Characterising avian haemosporidian communities : ecological factors, parasite persistence and co-infection

Les parasites jouent un rôle clef dans l'évolution des comportements et des traits d'histoire de vie de leurs hôtes. Le parasitisme s'avère parfois dévastateur à l'échelle de population d'hôtes, et peut également altérer certains traits associés à la valeur sélective d'un individu infecté, tels que son succès reproducteur ou encore son taux de mortalité. La coévolution hôte/parasite, qui représente l'une des forces sélectives les plus puissantes dans l'évolution des organismes, peut également conduire les partenaires de l'association parasitaire à s'adapter localement à des environnements hétérogènes. Cette thèse porte sur l'étude de parasites aviaires, du genre Plasmodium, Haemopro- teus et Leucocytozoon (Haemosporidae), naturellement associés à différentes populations de mésanges charbonnières (Parus major) et d'hirondelles des fenêtres (Delichon ur- bicum). Dans un premier temps, nous avons cherché à déterminer comment se distribuent ces parasites au sein de différentes populations hôtes et si ces communautés de parasites sont structurées. Par la suite, la principale question à laquelle nous voulions répondre était de savoir comment ces parasites, et notamment après coexistence de plusieurs lignées génétiques d'Haemosporidae au sein dun même-individu (i.e. co-infection), affectent la physiologie et le succès de reproducteur des hôtes. Nos résultats suggèrent que la distribution des Haemosporidae est principalement gouvernée par la présence d'insectes vecteurs et que la persistance de l'infection chez les hôtes varie en fonction du genre d'Haemosporidae (Chapitre 1-2). Par ailleurs, nous avons trouvé que des lignées de parasite génétiquement distinctes peuvent avoir des effets contrastés sur leurs hôtes. Par exemple, les hôtes exhibent des différences de parasitémie marquées en fonction des lignées de parasites responsable de l'infection. De plus, le succès reproducteur ainsi que la charge parasitaire des mésanges infectées par Plasmodium ou Haemoproteus n'étaient pas affecté par l'infection simultanée avec Leucocytozoon (Chapitre 2-3). Dans le Chapitre 4, j'ai examiné la capacité immunitaire de mésanges charbonnières infectées par des hémosporidies. Les résultats n'ont pas été concluant, et je suggère fortement une réévaluation de ceux-ci dans de futures études. Les mésanges charbonnières ne semblent pas signaler leur statut infectieux par la coloration de leur plumage (Chapitre 5); toutefois, la coloration noire des plumes reflète l'état de stress oxydatif des mésanges, qui dépend lui-même de l'infection parasitaire. La coloration verte pourrait également indiquer la qualité des soins paxentaux délivrés par les mésanges adultes femelles à leurs petits, comme le suggère la corrélation que nous avons observée entre la masse des jeunes d'une nichée et la coloration de leur mère. Les hirondelles capturées en Algérie souffrent plus de l'infection que celles échantillon¬nées en Europe (Chapitre 6). Les similitudes observées entre les communautés de par¬asites affectant les populations européennes et celles des populations nord-africaines suggèrent que la transmission des parasites a lieu lors de la migration vers le sud. A l'instar de nos observations sur les mésanges dans les chapitres 2 et 3, les hirondelles co-infectées ne montrent pas d'altérations de leur condition physique. Cette thèse démontre qu'il existe, au sein des populations de mésanges charbonnières, des interactions antagonistes entre, d'une part, les parasites et leurs hôtes et d'autre part, entre différent parasites. Le résultat de ces interactions antagonistes varie en fonction des espèces et de la zone géographique considérée. Nous avons démontré que les interactions ne suivent pas toujours la théorie, puisque la coevolution qui, en suivant le concept de la virulence, devrait augmenter la charge parasitaire et diminuer la condition physique des hôtes, ne montre pourtant pas d'impact négatif sur les populations de mésanges. Nous pouvons maintenant concentrer nos efforts à la caractérisation des interactions antagonistes. De plus, grâce aux avancées des méthodes moléculaires, nous pouvons suivre et étudier en détails comment ces interactions se manifestent et quels sont leurs effets sur la condition physique des hôtes. - Parasites are key in shaping various behavioural and life-history traits of their hosts. The influence of parasitism on host populations varies from slight to devastating and might influence such parameters as mortality rates or reproductive success. Host-parasite coevolution is one of the most powerful selective forces in evolution and can lead to local adaptation of parasites and hosts in spatially structured environments. In this thesis, I studied haemosporidian parasites in different populations of great tits (Parus major) and house martins (Delichon urbicum). Firstly, I wanted to determine how parasites are distributed and if parasite communities are structured. The main question I wanted to address hereafter was how parasites, and specifically infection with multiple genera of parasites (i.e. co-infection) influenced host physiology and reproductive success. I found that parasite distribution is environmentally driven and could therefore be closely linked to vector prevalence; and that the stability of parasite infection over time is genus-dependent (Chapter 1 - 2). I further found that different haemosporidian lineages might interact differently with their hosts as parasitaemia was strongly lineage-specific and that the presence of Leucocytozoon parasites showed no correlation to Plasmodium or Haemoproteus parasitaemia, nor to great tit reproductive success (Chapter 2-3). In Chapter 4 I examined immune capacity of haemosporidian-infected great tits. The results proved inconclusive, and I strongly suggest re-evaluation hereof in future work. Great tits do not appear to signal parasite infection through plumage colouration (Chapter 5); however, infection did have a link to oxidative stress resistance which is strongly signalled through the black breast stripe, with darker males being more resistant and darker females less resistant. Females might incur different costs associated with darker stripes. This would allow reversal of signaling function. Green colouration could also serve as a cue for female provisioning quality as indicated by the strong correlation between colouration and chick body mass. Breeding house martins caught in Algeria suffer greater haemosporidian infection than European populations (Chapter 6). Similar parasite communities in European and North-African populations suggest transmission of parasites may occur during southward migration. Similarly to what was observed in great tits in Chapter 2 and 3, no relationship was found between parasite co-infection and Swiss house martin body condition. This thesis demonstrates that host-parasite and inter-parasite antagonistic interac¬tions exist in great tit populations. How these interactions play out is species dependent and varies geographically. I have demonstrated that interactions do not always follow the theory, as co-infection - which under the concept of virulence should increase parasitaemia and decrease body condition - showed no negative impact on great tit populations. We can now concentrate our efforts on characterising these antagonistic interactions, and with the advance in molecular methods, track and investigate how these interactions play out and what the effect on host fitness is.

IL-17F co-expression improves cell growth characteristics and enhances recombinant protein production during CHO cell line engineering.

The generation of a high productivity cell line is a critical step in the production of a therapeutic protein. Many innovative engineering strategies have been devised in order to maximize the expression rate of production cells for increased process efficiency. Less effort has focused on improvements to the cell line generation process, which is typically long and laborious when using mammalian cells. Based on unexpected findings when generating stable CHO cell lines expressing human IL-17F, we studied the benefit of expressing this protein during the establishment of production cell lines. We demonstrate that IL-17F expression enhances the rate of selection and overall number of selected cell lines as well as their transgene expression levels. We also show that this benefit is observed with different parental CHO cell lines and selection systems. Furthermore, IL-17F expression improves the efficiency of cell line subcloning processes. IL-17F can therefore be exploited in a standard manufacturing process to obtain higher productivity clones in a reduced time frame.

Regulierungen an der Schnittstelle zwischen den Ressourcen Wald und Klima : Einflussfaktoren auf die Inwertsetzung der CO₂-Senkenleistung des Waldes

Les forêts dont le volume sur pied augmente contribuent à atténuer les changements climatiques et constituent un puits de carbone. En Suisse, seul très peu d'entreprises forestières valorisent le service de puits de carbone. Ce travail vise à chercher les raisons expliquant cette réticence. Les facteurs politiques et juridiques influençant les décisions des entreprises forestières sont analysées à l'aide du modèle des régimes institutionnels de ressource. Les résultats obtenus sont vérifiés et complétés à l'aide d'informations collectées lors d'interviews d'experts menées auprès d'entreprises forestières et décideurs politiques. Cette étude identifie des facteurs favorisant ou entravant la valorisation du service de puits de carbone des forêts et propose des options d'action.

Initiation de l'adhésion leucocytaire : rôle des fucosyltransférases et des ligands des sélectines

RESUME La dissémination extramédullaire des cellules blastiques est une complication majeure des leucémies myéloïdes (LMA) ou lymphoïdes aiguës (LLA). La migration des cellules blastiques dépend de mécanismes semblables à ceux qui régulent la migration des leucocytes dans un site d'inflammation. Parmi ceux-ci, les oligosaccharides fucosylés décorant les ligands des sélectines jouent un rôle clé en interagissant avec les sélectines. PSGL-1 (P-Selectin Glycoprotein Ligand-1) est une protéine de 240 kD, exprimée à la surface des leucocytes, permettant de soutenir le roulement leucocytaire sur les sélectines, le long de la paroi vasculaire. L'interaction de PSGL-1 avec les sélectines nécessite des modifications post-traductionnelles de type sialylation, sulfatation , N et 0-glycosylation. Parmi les enzymes impliqués, les α1,3-fucosyltransférases jouent un rôle important dans la biosynthèse d'oligosaccharides fucosylés, ligands des sélectines (sLex, Lex, VIM-2, CLA). Comme l'expression des α1,3-fucosyltransférases par les cellules blastiques leucémiques n'a pas été étudiée précédemment, nous l'avons recherchée dans 120 cas de leucémies aiguës. Les ARNm des FucT-IV et -VII ont été détectés, par RT-PCR, dans tous les cas testés. L'ARNm de la FucT-IX n'a été observé que dans 40% des leucémies aiguës (48/120). L'ARNm de la FucT-IX est détecté dans 65% des LMA (47/72) et, moins fréquemment, dans 26% des LLA (11/42). A noter que les cas de LLA exprimant la FucT-IX correspondent essentiellement à des LLA secondaires à la transformation d'une leucémie myéloïde chronique ou des LLA de la lignée B de type leucémie/lymphome de Burkitt. L'expression de PSGL-1 et des oligosaccharides fucosylés par les blastes varie significativement parmi les LMA et les LLA : Lex, VIM-2 et sLex étant exprimés plus fréquemment par les myéloblastes que par les lymphoblastes. Le rôle des FucT-IV, -VII et -IX dans la synthèse des Lex, VIM-2, CLA et sLex a été examiné en exprimant l'ADNc de chaque FucT dans des cellules CHO. L'immunophénotypisation des transfectants indique que la FucT-VII synthétise sLex et CLA, mais pas Lex et VIM-2. Lex et VIM-2 sont générés par la FucT-IV. La FucT-IX ne participe qu'à la synthèse de Lex, sa capacité de synthèse de VIM-2 dans les cellules CHO est très faible. Le rôle de la FucT-IX dans la régulation du roulement cellulaire dépendant des sélectines a été testé dans des conditions de flux. Les vitesses de roulement des cellules CHO co-exprimant la FucT-LX, la core-2 01,6-N-acetylglucosaminyltransferase et PSGL-1 sont très élevées sur la P-sélectine (médiane : 497.95 µm/s, n=96) alors qu'elles sont beaucoup plus lentes sur la E-sélectine (médiane 7 µm/s, n=64). Les recrutements sur la E-sélectine des cellules CHO-C2F9PSGL¬1 et des CHO-C2F7PSGL-1 sont similaires (moyenne ± SEM : 127.44 ± 4.38 vs. 151.16 ± 3.16 cellules/min/mm2, n=5). Celui des cellules CHO-C2F4PSGL-1 est par contre plus faible (54.20 ± 2.13 cellules/min/mm2, n=5). Ces résultats indiquent que la FucT-IX est impliquée dans la biosynthèse de Lex, VIM-2 et CLA et qu'elle régule l'interaction des cellules CHO avec la E-sélectine. Contrairement aux FucT-IV et -VII, la FucT-IX ne joue qu'un rôle mineur dans la régulation du roulement cellulaire sur la L- et la P-sélectine. L'expression fréquente de la FucT-IX par les myéloblastes suggère qu'elle pourrait participer avec les FucT-IV et -VII à la régulation de la migration cellulaire dépendant de la E-sélectine. Finalement, ce travail de thèse a été étendu à l'identification des protéines cytoplasmiques qui interagissent avec le domaine cytoplasmique de PSGL-1 et qui pourraient être impliquées dans la transmission de signaux intracellulaires. Les ligands intracellulaires de PSGL-1 seront identifiés par la technique du double hybride qui nous a déjà permis de confirmer que syk et la N-moésine se lient au domaine cytoplasmique de PSGL-1. Des ligands supplémentaires seront identifiés employant une librairie provenant des cellules souches hématopoïétiques comme proie. ABSTRACT Blast cell dissemination is a major complication of acute myeloblastic (AML) and lymphoblastic leukemia (ALL). Blast cell migration is dependent on mechanisms that are similar to those which regulate leukocyte migration into inflammatory lesions. Among them, fticosylated oligosaccharides that decorate selectin ligands play a key role by interacting with selectins. PSGL-1 (P-Selectin Glycoprotein Ligand-1) is a 240 kD glycoprotein constitutively expressed on leucocytes and which supports leukocyte rolling on selectins. PSGL-1 interaction with selectins is dependent on post-translational modifications such as sialylation, sulfation, N- and 0-glycosylation. Among the involved enzymes, the α1,3-fucosyltransferases (FucT) play a major role in generating cell surface glycoconjugates carrying fucosylated oligosaccharides which interact with selectins (sLex, Lex, VIM-2, CLA). Since no information is available on the expression of α1,3-fucosyltransferases by leukemic blast cells, we examined it in 120 cases of acute leukemia. FucT-IV and -VII mRNAs were detected, by RT-PCR, in all tested cases. In contrast, the presence of FucT-IX mRNA was shown in only 40% of patients with acute leukemia (48/120). FucT-IX mRNA was detected in 65% of AML (47/72) and, less frequently, in 26% of ALL (11/42). Importantly, all ALL cases expressing FucT-IX were either secondary leukemia resulting from the transformation of chronic myelocytic leukemia in acute lymphoblastic leukemia or mature B-ALL (FAB L3 subtype or Burkitt lymphoma/leukemia according to WHO classification). FucT-IX was not detected in precursor B or T-ALL. The expression of PSGL-1 and fucosylated epitopes was significantly different among AML and ALL, Lex, VIM-2 and sLex being more frequently expressed by myeloblasts than by lymphoblasts. The role of FucT-IV, -VII and -IX in the biosynthesis of Lex, VIM-2, CLA and sLex was examined by expressing the cDNA of each α1,3-FucT in CHO cells. Immunophenotypic analysis of CHO transfectants indicated that FucT-VII synthesizes sLex and CLA but not Lex or VIM-2. Lex and CLA were generated by both FucT-IV and -IX. FucT-IV and FucT-IX differed in their ability to synthesize VIM-2, FucT-IX being less efficient than FucT-IV. The role of FucT-IX in regulating selectin-dependent rolling was assessed under hydrodynamic flow conditions. P-selectin-dependent interactions were transient and occurred at high velocities (median: 497.95 1,µm/s, n=96). In contrast, much slower rolling velocities were observed on E-selectin (median: 7 µm/s, n=64). The recruitment of CHO-C2F9PSGL-1 and CHO-C2F7PSGL-1 cells was similar on E-selectin (mean ± SEM: 127.44 ± 4.38, n=5 vs 151.16 ± 3.16 cells/min/mm2, n=5). In the other hand, CHO-C2F4PSGL-1 cells were less efficiently recruited on E-selectin (54.20 ± 2.13 cells/min/mm2, n=5). This results indicate that FucT-IX is involved in the biosynthesis of Lex, VIM-2 and CLA and that it confers E-selectin binding activity to CHO cells. By contrast to FucT-IV and -VII, FucT-IX had a minor role in regulating P- and L-selectin-dependent rolling on CHO transfectants. The frequent expression of FucT-IX in myeloblasts suggests that it may participate with FucT-IV and -VII in regulating E-selectin-dependent cell migration into tissues. Finally, this thesis work was extended to the identification of the cytoplasmic proteins interacting with cytoplasmic domain of PSGL-1 that may be involved in transducing intracellular signals. We planned to identify these intracellular ligands of PSGL-1 by using the double hybrid technique and already confirmed that syk and N-moesin bind to the cytoplasmic domain of PSGL-1. Additional PSGL-1 ligands will be sought by the same technique using a CD34+ stem cell library as pray. RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLIC : L'adhésion et la migration leucocytaire sont nécessaires à de nombreux processus cellulaires comme la régulation de l'hématopoïèse, mais aussi dans la pathogenèse de l'artériosclérose, des maladies inflammatoires et de la métastatisation des cellules cancéreuses. Les molécules impliquées constituent depuis peu des cibles pour la thérapie du cancer. La migration leucocytaire vers un site d'inflammation dépend de mécanismes complexes, se déroulant en plusieurs étapes, nécessitant l'interaction séquentielle de molécules d'adhésion leucocytaires et endothéliales. Ainsi, chronologiquement, suite à un stimulus inflammatoire, les leucocytes « roulent » sur les cellules endothéliales, sont activées, s'arrêtent et traversent la paroi endothéliale (diapédèse) pour migrer dans les tissus environnants inflammés selon un gradient chimiotactique. La première étape de roulement met en jeu deux molécules principales : PSGL-1 (P-Sélectine Glycoprotéine Ligand-1) du coté des leucocytes et les sélectines du coté de l'endothélium de la paroi vasculaire. L'interaction entre ces deux molécules nécessite des décorations de ces protéines par des sucres, des résidus sulfates et des acides sialiques. Le sucre essentiel à la liaison demeure le fucose qui est attaché aux protéines grâce à des enzymes de la famille des fucosyltransferases. Actuellement, neuf fucosyltransférases humaines ont été identifiées et désignées sous FucT-I à IX. La FucT-IX, dernière fucosyltransférase clonée, a un faible degré d'homologie avec les autres fucosyltransférases mais sa séquence est extrêmement conservée entre les espèces. Ceci traduit son importance par une forte résistance à la pression évolutive. L'examen de son expression au sein de 120 cas de leucémies aiguës a mis en évidence son comportement atypique. En effet, alors que les autres FucTs sont toujours présentes, la FucT¬IX ne s'exprime que dans un cas sur deux en moyenne avec une préférence plus importante pour les leucémies myéloïdes. Ainsi, une étude plus approfondie de cet enzyme à mis en évidence sa capacité à induire une interaction cellulaire plus spécifique de la E-sélectine. Elle décore non seulement des protéines de surface, mais aussi certainement les glycolipides constituant la membrane cellulaire.

Spatial pattern and process at the plant neighbourhood scale: insights from communities dominated by the clonal grass Elymus repens (L.) Gould.

Question: How do clonal traits of a locally dominant grass (Elymus repens (L.) Gould.) respond to soil heterogeneity and shape spatial patterns of its tillers? How do tiller spatial patterns constrain seedling recruitment within the community?Locations: Artificial banks of the River Rhone, France.Material and Methods: We examined 45 vegetation patches dominated by Elymus repens. During a first phase we tested relationships between soil variables and three clonal traits (spacer length, number of clumping tillers and branching rate), and between the same clonal traits and spatial patterns (i.e. density and degree of spatial aggregation) of tillers at a very fine scale. During a second phase, we performed a sowing experiment to investigate effects of density and spatial patterns of E. repens on recruitment of eight species selected from the regional species pool.Results: Clonal traits had clear effects - especially spacer length - on densification and aggregation of E. repens tillers and, at the same time, a clear response of these same clonal traits as soil granulometry changed. The density and degree of aggregation of E. repens tillers was positively correlated to total seedling cover and diversity at the finest spatial scales.Conclusions: Spatial patterning of a dominant perennial grass responds to soil heterogeneity through modifications of its clonal morphology as a trade-off between phalanx and guerrilla forms. In turn, spatial patterns have strong effects on abundance and diversity of seedlings. Spatial patterns of tillers most probably led to formation of endogenous gaps in which the recruitment of new plant individuals was enhanced. Interestingly, we also observed more idiosyncratic effects of tiller spatial patterns on seedling cover and diversity when focusing on different growth forms of the sown species.

La politique régionale : entre compétitivité et respect de l'environnement

Aujourd'hui plus que jamais, le développement économique ne peut se faire au détriment de notre environnement naturel. Dès lors se pose la question de savoir comment parvenir à maintenir la compétitivité d'une économie, tout en tenant compte de l'impact qu'elle a sur révolution du cadre naturel. La présente recherche propose d'investiguer sur la question en se penchant sur les politiques publiques de promotion économique, et plus spécifiquement sur la politique régionale. Faut-il maintenir la confiance dans les courants néoclassiques, comme le laisse supposer la situation actuelle, renforcer la position d'une économie s'inscrivant au sein d'un cadre socio-environnemental ou encore repenser notre mode de fonctionnement économique quant à son développement ? Dans le cas présent, la politique régionale suisse est évaluée à la lumière de trois stratégies de développement économique. D'une part, il y a l'économie fondée sur la connaissance. Cette dernière est à la base de la philosophie actuelle en matière de politique régionale. Ensuite, il y a l'écologie industrielle, qui pour sa part fait la promesse d'un développement économique éco-compatible. Enfin, la troisième stratégie est celle de l'économie de fonctionnalité, qui propose de maximiser l'efficience d'une unité de matière première en limitant notamment la notion de propriété. Au travers d'une grille d'analyse construite sur le modèle des géographies de la grandeur, les trois stratégies sont confrontées aux objectifs de la nouvelle politique régionale suisse (NPR) ainsi qu'à ses modalités de mise en oeuvre. Il en ressort qu'en l'état actuel, la stratégie misant sur l'économie de la connaissance est la plus à même de relever le défi d'un développement économique durable. Toutefois, moyennant adaptations, les autres stratégies pourraient également se révéler être pertinentes. On constate notamment que les éléments clés sont ici l'innovation, ainsi que les dimensions spatiale et temporelle des stratégies. Nous recommandons dès lors d'adopter une approche territorialisée du développement économique, selon une logique de projet au sens de Boltanski & Chiapello. A notre sens, seules les propositions à même de fédérer les acteurs et disposant d'une vision intégrée du développement ont une chance de permettre un développement économique en harmonie avec notre cadre environnemental. - Today more than ever, economic development can't go ahead without consideration for our natural environment. This lays us with the question of how to maintain the competitiveness of an economy, and at the same time to manage the impact of it on the natural frame. This research aims to investigate this question through public policies fostering economy, more specifically through the regional policy. Must one trust the neo-classical way, as the actual situation let's think about it, reinforce the position of an economy within a socio- environmental frame or moreover reinvent our economical modus regarding development? In this case, an assessment of the Swiss regional policy is lead through three strategies of economic development. First, there is the knowledge economy. It is the core concept of the actual philosophy regarding regional policy. Second, there is the industrial ecology which aims to promote an eco-compatible economic development. Last, there is the functional economy, which proposes to maximize the efficiency of every used unit of natural resources by limiting in particular the notion of propriety. Through an analytic frame built on the model of geographies of greatness (géographies de la grandeuή, the three strategies are confronted to the objectives of the Swiss new regional policy (NRP) as well as its implementation. It turns out that actually, the strategy laying on the knowledge economy happens to be the best solution in order to promote a sustainable economic development. Nevertheless, with few adaptations, the other strategies could be pregnant as well. What we can see is that key- elements are here the innovation, as well as the spatial and temporal dimensions of these strategies. We recommend therefore to adopt a territorialised approach of economic development, with a project-based logic as meant by Boltanski & Chiapello. We are convinced that only propositions which are able to unit actors, and with an integrated point of view, have a chance to promote economic development in harmony with our environmental frame.

The co-evolution of social institutions, demography, and large-scale human cooperation.

Human cooperation is typically coordinated by institutions, which determine the outcome structure of the social interactions individuals engage in. Explaining the Neolithic transition from small- to large-scale societies involves understanding how these institutions co-evolve with demography. We study this using a demographically explicit model of institution formation in a patch-structured population. Each patch supports both social and asocial niches. Social individuals create an institution, at a cost to themselves, by negotiating how much of the costly public good provided by cooperators is invested into sanctioning defectors. The remainder of their public good is invested in technology that increases carrying capacity, such as irrigation systems. We show that social individuals can invade a population of asocials, and form institutions that support high levels of cooperation. We then demonstrate conditions where the co-evolution of cooperation, institutions, and demographic carrying capacity creates a transition from small- to large-scale social groups.

The co-evolution of culturally inherited altruistic helping and cultural transmission under random group formation.

Limited migration results in kin selective pressure on helping behaviors under a wide range of ecological, demographic and life-history situations. However, such genetically determined altruistic helping can evolve only when migration is not too strong and group size is not too large. Cultural inheritance of helping behaviors may allow altruistic helping to evolve in groups of larger size because cultural transmission has the potential to markedly decrease the variance within groups and augment the variance between groups. Here, we study the co-evolution of culturally inherited altruistic helping behaviors and two alternative cultural transmission rules for such behaviors. We find that conformist transmission, where individuals within groups tend to copy prevalent cultural variants (e.g., beliefs or values), has a strong adverse effect on the evolution of culturally inherited helping traits. This finding is at variance with the commonly held view that conformist transmission is a crucial factor favoring the evolution of altruistic helping in humans. By contrast, we find that under one-to-many transmission, where individuals within groups tend to copy a "leader" (or teacher), altruistic helping can evolve in groups of any size, although the cultural transmission rule itself hitchhikes rather weakly with a selected helping trait. Our results suggest that culturally determined helping behaviors are more likely to be driven by "leaders" than by popularity, but the emergence and stability of the cultural transmission rules themselves should be driven by some extrinsic factors.

Psychopathologie chez les enfants de patients souffrant de troubles liés à une substance ou de troubles de l'humeur

L'objectif principal de cette thèse est d'exposer les résultats des premières évaluations psychopathologiques menées, dans le cadre d'une étude familiale, sur une cohorte d'enfants de patients souffrant de troubles liés à des substances ou de troubles de l'humeur. Plus précisément, nous avons examiné des enfants de patients souffrant de dépendance à l'alcool et à l'héroïne, de troubles bipolaires et unipolaires, ainsi qu'un groupe d'enfants témoins, dont les parents étaient des patients contrôles recrutés dans des départements d'orthopédie. Nous nous sommes ainsi proposé d'étudier de façon précise le risque de psychopathologie chez des enfants de parents malades en menant une étude longitudinale prospective au moyen d'évaluations standardisées. Ces enfants ainsi que leurs parents-patients (probands) sont actuellement évalués chaque trois ans. Nous avons aussi effectué une évaluation des co-parents biologiques de ces enfants afin de tenir compte également de l'impact de leurs éventuels troubles psychiatriques sur les manifestations psychopathologiques de leurs enfants. Le volet longitudinal-prospectif de ces familles est actuellement en cours, et les deux articles contenus dans cette thèse, publiés dans des revues à politique éditoriale, exposent les résultats obtenus lors de l'évaluation initiale de ces enfants et de leurs deux parents. Nous résultats montrent que les enfants de patients, pourtant encore très jeunes (moyenne d'âge d'environ 11 ans), présentent déjà de plus hauts taux de manifestations psychopathologiques que les enfants de parents contrôles. Nous avons également pu démontrer le rôle joué par le co-parent, en plus de celui du parent-patient, dans le développement de psychopathologie chez ces enfants. Ces résultats soulignent la nécessité d'une identification et d'une prise en charge très précoce de ces enfants, et indiquent également l'importance de porter un intérêt clinique non seulement au parent-patient, mais également au co-parent de ces enfants. - This thesis presents the baseline results of psychopathological assessments conducted in a prospective longitudinal cohort study of children whose parents have substance use disorders or mood disorders. More specifically, we examined children of alcohol- and heroin- dependent patients, children of patients with bipolar or unipolar disorders, and, as a control group, children whose parents were recruited in orthopedics departments. Using standardized assessments, we conducted this study to accurately assess the risk of psychopathology in children of parents with these substance use or mood disorders. The prospective longitudinal study of these families is currently ongoing, with the children and their parent-patients (probands) being followed up every three years. We also assessed the biological co-parent in order to determine the impact of their possible psychiatric disorders on the risk of mental disorders in offspring. The two articles of this thesis, which have been published in peer-reviewed journals, present the results of baseline assessments of the children and their two parents. Our results show that the children of patients who are still very young at baseline assessment (mean age about 11 years) already have higher rates of psychopathological manifestations compared with children of control parents. We also demonstrate the effect of the co-parents, in addition to that of the parent-patients, on the development of early psychiatric manifestations in these children. These results emphasize the importance of prompt identification and treatment of these children and highlight the need for clinical care not only of the patient, but also of the co- parent, in order to optimize the prevention of mental disorders in their offspring.

A New Approach for the Carbon Monoxide (CO) Exposure Diagnosis: Measurement of Total CO in Human Blood Versus Carboxyhemoglobin (HbCO).

The aim of the study is to present the application of a headspace-gas chromatography-mass spectrometry (HS-GC-MS) method for the determination of the carbon monoxide (CO) blood concentration and to compare it with carboxyhemoglobin (HbCO) saturation. In postmortem cases, the HbCO measured by spectrophotometry frequently leads to inaccurate results due to inadequate samples or analyses. The true role of CO intoxication in the death of a person could be misclassified. The estimation of HbCO from HS-GC-MS CO measurements provides helpful information by determining the total CO levels (CO linked to hemoglobin (HbCO) and CO dissociated from hemoglobin). The CO concentrations were converted in HbCO saturation levels to define cutoff blood CO values. CO limits were defined as less than 1 μmol/mL for living persons, less than 1.5 μmol/mL for dead persons without CO exposure, and greater than 3 μmol/mL for dead persons with clear CO poisoning.

Hypertension. Angio-oedème sous inhibition de l'enzyme de conversion de l'angiotensine et de la dipeptidyl-peptidase-4 [Angioedema during ACE and DPP-4 inhibition]

Angioedema is a rare side effect of angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors. Its cause is probably related to the accumulation of bradykinin and substance P, i.e. two proinflammatory peptides normally inactivated by ACE. Angioedema occurs most of the time at the early phase of treatment, but may also develop during long-term treatment. It might involve the gastro-intestinal tract, leading to abdominal pain, vomiting and/or diarrhea, as well as pancreatitis. Dipeptidyl-ptidase-4 (DPP-4) is another enzyme allowing the degradation of bradykinin and substance P. Co-administering an ACE inhibitor and a DPP-4 inhibitor (as an antidiabetic agent) increases significantly the risk of angioedema.

Detection of metabolite induction in fungal co-cultures on solid media by high-throughput differential ultra-high pressure liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry fingerprinting.

Access to new biological sources is a key element of natural product research. A particularly large number of biologically active molecules have been found to originate from microorganisms. Very recently, the use of fungal co-culture to activate the silent genes involved in metabolite biosynthesis was found to be a successful method for the induction of new compounds. However, the detection and identification of the induced metabolites in the confrontation zone where fungi interact remain very challenging. To tackle this issue, a high-throughput UHPLC-TOF-MS-based metabolomic approach has been developed for the screening of fungal co-cultures in solid media at the petri dish level. The metabolites that were overexpressed because of fungal interactions were highlighted by comparing the LC-MS data obtained from the co-cultures and their corresponding mono-cultures. This comparison was achieved by subjecting automatically generated peak lists to statistical treatments. This strategy has been applied to more than 600 co-culture experiments that mainly involved fungal strains from the Fusarium genera, although experiments were also completed with a selection of several other filamentous fungi. This strategy was found to provide satisfactory repeatability and was used to detect the biomarkers of fungal induction in a large panel of filamentous fungi. This study demonstrates that co-culture results in consistent induction of potentially new metabolites.