Gait disturbances as specific predictive markers of the first fall onset in elderly people: a two-year prospective observational study

Falls are common in the elderly, and potentially result in injury and disability. Thus, preventing falls as soon as possible in older adults is a public health priority, yet there is no specific marker that is predictive of the first fall onset. We hypothesized that gait features should be the most relevant variables for predicting the first fall. Clinical baseline characteristics (e.g., gender, cognitive function) were assessed in 259 home-dwelling people aged 66 to 75 that had never fallen. Likewise, global kinetic behavior of gait was recorded from 22 variables in 1036 walking tests with an accelerometric gait analysis system. Afterward, monthly telephone monitoring reported the date of the first fall over 24 months. A principal components analysis was used to assess the relationship between gait variables and fall status in four groups: non-fallers, fallers from 0 to 6 months, fallers from 6 to 12 months and fallers from 12 to 24 months. The association of significant principal components (PC) with an increased risk of first fall was then evaluated using the area under the Receiver Operator Characteristic Curve (ROC). No effect of clinical confounding variables was shown as a function of groups. An eigenvalue decomposition of the correlation matrix identified a large statistical PC1 (termed "Global kinetics of gait pattern"), which accounted for 36.7% of total variance. Principal component loadings also revealed a PC2 (12.6% of total variance), related to the "Global gait regularity." Subsequent ANOVAs showed that only PC1 discriminated the fall status during the first 6 months, while PC2 discriminated the first fall onset between 6 and 12 months. After one year, any PC was associated with falls. These results were bolstered by the ROC analyses, showing good predictive models of the first fall during the first six months or from 6 to 12 months. Overall, these findings suggest that the performance of a standardized walking test at least once a year is essential for fall prevention.

Linking landscape- and population ecology for large population management modelling: the case of Ibex (capra ibex) in Switzerland

La biologie de la conservation est communément associée à la protection de petites populations menacées d?extinction. Pourtant, il peut également être nécessaire de soumettre à gestion des populations surabondantes ou susceptibles d?une trop grande expansion, dans le but de prévenir les effets néfastes de la surpopulation. Du fait des différences tant quantitatives que qualitatives entre protection des petites populations et contrôle des grandes, il est nécessaire de disposer de modèles et de méthodes distinctes. L?objectif de ce travail a été de développer des modèles prédictifs de la dynamique des grandes populations, ainsi que des logiciels permettant de calculer les paramètres de ces modèles et de tester des scénarios de gestion. Le cas du Bouquetin des Alpes (Capra ibex ibex) - en forte expansion en Suisse depuis sa réintroduction au début du XXème siècle - servit d?exemple. Cette tâche fut accomplie en trois étapes : En premier lieu, un modèle de dynamique locale, spécifique au Bouquetin, fut développé : le modèle sous-jacent - structuré en classes d?âge et de sexe - est basé sur une matrice de Leslie à laquelle ont été ajoutées la densité-dépendance, la stochasticité environnementale et la chasse de régulation. Ce modèle fut implémenté dans un logiciel d?aide à la gestion - nommé SIM-Ibex - permettant la maintenance de données de recensements, l?estimation automatisée des paramètres, ainsi que l?ajustement et la simulation de stratégies de régulation. Mais la dynamique d?une population est influencée non seulement par des facteurs démographiques, mais aussi par la dispersion et la colonisation de nouveaux espaces. Il est donc nécessaire de pouvoir modéliser tant la qualité de l?habitat que les obstacles à la dispersion. Une collection de logiciels - nommée Biomapper - fut donc développée. Son module central est basé sur l?Analyse Factorielle de la Niche Ecologique (ENFA) dont le principe est de calculer des facteurs de marginalité et de spécialisation de la niche écologique à partir de prédicteurs environnementaux et de données d?observation de l?espèce. Tous les modules de Biomapper sont liés aux Systèmes d?Information Géographiques (SIG) ; ils couvrent toutes les opérations d?importation des données, préparation des prédicteurs, ENFA et calcul de la carte de qualité d?habitat, validation et traitement des résultats ; un module permet également de cartographier les barrières et les corridors de dispersion. Le domaine d?application de l?ENFA fut exploré par le biais d?une distribution d?espèce virtuelle. La comparaison à une méthode couramment utilisée pour construire des cartes de qualité d?habitat, le Modèle Linéaire Généralisé (GLM), montra qu?elle était particulièrement adaptée pour les espèces cryptiques ou en cours d?expansion. Les informations sur la démographie et le paysage furent finalement fusionnées en un modèle global. Une approche basée sur un automate cellulaire fut choisie, tant pour satisfaire aux contraintes du réalisme de la modélisation du paysage qu?à celles imposées par les grandes populations : la zone d?étude est modélisée par un pavage de cellules hexagonales, chacune caractérisée par des propriétés - une capacité de soutien et six taux d?imperméabilité quantifiant les échanges entre cellules adjacentes - et une variable, la densité de la population. Cette dernière varie en fonction de la reproduction et de la survie locale, ainsi que de la dispersion, sous l?influence de la densité-dépendance et de la stochasticité. Un logiciel - nommé HexaSpace - fut développé pour accomplir deux fonctions : 1° Calibrer l?automate sur la base de modèles de dynamique (par ex. calculés par SIM-Ibex) et d?une carte de qualité d?habitat (par ex. calculée par Biomapper). 2° Faire tourner des simulations. Il permet d?étudier l?expansion d?une espèce envahisseuse dans un paysage complexe composé de zones de qualité diverses et comportant des obstacles à la dispersion. Ce modèle fut appliqué à l?histoire de la réintroduction du Bouquetin dans les Alpes bernoises (Suisse). SIM-Ibex est actuellement utilisé par les gestionnaires de la faune et par les inspecteurs du gouvernement pour préparer et contrôler les plans de tir. Biomapper a été appliqué à plusieurs espèces (tant végétales qu?animales) à travers le Monde. De même, même si HexaSpace fut initialement conçu pour des espèces animales terrestres, il pourrait aisément être étndu à la propagation de plantes ou à la dispersion d?animaux volants. Ces logiciels étant conçus pour, à partir de données brutes, construire un modèle réaliste complexe, et du fait qu?ils sont dotés d?une interface d?utilisation intuitive, ils sont susceptibles de nombreuses applications en biologie de la conservation. En outre, ces approches peuvent également s?appliquer à des questions théoriques dans les domaines de l?écologie des populations et du paysage.<br/><br/>Conservation biology is commonly associated to small and endangered population protection. Nevertheless, large or potentially large populations may also need human management to prevent negative effects of overpopulation. As there are both qualitative and quantitative differences between small population protection and large population controlling, distinct methods and models are needed. The aim of this work was to develop theoretical models to predict large population dynamics, as well as computer tools to assess the parameters of these models and to test management scenarios. The alpine Ibex (Capra ibex ibex) - which experienced a spectacular increase since its reintroduction in Switzerland at the beginning of the 20th century - was used as paradigm species. This task was achieved in three steps: A local population dynamics model was first developed specifically for Ibex: the underlying age- and sex-structured model is based on a Leslie matrix approach with addition of density-dependence, environmental stochasticity and culling. This model was implemented into a management-support software - named SIM-Ibex - allowing census data maintenance, parameter automated assessment and culling strategies tuning and simulating. However population dynamics is driven not only by demographic factors, but also by dispersal and colonisation of new areas. Habitat suitability and obstacles modelling had therefore to be addressed. Thus, a software package - named Biomapper - was developed. Its central module is based on the Ecological Niche Factor Analysis (ENFA) whose principle is to compute niche marginality and specialisation factors from a set of environmental predictors and species presence data. All Biomapper modules are linked to Geographic Information Systems (GIS); they cover all operations of data importation, predictor preparation, ENFA and habitat suitability map computation, results validation and further processing; a module also allows mapping of dispersal barriers and corridors. ENFA application domain was then explored by means of a simulated species distribution. It was compared to a common habitat suitability assessing method, the Generalised Linear Model (GLM), and was proven better suited for spreading or cryptic species. Demography and landscape informations were finally merged into a global model. To cope with landscape realism and technical constraints of large population modelling, a cellular automaton approach was chosen: the study area is modelled by a lattice of hexagonal cells, each one characterised by a few fixed properties - a carrying capacity and six impermeability rates quantifying exchanges between adjacent cells - and one variable, population density. The later varies according to local reproduction/survival and dispersal dynamics, modified by density-dependence and stochasticity. A software - named HexaSpace - was developed, which achieves two functions: 1° Calibrating the automaton on the base of local population dynamics models (e.g., computed by SIM-Ibex) and a habitat suitability map (e.g. computed by Biomapper). 2° Running simulations. It allows studying the spreading of an invading species across a complex landscape made of variously suitable areas and dispersal barriers. This model was applied to the history of Ibex reintroduction in Bernese Alps (Switzerland). SIM-Ibex is now used by governmental wildlife managers to prepare and verify culling plans. Biomapper has been applied to several species (both plants and animals) all around the World. In the same way, whilst HexaSpace was originally designed for terrestrial animal species, it could be easily extended to model plant propagation or flying animals dispersal. As these softwares were designed to proceed from low-level data to build a complex realistic model and as they benefit from an intuitive user-interface, they may have many conservation applications. Moreover, theoretical questions in the fields of population and landscape ecology might also be addressed by these approaches.

Brain surface non-rigid registration in auditory processing

Résumé: Le développement rapide de nouvelles technologies comme l'imagerie médicale a permis l'expansion des études sur les fonctions cérébrales. Le rôle principal des études fonctionnelles cérébrales est de comparer l'activation neuronale entre différents individus. Dans ce contexte, la variabilité anatomique de la taille et de la forme du cerveau pose un problème majeur. Les méthodes actuelles permettent les comparaisons interindividuelles par la normalisation des cerveaux en utilisant un cerveau standard. Les cerveaux standards les plus utilisés actuellement sont le cerveau de Talairach et le cerveau de l'Institut Neurologique de Montréal (MNI) (SPM99). Les méthodes de recalage qui utilisent le cerveau de Talairach, ou celui de MNI, ne sont pas suffisamment précises pour superposer les parties plus variables d'un cortex cérébral (p.ex., le néocortex ou la zone perisylvienne), ainsi que les régions qui ont une asymétrie très importante entre les deux hémisphères. Le but de ce projet est d'évaluer une nouvelle technique de traitement d'images basée sur le recalage non-rigide et utilisant les repères anatomiques. Tout d'abord, nous devons identifier et extraire les structures anatomiques (les repères anatomiques) dans le cerveau à déformer et celui de référence. La correspondance entre ces deux jeux de repères nous permet de déterminer en 3D la déformation appropriée. Pour les repères anatomiques, nous utilisons six points de contrôle qui sont situés : un sur le gyrus de Heschl, un sur la zone motrice de la main et le dernier sur la fissure sylvienne, bilatéralement. Evaluation de notre programme de recalage est accomplie sur les images d'IRM et d'IRMf de neuf sujets parmi dix-huit qui ont participés dans une étude précédente de Maeder et al. Le résultat sur les images anatomiques, IRM, montre le déplacement des repères anatomiques du cerveau à déformer à la position des repères anatomiques de cerveau de référence. La distance du cerveau à déformer par rapport au cerveau de référence diminue après le recalage. Le recalage des images fonctionnelles, IRMf, ne montre pas de variation significative. Le petit nombre de repères, six points de contrôle, n'est pas suffisant pour produire les modifications des cartes statistiques. Cette thèse ouvre la voie à une nouvelle technique de recalage du cortex cérébral dont la direction principale est le recalage de plusieurs points représentant un sillon cérébral. Abstract : The fast development of new technologies such as digital medical imaging brought to the expansion of brain functional studies. One of the methodolgical key issue in brain functional studies is to compare neuronal activation between individuals. In this context, the great variability of brain size and shape is a major problem. Current methods allow inter-individual comparisions by means of normalisation of subjects' brains in relation to a standard brain. A largerly used standard brains are the proportional grid of Talairach and Tournoux and the Montreal Neurological Insititute standard brain (SPM99). However, there is a lack of more precise methods for the superposition of more variable portions of the cerebral cortex (e.g, neocrotex and perisyvlian zone) and in brain regions highly asymmetric between the two cerebral hemipsheres (e.g. planum termporale). The aim of this thesis is to evaluate a new image processing technique based on non-linear model-based registration. Contrary to the intensity-based, model-based registration uses spatial and not intensitiy information to fit one image to another. We extract identifiable anatomical features (point landmarks) in both deforming and target images and by their correspondence we determine the appropriate deformation in 3D. As landmarks, we use six control points that are situated: one on the Heschl'y Gyrus, one on the motor hand area, and one on the sylvian fissure, bilaterally. The evaluation of this model-based approach is performed on MRI and fMRI images of nine of eighteen subjects participating in the Maeder et al. study. Results on anatomical, i.e. MRI, images, show the mouvement of the deforming brain control points to the location of the reference brain control points. The distance of the deforming brain to the reference brain is smallest after the registration compared to the distance before the registration. Registration of functional images, i.e fMRI, doesn't show a significant variation. The small number of registration landmarks, i.e. six, is obvious not sufficient to produce significant modification on the fMRI statistical maps. This thesis opens the way to a new computation technique for cortex registration in which the main directions will be improvement of the registation algorithm, using not only one point as landmark, but many points, representing one particular sulcus.

Immunology of viral disease, how to curb persistent infection

1. 1. Summaries 1.1. Preamble and extended abstract The present thesis dissertation addresses the question of antiviral immunity from the particular standpoint of the adaptive T cell-mediated immune response. The experimental work is presented in the form of three published articles (two experimental articles and one review article, see sections 4.1, 4.2 and 4.3 on pages 73, 81 and 91, respectively), describing advances both in our understanding of viral control by CD8 T lymphocytes, and in vaccine development against the Human Immunodeficiency Virus Type 1 (HIV-1). Because the articles focus on rather specialized areas of antiviral immunity, the article sections are preceded by a general introduction (section 3) on the immune system in general, and on four viruses that were addressed in the experimental work, namely HIV-1, Cytomegalovirus (CMV), Epstein Barr Virus (EBV) and Influenzavirus (Flu). This introduction section is aimed at providing a glimpse on viral molecular biology and immunity, to help the hypothetical non-expert reader proceeding into the experimental part. For this reason, each section is presented as individual entity and can be consulted separately. The four viruses described are of peculiar relevance to immunity because they induce an array of opposite host responses. Flu causes a self limiting disease after which the virus is eradicated. CMV and EBV cause pauci-symptomatic or asymptomatic diseases after which the viruses establish lifelong latency in the host cells, but are kept in check by immunity. Eventually, HIV-1 establishes both latency - by inserting its genome into the host cell chromosome - and proceeds in destroying the immune system in a poorly controlled fashion. Hence, understanding the fundamental differences between these kinds of viral host interactions might help develop new strategies to curb progressive diseases caused by viruses such as HIV-1. Publication #1: The first article (section 4.1, page 73) represents the main frame of my laboratory work. It analyses the ability of CD8 T lymphocytes recovered from viral-infected patients to secrete interferon γ (IFN-γ) alone or in conjunction with interleukin 2 (IL-2) when exposed in vitro to their cognate viral antigens. CD8 T cells are instrumental in controlling viral infection. They can identify infected cells by detecting viral antigens presented at the surface of the infected cells, and eliminate both the cell and its infecting virus by triggering apoptosis and/or lysis of the infected cell. Recognition of these antigens triggers the cognate CD8 cells to produce cytokines, including IFN-γ and IL-2, which in turn attract and activate other pro-inflammatory cells. IFN-γ triggers both intrinsic antiviral activity of the infected cells and distant activation of pro-inflammatory cells, which are important for the eradication of infection. IL-2 is essential for clonal expansion of the antigen (Ag)-specific CD8 T cell. Hence the existence of Ag-specific CD8 cells secreting both IFN-γand IL-2 should be beneficial for controlling infection. In this first work we determined the percentage of IFN-y/IL-2 double positive and single IFN-γsecreting CD8 T cells against antigens HIV-1, CMV, EBV and Flu in three groups of subjects: (i) HIV-1 infected patients progressing to disease (progressors), (ii) HIV-1-infected subjects not progressing to disease (long-term non progressors or LTNP), and (iii) HIV negative blood donors. The results disclosed a specific IFN-y/IL-2 double positive CD8 response in all subjects able to control infection. In other words, IFN-y/IL-2 double positive CD8 cells were present in virus-specific CD8 T cells against Flu, CMV and EBV as well against HIV-1 in LTNP. In contrast, progressors only had single IFN-γsecreting CD8 T cells. Hence, the ability to develop an IFN-y/IL-2 double positive response might be critical to control infection, independently of the nature of the virus. Additional experiments helped identify the developmental stage of the missing cells (using different markers such as CD45RA and CCR7) and showed a correlation between the absence of IL-2 secreting CD8 T cells and a failure in the proliferation capacity of virus-specific CD8 T cells. Addition of exogenous IL-2 could restore clonal expansion of HIV-1 specific CD8 T cells, at least in vitro. It could further been shown, that IL-2 secreting CD8 T cells are sufficient to support proliferation even in absence of CD4 help. However, the reason for the missing IFN-y/IL-2 double positive CD8 T cell response in HIV-1 progessors has yet to be determined. Publication #2: The second article (section 4.2, page 81) explores new strategies to trigger CD8 T cell immunity against specific HIV-1 proteins believed to be processed and exposed as "infection signal" at the surface of infected cells. Such signals consist of peptide fragments (8- 13 amino acids) originating from viral proteins and presented to CD8 T cells in the frame of particular cell surface molecules of the major histocompatibility complex class I* (MHC I). To mimic "natural" viral infection, the HIV-1 polyprotein Gagpolnef was inserted and expressed in either of two attenuated viruses i.e. vaccinia virus (MVA) or poxvirus (NYVAC). Mice were infected with these recombinant viruses and specific CD8 T cell response to Gagpolnef peptides was sought. Mice could indeed mount a CD8 T cell response against the HIV-1 antigens, indicating that the system worked, at least in this animal model. To further test whether peptides from Gagpolnef could also be presented in the frame of the human MHC class I proteins, a second round of experiments was performed in "humanized" transgenic mice expressing human MHC molecules. The transgenic mice were also able to load Gagpolnef peptides on their human MHC molecule, and these cells could be detected and destroyed by Ag-specific CD8 T cells isolated from HIV-1-infected patients. Therefore, expressing Gagpolnef on attenuated recombinant viruses might represent a valid strategy for anti-HIV-1 immunization in human. Publication #3: This is a review paper (section 4.3, page 91) describing the immune response to CMV and newly developed methods to detect this cellular immune response. Some of it focuses on the detection of T cells by using in vitro manufactured tetramers. These consist of four MHC class I molecules linked together and loaded with the appropriate antigenic peptide. The tetramer can be labeled with a fluorochrome and analyzed with a fluorescence-activated cell sorter. Taken together, the work presented indicates that (i) an appropriate CD8 T cell response consisting of IFN-y/IL-2 double positive effectors, can potentially control viral infection, including HIV-1 infection, (ii) such a response might be triggered by recombinant viral vaccines, and (iii) CD8 T cell response can be monitored by a variety of techniques, including recently-developed MHC class I tetramers. 1. 2. Préambule et résumé élargi Le présent travail de thèse s'intéresse à l'immunité antivirale du point de vue particulier de la réponse adaptative des cellules T. Le travail expérimental est présenté sous la forme de trois articles publiés (2 articles expérimentaux et 1 article de revue, voir sections 4.1, 4.2 et 4.3, pages 58, 66 et 77, respectivement), décrivant des progrès dans la compréhension du contrôle de l'infection virale par les lymphocytes T CD8, ainsi que dans le développement de nouveaux vaccins contre le Virus d'Immunodéficience de Humaine de type 1 (VIH-1). En raison du caractère spécialisé de l'immunité antivirale de type cellulaire, les articles sont précédés par une introduction générale (section 3), dont le but est de pourvoir le lecteur non avisé avec des bases nécessaire à une meilleure appréhension du travail expérimental. Cette introduction présente les grandes lignes du système immunitaire, et décrit de façon générale les 4 virus utilisés dans le travail expérimental: à savoir le virus VIH-1, le Cytomégalovirus (CMV), le virus Epstein Barr (EBV) et le virus Influenza A (Flu). Toutes les sections sont présentées de façon individuelle et peuvent être consultées séparément. La description des 4 virus a une pertinence particulière quant à leur interaction avec le système immun. En effet, ils induisent une panoplie de réponses immunitaires s'étendant aux extrêmes de la réaction de l'hôte. Influenza A est à l'origine d'une maladie cytopathique aiguë, au décours de laquelle le virus est éradiqué par l'hôte. CMV et EBV sont classiquement à l'origine d'infections pauci-symptomatiques, voire asymptomatiques, après lesquelles les virus persistent de façon latente dans la cellule hôte. Cependant, ils restent sous le contrôle du système immun, qui peut prévenir une éventuelle réactivation. Enfin, VIH-1 s'établit à la fois en infection latente - par l'insertion de son génome dans le chromosome des cellules hôtes - et en infection productive et cytopathique, échappant au contrôle immunitaire et détruisant ses cellules cibles. La compréhension des différences fondamentales entre ces différents types d'interactions virus-hôte devraient faciliter le développement de nouvelles stratégies antivirales. Article 1: Le premier article (section 4.1 Page 58) représente l'objet principal de mon travail de laboratoire. Il analyse la capacité des lymphocytes T CD8 spécifiques de différent virus à sécréter de l'interféron gamma (IFN-y) et/ou de l'interleukine 2 (IL-2) après stimulation par leur antigène spécifique. Les cellules T CD8 jouent un rôle crucial dans le contrôle des infections virales. Elles identifient les cellules infectées en détectant des antigènes viraux présentés à la surface de ces mêmes cellules, et éliminent à la fois les cellules infectées et les virus qu'elles contiennent en induisant l'apoptose et/ou la lyse des cellules cibles. Parallèlement, l'identification de l'antigène par la cellule T CD8 la stimule à sécréter des cytokines. L'IFN-γen est un exemple. L'IFN-γ stimule les cellules infectées à développer une activé antivirale intrinsèque. De plus, il attire sur place d'autres cellules de l'inflammation, et active leur fonction d'éradication des pathogènes. L'IL-2 est un autre exemple. L'IL-2 est essentielle à l'expansion clonale des cellules T CD8 spécifiques à un virus donné. Elle est donc essentielle à augmenter le pool de lymphocytes antiviraux. En conséquence, la double capacité de sécréter de l'IFN-γ et de IL-2 pourrait être un avantage pour le contrôle antiviral par les cellules T CD8. Dans ce travail nous avons comparé les proportions de lymphocytes T CD8 doubles positifs (IFN-γ/IL-2) et simples positifs (IFN-γ) chez trois groupes de sujets: (i) des patients infectés par VIH-1 qui ne contrôlent pas l'infection (progresseurs), (ii) des patients infectés par VIH-1, mais contrôlant l'infection malgré l'absence de traitement ("long term non progressors" [LTNP]) et (iii) des donneurs de sang négatifs pour l'infection à VIH-1. Les résultats ont montré que les individus capables de contrôler une infection possédaient des cellules T CD8 doubles positifs (IFN-γ/IL-2), alors que les patients ne contrôlant pas l'infection procédaient prioritairement des CD8 simples positifs (IFN-γ). Spécifiquement, les lymphocytes T spécifiques pour Flu, CMV, EBV, et VII-1-1 chez les LTNP étaient tous IFN-γ/IL-2 doubles positifs. Au contraire, les lymphocytes T CD8 spécifique à VIH-1 étaient IFN-γ simples positifs chez les progresseurs. La capacité de développer une réponse IFN-γ/IL-2 pourraient être primordiale pour le contrôle de l'infection, indépendamment de la nature du virus. En effet, il a été montré que l'absence de sécrétion d'IL2 par les lymphocytes T CD8 corrélait avec leur incapacité de proliférer. Dans nos mains, cette prolifération a pu être restaurée in vitro par l'adjonction exogène d'IL-2. Toutefois, la faisabilité de ce type de complémentation in vivo n'est pas claire. Des expériences additionnelles ont permis de préciser de stade de développement des lymphocytes doubles positifs et simples positifs par le biais des marqueurs CD45RA et CCR7. Il reste maintenant à comprendre pourquoi certains lymphocytes T CD8 spécifiques sont incapables à sécréter de l'IL-2. Article 2: Le deuxième article explore des nouvelles stratégies pour induire une immunité T CD8 spécifique aux protéines du VIH-1, qui sont édités et exposés à la surface des cellules infectées. Ces signaux consistent en fragments de peptide de 8-13 acide aminés provenant de protéines virales, et exposées à la surface des cellules infectées dans le cadre des molécules spécialisées d'histocompatibilité de classe I (en anglais "major histocompatibility class I" ou MHC I). Pour mimer une infection virale, la polyprotéine Gagpolnef du VIH-1 a été insérée et exprimée dans deux vecteurs viraux atténués, soit MVA (provenant de vaccinia virus) ou NYVAC (provenant d'un poxvirus). Ensuite des souris ont été infectées avec ces virus recombinants et la réponse T CD8 aux peptides issus de Gagpolnef a été étudiée. Les souris ont été capables de développer une réponse de type CD8 T contre ces antigènes du VIH-1. Pour tester si ces antigènes pouvaient aussi être présentés par dans le cadre de molécules MHC humaines, des expériences supplémentaires ont été faites avec des souris exprimant un MHC humain. Les résultats de ces manipulations ont montré que des cellules T CD8 spécifique aux protéines du VIH pouvaient être détectées. Ce travail ouvre de nouvelles options quant à l'utilisation des virus recombinants exprimant Gagpolnef comme stratégie vaccinale contre le virus VIH-I chez l'homme. Article 3: Ces revues décrivent la réponse immunitaire à CMV ainsi que des nouvelles méthodes pouvant servir à sa détection. Une partie du manuscrit décrit la détection de cellule T à l'aide de tétramères. Il s'agit de protéines chimériques composées de 4 quatre molécules MHC liées entre elles. Elles sont ensuite "chargées" avec le peptide antigénique approprié, et utilisée pour détecter les cellules T CD8 spécifiques à ce montage. Elles sont aussi marquées par un fluorochrome, qui permet une analyse avec un cytomètre de flux, et l'isolement ultime des CD8 d'intérêt. En résumé, le travail présenté dans cette thèse indique que (i) une réponse T CD8 appropriée - définie par la présence des cellules effectrices doublement positives pour l'IFN-γ et l'IL-2 - semble indispensable pour le contrôle des infections virales, y compris par le VIH-1, (ii) une telle réponse peut être induite par des vaccin viral recombinant, et (iii) la réponse T CD8 peut être analysée et suivie grâce à plusieurs techniques, incluant celle des tétramères de MHC class I. 1.3. Résumé pour un large public Le système immunitaire humain est composé de différents éléments (cellules, tissus et organes) qui participent aux défenses de l'organisme contre les pathogènes (bactéries, virus). Parmi ces cellules, les lymphocytes T CD8, également appelés cellules tueuses, jouent un rôle important dans la réponse immunitaire et le contrôle des infections virales. Les cellules T CD8 reconnaissent de manière spécifique des fragments de protéines virales qui sont exposés à la surface des cellules infectées par le virus. Suite à cette reconnaissance, les cellules T CD8 sont capables de détruire et d'éliminer ces cellules infectées, ainsi que les virus qu'elles contiennent. Dans le contexte d'une infection par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), le virus responsable du SIDA, il a pu être montré que la présence des cellules T CD8 est primordiale. En effet, en l'absence de ces cellules, les individus infectés par le VIH progressent plus rapidement vers le SIDA. Au cours de la vie, l'Homme est exposé à plusieurs virus. Mais à l'opposé du VIH, certains d'entre eux ne causent pas des maladies graves : par exemple le virus de la grippe (Influenza), le cytomégalovirus ou encore le virus d'Epstein-Barr. Certains de ces virus peuvent être contrôlés et éliminés de l'organisme (p. ex. le virus de la grippe), alors que d'autres ne sont que contrôlés par notre système immunitaire et restent présents en petite quantité dans le corps sans avoir d'effet sur notre santé. Le sujet de mon travail de thèse porte sur la compréhension du mécanisme de contrôle des infections virales par le système immunitaire : pourquoi certains virus peuvent être contrôlés ou même éliminés de l'organisme alors que d'autres, et notamment le VIH, ne le sont pas. Ce travail a permis de démontrer que les cellules T CD8 spécifiques du VIH ne sécrètent pas les mêmes substances, nécessaires au développement d'une réponse antivirale efficace, que les cellules T CD8 spécifiques des virus contrôlés (le virus de la grippe, le cytomégalovirus et le virus d'Epstein-Barr). Parallèlement nous avons également observé que les lymphocytes T CD8 spécifiques du VIH ne possèdent pas la capacité de se diviser. Ils sont ainsi incapables d'être présents en quantité suffisante pour assurer un combat efficace contre le virus du SIDA. La (les) différence(s) entre les cellules T CD8 spécifiques aux virus contrôlés (grippe, cytomégalovirus et Epstein-Barr) et au VIH pourront peut-être nous amener à comprendre comment restaurer une immunité efficace contre ce dernier.

Screening for ALK in non-small cell lung carcinomas: 5A4 and D5F3 antibodies perform equally well, but combined use with FISH is recommended.

OBJECTIVES: Immunohistochemistry (IHC) has become a promising method for pre-screening ALK-rearrangements in non-small cell lung carcinomas (NSCLC). Various ALK antibodies, detection systems and automated immunostainers are available. We therefore aimed to compare the performance of the monoclonal 5A4 (Novocastra, Leica) and D5F3 (Cell Signaling, Ventana) antibodies using two different immunostainers. Additionally we analyzed the accuracy of prospective ALK IHC-testing in routine diagnostics. MATERIALS AND METHODS: Seventy-two NSCLC with available ALK FISH results and enriched for FISH-positive carcinomas were retrospectively analyzed. IHC was performed on BenchMarkXT (Ventana) using 5A4 and D5F3, respectively, and additionally with 5A4 on Bond-MAX (Leica). Data from our routine diagnostics on prospective ALK-testing with parallel IHC, using 5A4, and FISH were available from 303 NSCLC. RESULTS: All three IHC protocols showed congruent results. Only 1/25 FISH-positive NSCLC (4%) was false negative by IHC. For all three IHC protocols the sensitivity, specificity, positive (PPV) and negative predictive values (NPV) compared to FISH were 96%, 100%, 100% and 97.8%, respectively. In the prospective cohort 3/32 FISH-positive (9.4%) and 2/271 FISH-negative (0.7%) NSCLC were false negative and false positive by IHC, respectively. In routine diagnostics the sensitivity, specificity, PPV and NPV of IHC compared to FISH were 90.6%, 99.3%, 93.5% and 98.9%, respectively. CONCLUSIONS: 5A4 and D5F3 are equally well suited for detecting ALK-rearranged NSCLC. BenchMark and BOND-MAX immunostainers can be used for IHC with 5A4. True discrepancies between IHC and FISH results do exist and need to be addressed when implementing IHC in an ALK-testing algorithm.

Social trust : a public good?

Combining theories on social trust and social capital with sociopsychological approaches and applying contextual analyses to Swiss and European survey data, this thesis examines under what circumstances generalised trust, often understood as public good, may not benefit everyone, but instead amplify inequality. The empirical investigation focuses on the Swiss context, but considers different scales of analysis. Two broader questions are addressed. First, might generalised trust imply more or less narrow visions of community and solidarity in different contexts? Applying nonlinear principal component analysis to aggregate indicators, Study 1 explores inclusive and exclusive types of social capital in Europe, measured as regional configurations of generalised trust, civic participation and attitudes towards diversity. Study 2 employs multilevel models to examine how generalised trust, as an individual predisposition and an aggregate climate at the level of Swiss cantons, is linked to equality- directed collective action intention versus radical right support. Second, might high-trust climates impact negatively on disadvantaged members of society, precisely because they reflect a normative discourse of social harmony that impedes recognition of inequality? Study 3 compares how climates of generalised trust at the level of Swiss micro-regions and subjective perceptions of neighbourhood cohesion moderate the negative relationship between socio-economic disadvantage and mental health. Overall, demonstrating beneficial, as well as counterintuitive effects of social trust, this thesis proposes a critical and contextualised approach to the sources and dynamics of social cohesion in democratic societies. -- Cette thèse combine des théories sur le capital social et la confiance sociale avec des approches psychosociales et s'appuie sur des analyses contextuelles de données d'enquêtes suisses et européennes, afin d'étudier dans quelles circonstances la confiance généralisée, souvent présentée comme un bien public, pourrait ne pas bénéficier à tout le monde, mais amplifier les inégalités. Les études empiriques, centrées sur le contexte suisse, intègrent différentes échelles d'analyse et investiguent deux questions principales. Premièrement, la confiance généralisée implique-t-elle des visions plus ou moins restrictives de la communauté et de la solidarité selon le contexte? Dans l'étude 1, une analyse à composantes principales non-linéaire sur des indicateurs agrégés permet d'explorer des types de capital social inclusif et exclusif en Europe, mesurés par des configurations régionales de confiance généralisée, de participation civique, et d'attitudes envers la diversité. L'étude 2 utilise des modèles multiniveaux afin d'analyser comment la confiance généralisée, en tant que prédisposition individuelle et climat agrégé au niveau des cantons suisses, est associée à l'intention de participer à des actions collectives en faveur de l'égalité ou, au contraire, à l'intention de voter pour la droite radicale. Deuxièmement, des climats de haute confiance peuvent-ils avoir un impact négatif sur des membres désavantagés de la société, précisément parce qu'ils reflètent un discours normatif d'harmonie sociale qui empêche la reconnaissance des inégalités? L'étude 3 analyse comment des climats de confiance au niveau des micro-régions suisses et la perception subjective de faire partie d'un environnement cohésif modèrent la relation négative entre le désavantage socio-économique et la santé mentale. En démontrant des effets bénéfiques mais aussi contre-intuitifs de la confiance sociale, cette thèse propose une approche critique et contextualisée des sources et dynamiques de la cohésion sociale dans les sociétés démocratiques.

Cannabis Users Identifying Themselves as Non-Cigarette Smokers : Who Are They?

Introduction and Aims. About 20% of cannabis consumers report not smoking cigarettes. Studies that have compared cannabis and cigarette smokers, cigarette smokers, and cannabis users who do not smoke cigarettes (CNSs) have shown that CNSs have better outcomes across a range of indicators compared to the others. Therefore, we conducted a qualitative study to determine why CNSs did not smoke cigarettes and how they managed to resist cigarette smoking in order to better inform prevention efforts. Design and Methods. We conducted five focus groups (FG) with a total of 19 CNSs between ages 16 and 25. A narrative analysis of FGs was conducted using qualitative analysis software. Results. CNSs' non-smoking choice was rooted in a negative opinion of cigarettes and a harm-reduction strategy. They were unique cases within their peer groups, but there were no CNSs groups. All participants were confronted to the mulling paradox. Discussion and Conclusions. While tobacco-use prevention seems to have been successful, CNSs need to be informed of harmful consequences of chronic cannabis use. Given their habit of adding tobacco to cannabis, CNSs need to be alerted that they may be nicotine dependent even though they do not smoke tobacco on its own. This exploratory study brings essential insight concerning this specific population of cannabis consumers which future research should continue to develop.

Cryptococcus neoformans meningitis with negative cryptococcal antigen: Evaluation of a new immunochromatographic detection assay.

Detection of cryptococcal antigen in serum or cerebrospinal fluid allows cryptococcal meningitis diagnosis within few hours with >90% sensitivity. In an HIV-positive patient with Cryptococcus neoformans meningitis, initial antigen detection by immunoagglutination was negative. We thus evaluated a new immunochromatographic detection assay that exhibited a higher sensitivity.

Are patients with non-invasive papillary thyroid carcinoma, follicular variant (niFV-PTC) and minimally invasive follicular thyroid carcinoma with capsular invasion only (miFTC-CIO) overtreated?An institutional experience

Background. Recently several meetings and position papers advocate a change in terminology regarding thyroid neoplasms with indolent behavior, proposing the term "tumor" instead of "carcinoma". This change concerns non-invasive papillary thyroid carcinoma, follicular variant (niFV-PTC) and minimally invasive follicular thyroid carcinoma with capsular invasion only (miFTC-CIO). The aim of our study was to evaluate the impact of considering niFV-PTC and miFTC-CIO as lesions of low malignant potential, and to see how this change would influence patient management at our institution. Methods. A 32 months retrospective review of all well differentiated thyroid carcinomas (WDTC) (papillary and follicular carcinomas) diagnosed at our institution was performed, excluding tumors of uncertain malignant potential as well as poorly differentiated and anaplastic carcinomas. We retrieved cases of niFV-PTC and miFTC-CIO, reviewed histological slides to confirm diagnosis and recorded patient treatment. Results. A total of 9 (7.3%) niFV-PTC (4 males and 5 females, aged between 30 and 68 years, mean: 50.8 years old) and 2 (1.6%) cases of miFTC-CIO (2 females, 31 and 51 years old) were identified out of 122 WDTC diagnosed in the study period. The initial treatment consisted in 5 lobectomies and 6 total thyroidectomies (3 because of a compressive goiter, 2 because of a fine-needle aspiration diagnosis of suspicious for papillary thyroid carcinoma and 1 because of a fine-needle aspiration diagnosis of papillary carcinoma). The treatment following the histological diagnosis consisted in 4 thyroidectomy completions among patients who underwent simple lobectomy (4/5, 80%) and 9/11 (82%) radioablations with I131. Conclusions. The incidence of niFV-PTC is low at our institution, probably because we apply strict diagnostic criteria for this lesion. Simple lobectomy with negative margins is the treatment of choice in cases diagnosed as niFV-PTC and miFTC-CIO, due to the indolent course of these neoplasms. All cases with thyroidectomy completions and radioablations could have been avoided. As a consequence, the change of such terminology heavily impacts the malignancy risk evaluated cytologically as well as patients' management.

Cerebriforms cells in cerebrum: an unusual finding

Background. Mycosis Fungoides (MF) is the most common cutaneous T-cell lymphoma, and large cell trasformation (tMF) is an adverse prognostic event. Extra-cutaneous dissemination can occur in the course of the disease, but dissemination to the central nervous system (CNS) is uncommon. Moreover, CNS lymphomas are overall rare and most often of B-cell phenotype. We report a case of CNS large T-cell lymphoma presenting as multiple cerebral lesions in a patient with a history of MF. Methods. We report a case of a 33-year-old woman, known since the age of 16 for erythematous plaques thought to be atopic dermatitis, who developed, end 2012, multiple nodular skin lesions and peripheral adenopathies. Two skin lesions were biopsied simultaneously, and diagnosed as MF and tMF. A lymph node biopsy showed dermatopathic changes without lymphoma (Stage IIB). She received local treatment (UVB, PUVA and radiation therapy) and interferon therapy, and experienced almost complete remission. In 2015 neurological symptoms lead to evidence multiple cerebral lesions, suspicious for lymphoma, evaluated by stereotaxic biopsies. We compared histopathological and molecular features of these with previous skin specimens. After negative bone marrow staging biopsy, she was recently started on chemotherapy (MATRIX). Short follow-up shows rapidly worsening clinical conditions. Results. One of the initial skin biopsies showed atypical lymphoid cells with epidermotropism, Pautrier abcesses and CD4+ CD30- phenotype; the other revealed diffuse dermal infiltration by predominantly large cerebriform tumor cells with high proliferative fraction, and CD2−CD3 −CD4+/−CD7−CD30+ALK- EMA- non-cytotoxic immunophenotype. Altogether, these results led us to diagnose MF and tMF, respectively. The brain was infiltrated by large atypical lymphoid cells with cerebriform nuclei, somewhat anaplastic features and perivascular distribution. By immunohistochemistry, tumor cells were highly proliferative, with a CD2−CD3+CD5−CD7+CD30+ activated cytotoxic immunophenotype. A diagnosis of CD30+ cytotoxic peripheral T-cell lymphoma was retained. TRG and TRB clonality analyses revealed clonal rearrangements in skin and CNS biopsies, with identical patterns in both skin specimens but only minimally overlapping profiles when compared to the CNS sample. Der Pathologe 6 ? 2015 | 633 Conclusions. The reported case illustrates an uncommon finding of a CNS T-cell lymphoma in a patient with previous MF, questioning the clonal relationship between the two diseases and challenging the adequate classification of this CNS lymphoma as either a progression or a de novo lymphoma. Despite differences in immunophenotype and clonality patterns, this CNS lymphoma could possibly represent an aggressive divergent evolution of a primary cutaneous T-cell lymphoma. Additional sequencing is ongoing to try to solve the question.

Décision de baisser les salaires ou non: Le rôle de l'empathie face à une recommandation d'un supérieur hiérarchique (The role of Empathy in wage cut decisions).

En entreprise, les supérieurs hiérarchiques ont une influence non négligeable sur la prise de décision de leurs subordonnés. Ces derniers tendent à se conformer à l'avis de leur supérieur pour prendre leurs décisions. Toutefois, cette conformité des subordonnés à l'avis de leur supérieur peut devenir un problème lorsque l'avis reçu est questionnable d'un point de vue éthique. Les études antérieures menées à ce sujet ont démontré que le contenu n'a pas d'impact, c'est-à-dire que du moment qu'un avis est donné par un supérieur hiérarchique, les subordonnés tendent à se conformer à cet avis quelque soit son contenu. Dans la présente expérience, nous nous sommes intéressés à ce phénomène de conformité dans une prise de décision ayant des conséquences sur des personnes. En particulier, nous avons étudié le rôle de l'empathie, définit comme l'habilité de ressentir les émotions des autres ou de se mettre à leur place. Notre première hypothèse concerne l'effet principal de l'avis du supérieur : les participants tiennent compte de l'avis de leur supérieur dans leur prise de décision. Notre seconde hypothèse concerne le rôle modérateur de l'empathie: les participants haut en empathie sont moins sensibles à l'avis de leur supérieur que les participants bas en empathie étant donné qu'ils anticipent les conséquences de leur décision vis-à-vis des personnes concernées. Cent-douze étudiants ont participé à un exercice de mise en situation. Dans la peau d'un chef de Département d'une entreprise, ils devaient entre autres réfléchir au problème du niveau des salaires du personnel peu qualifié et en particulier au fait que cette catégorie de salariés était surpayée par rapport à ce qui se pratiquait sur le marché du travail. Cette expérience était composée de deux conditions, où l'avis du supérieur était manipulé. Dans la condition 1, l'avis du supérieur était de baisser les salaires, alors que dans la condition 2 l'avis était de garder les salaires constants. Les résultats ont confirmé nos hypothèses. Les participants recevant l'avis de leur supérieur de baisser les salaires ont effectivement pris la décision de baisser les salaires. Il a aussi été démontré que le niveau d'empathie modère cette relation. Les participants haut en empathie ont eu tendance à ne pas suivre l'avis donné contrairement aux participants bas en empathie. Cela démontre ainsi l'influence que peut avoir le contexte sur les individus et leur prise de décision mais aussi que les caractéristiques personnelles ont une influence non négligeable.

MYC-IG rearrangements are negative predictors of survival in DLBCL patients treated with immunochemotherapy: a GELA/LYSA study.

Diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) with MYC rearrangement (MYC-R) carries an unfavorable outcome. We explored the prognostic value of the MYC translocation partner gene in a series of MYC-R de novo DLBCL patients enrolled in first-line prospective clinical trials (Groupe d'Etudes des Lymphomes de l'Adulte/Lymphoma Study Association) and treated with rituximab-anthracycline-based chemotherapy. A total of 774 DLBCL cases characterized for cell of origin by the Hans classifier were analyzed using fluorescence in situ hybridization with BCL2, BCL6, MYC, immunoglobulin (IG)K, and IGL break-apart and IGH/MYC, IGK/MYC, and IGL/MYC fusion probes. MYC-R was observed in 51/574 (8.9%) evaluable DLBCL cases. MYC-R cases were predominantly of the germinal center B-cell-like subtype 37/51 (74%) with no distinctive morphologic and phenotypic features. Nineteen cases were MYC single-hit and 32 cases were MYC double-hit (MYC plus BCL2 and/or BCL6) DLBCL. MYC translocation partner was an IG gene in 24 cases (MYC-IG) and a non-IG gene (MYC-non-IG) in 26 of 50 evaluable cases. Noteworthy, MYC-IG patients had shorter overall survival (OS) (P = .0002) compared with MYC-negative patients, whereas no survival difference was observed between MYC-non-IG and MYC-negative patients. In multivariate analyses, MYC-IG predicted poor progression-free survival (P = .0051) and OS (P = .0006) independently from the International Prognostic Index and the Hans classifier. In conclusion, we show in this prospective randomized trial that the adverse prognostic impact of MYC-R is correlated to the MYC-IG translocation partner gene in DLBCL patients treated with immunochemotherapy. These results may have an important impact on the clinical management of DLBCL patients with MYC-R who should be routinely characterized according to MYC partner gene. These trials are individually registered at www.clinicaltrials.gov as #NCT00144807, #NCT01087424, #NCT00169143, #NCT00144755, #NCT00140660, #NCT00140595, and #NCT00135499.

Systematic evaluation of matrix effects in hydrophilic interaction chromatography versus reversed phase liquid chromatography coupled to mass spectrometry.

Reversed phase liquid chromatography (RPLC) coupled to mass spectrometry (MS) is the gold standard technique in bioanalysis. However, hydrophilic interaction chromatography (HILIC) could represent a viable alternative to RPLC for the analysis of polar and/or ionizable compounds, as it often provides higher MS sensitivity and alternative selectivity. Nevertheless, this technique can be also prone to matrix effects (ME). ME are one of the major issues in quantitative LC-MS bioanalysis. To ensure acceptable method performance (i.e., trueness and precision), a careful evaluation and minimization of ME is required. In the present study, the incidence of ME in HILIC-MS/MS and RPLC-MS/MS was compared for plasma and urine samples using two representative sets of 38 pharmaceutical compounds and 40 doping agents, respectively. The optimal generic chromatographic conditions in terms of selectivity with respect to interfering compounds were established in both chromatographic modes by testing three different stationary phases in each mode with different mobile phase pH. A second step involved the assessment of ME in RPLC and HILIC under the best generic conditions, using the post-extraction addition method. Biological samples were prepared using two different sample pre-treatments, i.e., a non-selective sample clean-up procedure (protein precipitation and simple dilution for plasma and urine samples, respectively) and a selective sample preparation, i.e., solid phase extraction for both matrices. The non-selective pretreatments led to significantly less ME in RPLC vs. HILIC conditions regardless of the matrix. On the contrary, HILIC appeared as a valuable alternative to RPLC for plasma and urine samples treated by a selective sample preparation. Indeed, in the case of selective sample preparation, the compounds influenced by ME were different in HILIC and RPLC, and lower and similar ME occurrence was generally observed in RPLC vs. HILIC for urine and plasma samples, respectively. The complementary of both chromatographic modes was also demonstrated, as ME was observed only scarcely for urine and plasma samples when selecting the most appropriate chromatographic mode.