, Maïté se bat sur le terrain avec les femmes, spécialement avec des femmes victimes de violences conjugales. Elle est cofondatrice de l'APIAF (Association pour la Promotion d'Initiatives Autonomes des Femmes), centre d'accueil pour des femmes en difficulté. « Lieu d'écoute, d'information, d'orientation et d'insertion pour les femmes en difficulté, avec un accueil spécifique pour les femmes victimes de violences conjugales », l'APIAF fut créée à Toulouse en 1981 et adhère à la Fédération Nationale Solidarité Femmes (FNSF). Chaque année, l'APIAF accueille environ 1000 femmes victimes de violences conjugales et 1200 enfants. Maïté participe aussi au comité d'éthique et au service de formation de la FNSF. Quartiers Nord de Toulouse. Durant cette période, en tant que militante féministe, elle s'est intéressée à la pratique culturelle de la vidéo et à son utilisation comme outil d'expression engagée. Plusieurs de ses documentaires et reportages ont été tournés avec Carol Prestat. Maïté utilise cet outil dans ses interventions, tant auprès des femmes - parmi les documentaires qu'elle a réalisés : "Cinq femmes et des mariages", "Des dames comme tout le monde" (avec des femmes chômeuses) et "Prends garde à toi!" (sur l'intervention professionnelle auprès de femmes victimes de violences conjugales) - que des jeunes - une de ces vidéos, « Salah, Malik, Beurs », a donné naissance au groupe de musique Zebda. Ce travail avec les jeunes l'a amenée à mettre sur pied l'Association Vitécri, visant à réaliser des films et organiser des activités culturelles avec des jeunes des quartiers populaires issu·e·s de l'immigration postcoloniale.

Dynamic regulation of notch 1 and notch 2 surface expression during T cell development and activation revealed by novel monoclonal antibodies.

It is well established that Notch signaling plays a critical role at multiple stages of T cell development and activation. However, detailed analysis of the cellular and molecular events associated with Notch signaling in T cells is hampered by the lack of reagents that can unambiguously measure cell surface Notch receptor expression. Using novel rat mAbs directed against the extracellular domains of Notch1 and Notch2, we find that Notch1 is already highly expressed on common lymphoid precursors in the bone marrow and remains at high levels during intrathymic maturation of CD4(-)CD8(-) thymocytes. Notch1 is progressively down-regulated at the CD4(+)CD8(+) and mature CD4(+) or CD8(+) thymic stages and is expressed at low levels on peripheral T cells. Immunofluorescence staining of thymus cryosections further revealed a localization of Notch1(+)CD25(-) cells adjacent to the thymus capsule. Notch1 was up-regulated on peripheral T cells following activation in vitro with anti-CD3 mAbs or infection in vivo with lymphocytic chorio-meningitis virus or Leishmania major. In contrast to Notch1, Notch2 was expressed at intermediate levels on common lymphoid precursors and CD117(+) early intrathymic subsets, but disappeared completely at subsequent stages of T cell development. However, transient up-regulation of Notch2 was also observed on peripheral T cells following anti-CD3 stimulation. Collectively our novel mAbs reveal a dynamic regulation of Notch1 and Notch2 surface expression during T cell development and activation. Furthermore they provide an important resource for future analysis of Notch receptors in various tissues including the hematopoietic system.

The occurrence of reptiles in Barn Owl diet in Europe

Capsule We present a review of the propensity to eat reptiles in the Barn Owl Tyto alba in Europe. Based on the analysis of 591 published studies reporting 3.07 million prey items identified in pellets, only 2402 reptiles (0.08%) were found. Reptiles were most often captured in southern parts of the European continent and on islands. A large proportion of the 1304 identified reptiles to the species level were nocturnal Gekkonidae (77.1%).

Neuroprotective gene therapy for Huntington's disease, using polymer-encapsulated cells engineered to secrete human ciliary neurotrophic factor: results of a phase I study.

Huntington's disease (HD) is a monogenic neurodegenerative disease that affects the efferent neurons of the striatum. The protracted evolution of the pathology over 15 to 20 years, after clinical onset in adulthood, underscores the potential of therapeutic tools that would aim at protecting striatal neurons. Proteins with neuroprotective effects in the adult brain have been identified, among them ciliary neurotrophic factor (CNTF), which protected striatal neurons in animal models of HD. Accordingly, we have carried out a phase I study evaluating the safety of intracerebral administration of this protein in subjects with HD, using a device formed by a semipermeable membrane encapsulating a BHK cell line engineered to synthesize CNTF. Six subjects with stage 1 or 2 HD had one capsule implanted into the right lateral ventricle; the capsule was retrieved and exchanged for a new one every 6 months, over a total period of 2 years. No sign of CNTF-induced toxicity was observed; however, depression occurred in three subjects after removal of the last capsule, which may have correlated with the lack of any future therapeutic option. All retrieved capsules were intact but contained variable numbers of surviving cells, and CNTF release was low in 13 of 24 cases. Improvements in electrophysiological results were observed, and were correlated with capsules releasing the largest amount of CNTF. This phase I study shows the safety, feasibility, and tolerability of this gene therapy procedure. Heterogeneous cell survival, however, stresses the need for improving the technique.

Cytotoxic effects of FGF2-saporin on bovine epithelial lens cells in vitro.

PURPOSE: To test the ability of two preparations of FGF2-saporin, either FGF2 chemically conjugated to saporin (FGF2-SAP) or genetically engineered FGF2-saporin (rFGF2-SAP) to inhibit the growth of bovine epithelial lens (BEL) cells in vitro when in solution and when immobilized on heparin surface-modified (HSM) polymethylmethacrylate (PMMA) intraocular lenses (IOLs). METHOD: Bovine epithelial lens cells were incubated with various concentrations FGF2-saporin for as long as 4 days. The number of surviving cells was determined by counting the number of nuclei. Because FGF2 binds to heparin, FGF2-saporin was incubated with HSM PMMA IOLs; excess toxin was washed off, and the BEL cells were grown on the FGF2-saporin-treated IOLs (HSM and non-HSM) for 4 days. Cell density was determined by image analysis. RESULTS: Both FGF2-SAP and rFGF2-SAP were highly cytotoxic (nM range), with rFGF2-SAP 10 times less active than FGF2-SAP. FGF2-saporin bound to the surface of HSM IOLs and eluted by 2M NaCl retained its activity. Toxin bound to HSM IOLs killed more than 90% of the BEL cells placed on the IOL surface within 4 days. The ability of FGF2-saporin to prevent the growth of cells on the IOL surface was strictly dependent on the presence of heparin on the IOL. CONCLUSIONS: FGF2-saporin is bound to HSM PMMA IOLs and prevents the growth of epithelial cells on the surface of the lens.

Primary activity measurements with a 4πβ-4πγ coincidence counting system.

The radioactive concentrations of (166m)Ho, (134)Cs and (133)Ba solutions have been standardised using a 4πβ-4πγ coincidence counting system we have recently set up. The detection in the beta channel is performed using various geometries of a UPS-89 plastic scintillator optically coupled to a selected low-noise 1in. diameter photomultiplier tube. The light-tight thin capsule that encloses this beta detector is housed within the well of a 5in.×5in. NaI(Tl) monocrystal detector. The beta detection efficiency can be varied either by optical filtering or electronic discrimination when the electrons loose all their energy in the plastic scintillator. This 4πβ-4πγ coincidence system improves on our 4πβ(PC)-γ system in that its sample preparation is less labour intensive, it yields larger beta- and gamma-counting efficiencies thus enabling the standardisation of low activity sources with good statistics in reasonable time, and it makes standardising short-lived radionuclides easier. The resulting radioactive concentrations of (166m)Ho, (134)Cs and (133)Ba are found to agree with those measured with other primary measurement methods thus validating our 4πβ-4πγ coincidence counting system.

Imaging pheromone sensing in a mouse vomeronasal acute tissue slice preparation.

Peter Karlson and Martin Lüscher used the term pheromone for the first time in 1959 to describe chemicals used for intra-species communication. Pheromones are volatile or non-volatile short-lived molecules secreted and/or contained in biological fluids, such as urine, a liquid known to be a main source of pheromones. Pheromonal communication is implicated in a variety of key animal modalities such as kin interactions, hierarchical organisations and sexual interactions and are consequently directly correlated with the survival of a given species. In mice, the ability to detect pheromones is principally mediated by the vomeronasal organ (VNO), a paired structure located at the base of the nasal cavity, and enclosed in a cartilaginous capsule. Each VNO has a tubular shape with a lumen allowing the contact with the external chemical world. The sensory neuroepithelium is principally composed of vomeronasal bipolar sensory neurons (VSNs). Each VSN extends a single dendrite to the lumen ending in a large dendritic knob bearing up to 100 microvilli implicated in chemical detection. Numerous subpopulations of VSNs are present. They are differentiated by the chemoreceptor they express and thus possibly by the ligand(s) they recognize. Two main vomeronasal receptor families, V1Rs and V2Rs, are composed respectively by 240 and 120 members and are expressed in separate layers of the neuroepithelium. Olfactory receptors (ORs) and formyl peptide receptors (FPRs) are also expressed in VSNs. Whether or not these neuronal subpopulations use the same downstream signalling pathway for sensing pheromones is unknown. Despite a major role played by a calcium-permeable channel (TRPC2) present in the microvilli of mature neurons TRPC2 independent transduction channels have been suggested. Due to the high number of neuronal subpopulations and the peculiar morphology of the organ, pharmacological and physiological investigations of the signalling elements present in the VNO are complex. Here, we present an acute tissue slice preparation of the mouse VNO for performing calcium imaging investigations. This physiological approach allows observations, in the natural environment of a living tissue, of general or individual subpopulations of VSNs previously loaded with Fura-2AM, a calcium dye. This method is also convenient for studying any GFP-tagged pheromone receptor and is adaptable for the use of other fluorescent calcium probes. As an example, we use here a VG mouse line, in which the translation of the pheromone V1rb2 receptor is linked to the expression of GFP by a polycistronic strategy.

Scar asymmetry after abdominoplasty: the unexpected role of seroma.

Achievement of symmetry remains one of the goals of cosmetic procedures. Interestingly, scar asymmetry after abdominoplasty has been rarely considered a complication. However, this can have a significant impact on patient and surgeon satisfaction. This study identifies silent seromas as a potential cause of scar asymmetry.Among abdominoplasty procedures in a university hospital institution over a 30 months' period (October 1, 2007 to April 1, 2010), we retrospectively identified 6 patients who developed abdominal scar asymmetry only 3 months postoperatively and without any early warning complications (hematoma, seroma, or infection). Clinical examination was completed by abdominal diagnostic ultrasonography. Seroma capsulectomy under local anesthesia was performed in all cases.In all patients clinically presenting late abdominal scar asymmetry, ultrasonography confirmed the presence of an encapsulated chronic seroma. Surgical capsulectomy under local anesthesia resulted in reestablishment of former symmetry and high patient satisfaction. No complications such as wound infection, dehiscence, hematoma, or recurrence of seroma were detected after revision surgery.In our experience, fibrous capsule due to chronic seromas resulted in abdominal scar deviation and asymmetry. Surgical capsulectomy followed by wearing of compressive garments resulted to be an effective treatment with pleasant aesthetic outcome and no seroma recurrence. Silent seromas should be considered as a possible etiologic factor of scar asymmetries appearing during late follow-up after abdominoplasty.

L'examen clinique du sein : vidéos d'enseignement des compétences cliniques en gynécologie destinés à un module en ligne

Cette thèse présente un travail audiovisuel « L'examen clinique du sein ». Avec l'unité « L'examen génital » elle forme le module « Gynécologie » du projet Virtual Skills Lab (VSL). Le but du projet VSL est d'établir un portail d'enseignement en ligne pour l'enseignement des compétences cliniques (ce terme étant utilisé ici comme équivalent de l'anglais « clinical skills »). Les compétences traitées sont celles exigées par le Catalogue suisse des objectifs d'apprentissage. L'unité « L'examen clinique du sein » est constituée d'une multitude de courtes séquences vidéo qui peuvent être regardées à la suite ou de manière individuelle. Elle est divisée en étapes logiques telles que l'inspection ou la palpation. Chacune de ces étapes appelées « skill » est présentée de deux façons : comme vue d'ensemble et par une approche pas à pas. La séquence « vue d'ensemble » présente le skill en temps réel et représente donc une visualisation du but à atteindre par l'apprenant. Le skill est décomposé en petites étapes (step), les procédures sont montrées au ralenti, munies d'une explication par une voix off. Le format de ces séquences est présenté en double largeur, la partie de gauche montre l'action, la partie de droite est utilisée pour des tableaux ou des graphiques explicatifs. Les différents gestes des compétences cliniques sont rarement standardisés. Pour VSL, un processus de validation sur la base d'un consensus suisse a été mis en place. Ceci ne veut néanmoins pas dire que les modules VSL validés ont été intégrés dans le curriculum de toutes les universités suisses. Vu la complexité des curriculums et la multitude de facteurs entrant enjeu, notamment sur l'intégration des moyens d'enseignement audiovisuels, leur implémentation est une phase critique de tout projet de ce genre. En Suisse, le multilinguisme y ajoute un degré de complexité. A Lausanne, « L'examen clinique du sein » a été introduit aussi bien dans la formation pré- que postgraduée.

Video-assisted right supradiaphragmatic thoracic duct ligation for non traumatic recurrent chylothorax

Introduction : Un chylothorax est une pathologie comprenant des manifestations respiratoires, nutritionnelles et immunologiques. La récidive du chylothorax ou l'échec du traitement conservateur imposent un traitement chirurgical. Ce travail rapporte notre expérience de ligature supra-diaphragmatique, vidéo-assistée du canal thoracique, pour chylothorax récurrent non traumatique. Patients et méthodes : Entre 1999 et 2004, nous avons recensé six observations (quatre du côté droit, un du côté gauche et un bilateral) Le chylothorax s'est développé chez trois patients traités par radio et chimiothérapie pour tumeur (deux lymphomes et une tumeur du sein) un dans le contexte d'une lymphangioléiomatose et un après greffe cardiaque. Résultats : Les patients ont bénéficié sous anesthésie générale, d'une ligature du canal thoracique supra-diaphragmatique, vidéo-assistée. Le temps opératoire moyen a été de 102 minutes. Le chylothorax a régressé chez cinq des six patients en sept jours. Un patient a été repris par thoracotomie droite au huitième jour pour chylothorax persistant. Dans la phase post-opératoire, un patient a développé une détresse respiratoire nécessitant une ventilation mécanique. Un autre patient a présenté un chylopéritoine important traité par un stent de Le Veen®. Le séjour moyen a été de quatorze jours sans mortalité péri-opératoire. Conclusion : Le traitement du chylothorax non traumatique récurrent est, en première intention, un traitement médical. En cas de récidive ou d'échec du traitement conservateur, le traitement chirurgical par ligature du canal thoracique supra- diaphragmatique, vidéo-assistée, permet de traiter avec succès le chylothorax récurrent non traumatique. -- Background: Chylothorax is an uncommon disorder with respiratory, nutritional and immunological manifestations. Surgical management is indicated in case of recurrence or failure after conservative treatment. We report our experience with video-assisted right-sided supradiaphrag¬matic thoracic duct ligation for non-traumatic, non-postoperative persistent or recurrent chylothorax. Patients and methods: The medical records of six patients operated at our institution between 1999 and 2004 were retrospectively reviewed. A right-sided chylothorax was found in four patients, a left-sided in one, and a bilateral in one. Three patients developed chylothorax after chemotherapy and chest irradiation for malignant diseases (lymphoma in two patients and breast cancer in one), one in the context of lymphangioleiomyomatosis, one due to a non-diagnosed lymphoma, and one after heart transplantation. Results: The mean operative time was 102 min, with an average length of hospital stay of 14 days. Persistent cessation of chylous effusion within 7 days after surgery was observed in 5/6 patients without recurrence during a mean follow-up time of 41 months. One patient with undiagnosed mediastinal lymphoma required re-operation and thoracic duct ligation on day 8 by right-sided thoracotomy due to persistent chylothorax. No 30-day mortality was recorded. Two patients presented postoperative complications including respiratory insufficiency requiring mechanical ventilation in one, and chylous ascites development requiring peritoneo-venous LeVeen shunting in one patient. Conclusions: Recurrent or persistent non-traumatic chylothorax may be successfully treated by video-assisted right supradiaphragmatic thoracic duct ligation.