Closure of large intrathoracic airway defects using extrathoracic muscle flaps.

BACKGROUND: Prospective assessment of pedicled extrathoracic muscle flaps for the closure of large intrathoracic airway defects after noncircumferential resection in situations where an end-to-end reconstruction seemed risky (defects of > 4-cm length, desmoplastic reactions after previous infection or radiochemotherapy). METHODS: From 1996 to 2001, 13 intrathoracic muscle transpositions (6 latissimus dorsi and 7 serratus anterior muscle flaps) were performed to close defects of the intrathoracic airways after noncircumferential resection for tumor (n = 5), large tracheoesophageal fistula (n = 2), delayed tracheal injury (n = 1) and bronchopleural fistula (n = 5). In 2 patients, the extent of the tracheal defect required reinforcement of the reconstruction by use of a rib segment embedded into the muscle flap followed by temporary tracheal stenting. Patient follow-up was by clinical examination bronchoscopy and biopsy, pulmonary function tests, and dynamic virtual bronchoscopy by computed tomographic (CT) scan during inspiration and expiration. RESULTS: The airway defects ranged from 2 x 1 cm to 8 x 4 cm and involved up to 50% of the airway circumference. They were all successfully closed using muscle flaps with no mortality and all patients were extubated within 24 hours. Bronchoscopy revealed epithelialization of the reconstructions without dehiscence, stenosis, or recurrence of fistulas. The flow-volume loop was preserved in all patients and dynamic virtual bronchoscopy revealed no significant difference in the endoluminal cross surface areas of the airway between inspiration and expiration above (45 +/- 21 mm(2)), at the site (76 +/- 23 mm(2)) and below the reconstruction (65 +/- 40 mm(2)). CONCLUSIONS: Intrathoracic airway defects of up to 50% of the circumference may be repaired using extrathoracic muscle flaps when an end-to-end reconstruction is not feasible.

Hepatic Manifestations of Wilson Disease - CHUV Experience 2005-2010

Background and aim: Wilson disease (WD) is an inherited disorder ofhepatic copper excretion leading to toxic accumulation of copper in theliver as well as the brain, cornea, and other organs. The defect is due tomutations of the copper-transporting ATPase ATP7B. Here, we describethe adult cases of hepatic WD diagnosed at the CHUV between 2005and 2010.Methods: Clinical manifestions, results of diagnostic tests, and follow-upof adult patients with hepatic WD were recorded systematically.Results: Seven new adult cases of hepatic WD were diagnosed in ourcenter between 2005 and 2010. Three were women and 4 men, with amedian a ge at d iagnosis o f 24 (range, 1 8-56) years. Three patientspresented with acute liver failure (ALF), three with persistently elevatedliver function tests, and one with a dvanced cirrhosis. None hadneurological manifestations. Only one patient, presenting with ALF, had aKayser-Fleischer corneal ring. Median ceruloplasmin levels at diagnosiswere 0.13 (range, <0.03-0.30) g/l, median 24 h urinary copper excretion6.3 (range, 0.4-62.0) μmol/24 h, and median hepatic copperconcentration 591 (range, 284-1049) μg/g. At least one mutation in theATP7B g ene was i dentified in a ll patients. Allelic frequency of t hecommon H1069Q mutation was 14%. Two patients presenting with ALFand the one with advanced cirrhosis underwent successful l ivertransplantation. One patient with ALF recovered under chelator therapy.D-penicillamine was used as first-line chelator treatment, with a switch totrientine due to adverse effects in 2 out of 4 patients u nder l ong-termtreatment.Conclusions: The clinical presentation of WD and the performance ofdiagnostic tests are variable. A high index of suspicion i n clinicallycompatible situations i s key, with a combination of tests allowing thediagnosis of WD.

Electroencephalogram changes during inhalation with nitric oxide in the pediatric intensive care patient--a preliminary report.

OBJECTIVES: Although endogenous nitric oxide (NO) is an excitatory mediator in the central nervous system, inhaled NO is not considered to cause neurologic side effects because of its short half-life. This study was motivated by a recent case report about neurologic symptoms and our own observation of severe electroencephalogram (EEG) abnormalities during NO inhalation. DESIGN: Blind, retrospective analyses of EEGs which were registered before, during, and after NO inhalation. EEG was classified in a 5-point rating system by an independent electroencephalographer who was blinded to the patients' clinical histories. Comparisons were made with the previous evaluation documented at recording. Other EEG-influencing parameters such as oxygen saturation, hemodynamics, electrolytes, and pH were evaluated. SETTING: Pediatric intensive care unit of a tertiary care university children's hospital. PATIENTS: Eleven ventilated, long-term paralyzed, sedated children (1 mo to 14 yrs) who had EEG or clinical assessment before NO treatment and EEG during NO inhalation. They were divided into two groups according to the NO-indication (e.g., congenital heart defect, acute respiratory distress syndrome). MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: All 11 patients had an abnormal EEG during NO inhalation. EEG-controls without NO showed remarkable improvement. EEG abnormalities were background slowing, low voltage, suppression burst (n = 2), and sharp waves (n = 2) independent of patients' age, NO-indication, and other EEG-influencing parameters. CONCLUSIONS: These preliminary data suggest the occurrence of EEG-abnormalities after application of inhaled NO in critically ill children. We found no correlation with other potential EEG-influencing parameters, although clinical state, medication, or hypoxemia might contribute. Comprehensive, prospective, clinical assessment regarding a causal relationship between NO-inhalation and EEG-abnormalities and their clinical importance is needed.

Caspase-3 Protects Stressed Organs against Cell Death.

The ability to generate appropriate defense responses is crucial for the survival of an organism exposed to pathogenesis-inducing insults. However, the mechanisms that allow tissues and organs to cope with such stresses are poorly understood. Here we show that caspase-3-knockout mice or caspase inhibitor-treated mice were defective in activating the antiapoptotic Akt kinase in response to various chemical and environmental stresses causing sunburns, cardiomyopathy, or colitis. Defective Akt activation in caspase-3-knockout mice was accompanied by increased cell death and impaired survival in some cases. Mice homozygous for a mutation in RasGAP that prevents its cleavage by caspase-3 exhibited a similar defect in Akt activation, leading to increased apoptosis in stressed organs, marked deterioration of their physiological functions, and stronger disease development. Our results provide evidence for the relevance of caspase-3 as a stress intensity sensor that controls cell fate by either initiating a RasGAP cleavage-dependent cell resistance program or a cell suicide response.

Demethylation analysis of the FOXP3 locus shows quantitative defects of regulatory T cells in IPEX-like syndrome.

Immune dysregulation, Polyendocrinopathy, Enteropathy X-linked (IPEX) syndrome is a unique example of primary immunodeficiency characterized by autoimmune manifestations due to defective regulatory T (Treg) cells, in the presence of FOXP3 mutations. However, autoimmune symptoms phenotypically resembling IPEX often occur in the absence of detectable FOXP3 mutations. The cause of this "IPEX-like" syndrome presently remains unclear. To investigate whether a defect in Treg cells sustains the immunological dysregulation in IPEX-like patients, we measured the amount of peripheral Treg cells within the CD3(+) T cells by analysing demethylation of the Treg cell-Specific-Demethylated-Region (TSDR) in the FOXP3 locus and demethylation of the T cell-Specific-Demethylated-Region (TLSDR) in the CD3 locus, highly specific markers for stable Treg cells and overall T cells, respectively. TSDR demethylation analysis, alone or normalized for the total T cells, showed that the amount of peripheral Treg cells in a cohort of IPEX-like patients was significantly reduced, as compared to both healthy subjects and unrelated disease controls. This reduction could not be displayed by flow cytometric analysis, showing highly variable percentages of FOXP3(+) and CD25(+)FOXP3(+) T cells. These data provide evidence that a quantitative defect of Treg cells could be considered a common biological hallmark of IPEX-like syndrome. Since Treg cell suppressive function was not impaired, we propose that this reduction per se could sustain autoimmunity.

Genetic investigation of the functions of c-Myc and N-Myc in Hematopoietic stem cells

Résumé : c-Myc, le premier facteur de transcription de la famille Myc a été découvert il y a maintenant trente ans. Il reste à l'heure actuelle parmi les plus puissants proto-oncogènes connus. c-Myc est dérégulé dans plus de 50% des cancers, où il promeut la prolifération, la croissance cellulaire, et la néoangiogenèse. Myc peut aussi influencer de nombreuses autres fonctions de par sa capacité à activer ou à réprimer la transcription de nombreux gènes, et à agir globalement sur le génome à travers des modifications épigénétiques de la chromatine. La famille d'oncogènes Myc comprend, chez les mammifères, trois protéines structurellement proches: c-Myc, N-Myc et L-Myc. Ces protéines ont les mêmes proprietés biochimiques, exercent les mêmes fonctions mais sont le plus souvent exprimées de façon mutuellement exclusive. Myc a été récemment identifié comme un facteur clef dans la maintenance des cellules souches embryonnaires et adultes ainsi que dans la réacquisition des proprietés des cellules souches. Nous avons précédemment démontré que l'élimination de c-Myc provoque une accumulation de cellules souches hématopoïétiques (CSH) suite à un défaut de différenciation lié à la niche. Les CSH sont responsables de la production de tous les éléments cellulaires du sang pour toute la vie de l'individu et sont définies par leur capacité à s'auto-renouveler tout en produisant des précurseurs hématopoïétiques. Afin de mieux comprendre la fonction de Myc dans les CSH, nous avons choisi de combiner l'utilisation de modèles de souris génétiquement modifiées à une caractérisation systématique des schémas d'expression de c-Myc, N-Myc et L-Myc dans tout le système hématopoïétique. Nous avons ainsi découvert que les CSH les plus immatures expriment des quantités équivalentes de transcrits de c-myc et N-myc. Si les CSH déficientes en N-myc seulement ont une capacité d'auto-renouvellement à long-terme réduite, l'invalidation combinée des gènes c-myc et N-myc conduit à une pan-cytopénie suivie d'une mort rapide de l'animal, pour cause d'apoptose de tous les types cellulaires hématopoïétiques. En particulier, les CSH en cours d'auto-renouvelemment, mais pas les CSH quiescentes, accumulent du Granzyme B (GrB), une molécule fortement cytotoxique qui provoque une mort cellulaire rapide. Ces données ont ainsi mis au jour un nouveau mécanisme dont dépend la survie des CSH, à savoir la répression du GrB, une enzyme typiquement utilisée par le système immunitaire inné pour éliminer les tumeurs et les cellules infectées par des virus. Dans le but d'évaluer l'étendue de la redondance entre c-Myc et N-Myc dans les CSH, nous avons d'une part examiné des souris dans lesquelles les séquences codantes de c-myc sont remplacées par celles de N-myc (NCR) et d'autre part nous avons géneré une série allèlique de myc en éliminant de façon combinatoire un ou plusieurs allèles de c-myc et/ou de N-myc. Alors que l'analyse des souris NCR suggère que c-Myc et N-Myc sont qualitativement redondants, la série allélique indique que les efficiences avec lesquelles ces deux protéines influencent des procédés essentiels à la maintenance des CSH sont différentes. En conclusion, nos données génétiques montrent que l'activité générale de MYC, fournie par c-Myc et N-Myc, contrôle plusieurs aspects cruciaux de la fonction des CSH, notamment l'auto-renouvellement, la survie et la différenciation. Abstract : c-Myc, the first Myc transcription factor was discovered 30 years ago and is to date one of the most potent proto-oncogenes described. It is found to be misregulated in over 50% of all cancers, where it drives proliferation, cell growth and neo-angiogenesis. Myc can also influence a variety of other functions, owing to its ability to activate and repress transcription of many target genes and to globally regulate the genome via epigenetic modifications of the chromatin. The Myc family of oncogenes consists of three closely related proteins in mammals: c-Myc, N-Myc and L-Myc. These proteins share the same biochemical properties, exert mostly the same functions, but are most often expressed in mutually exclusive patterns. Myc is now emerging as a key factor in maintenance of embryonic and adult stem cells as well as in reacquisition of stem cell properties, including induced reprogramming. We previously showed that c-Myc deficiency can cause the accumulation of hematopoietic stem cells (HSCs) due to a niche dependent differentiation defect. HSCs are responsible for life-long replenishment of all blood cell types, and are defined by their ability to self-renew while concomitantly giving rise to more commited progenitors. To gain further insight into the function of Myc in HSCs, in this study we combine the use of genetically-modified mouse models with the systematic characterization of c-myc, N-myc and L-myc transcription patterns throughout the hematopoietic system. Interestingly, the most immature HSCs express not only c-myc, but also about equal amounts of N-myc transcripts. Although conditional deletion of N-myc alone in the bone marrow does not affect steady-state hematopoiesis, N-myc null HSCs show impaired long-term self-renewal capacity. Strikingly, combined deficiency of c-Myc and N-Myc results in pan-cytopenia and rapid lethality, due to the apoptosis of most hematopoietic cell types. In particular, self-renewing HSCs, but not quiescent HSCs or progenitor cell types rapidly up-regulate and accumulate the potent cytotoxic molecule GranzymeB (GrB), causing their rapid cell death. These data uncover a novel pathway on which HSC survival depends on, namely repression of GrB, a molecule typically used by the innate immune system to eliminate tumor and virus infected cells. To evaluate the extent of redundancy between c-Myc and N-Myc in HSCs, we examined mice in which c-myc coding sequences are replaced by that of N-myc (NCR) and also generated an allelic series of myc, by combinatorially deleting one or several c-myc and/or N-myc alleles. While the analysis of NCR mice suggests that c-Myc and N-Myc are qualitatively functionally redundant, our allelic series indicates that the efficiencies with which these two proteins affect crucial HSC maintenance processes are likely to be distinct. Collectively, our genetic data show that general "MYC" activity delivered by c-Myc and N-Myc controls crucial aspects of HSC function, including self-renewal, survival and niche dependent differentiation.

Role of Notch signaling in the skin and cornea

Résumé : La voie de signalisation Notch est essentielle pour la différentiation de l'épiderme lors du développement embryonnaire de la peau. Il a été démontré que l'inactivation de Notch1 dans la peau de souris conduit à une hyperplasie de l'épiderme ainsi qu'à la formation subséquente de carcinomes basocellulaires ainsi que de plaques cornéennes. L'inactivation de Notch1 dans la cornée combinée à des lésions mécaniques démontre que les cellules progénitrices de la cornée se différentient en un épithélium hyperplasique et kératinisé comme la peau. Ce changement de destinée cellulaire conduit à une cécité cornéenne et implique des processus non-autonomes aux cellules épithéliales, caractérisés par la sécrétion de FGF-2 par l'épithélium Notch1-/- suivi d'une vascularisation et d'un remaniement du stroma sous-jacent. La déficience en vitamine A est connu comme cause de lésions cornéennes humaines (xérophtalmie sévère). En accord, nous avons trouvé que la signalisation Notch1 était liée au métabolisme de la vitamine A par la régulation de l'expression de CRBP1, nécessaire pour générer un pool de rétinol intracellulaire. La perte de Notch1 dans l'épiderme, l'autre récepteur de la famille présent dans la peau marine, ne conduit pas à un phénotype manifeste. Cependant, l'inactivation dans l'épiderme de Notch1 et Notch2 ensemble, ou de RBP-J, induit une dermatite atopique (DA) sévère chez les souris. De même, les patients souffrants de DA mais pas ceux souffrant de psoriasis ou de lichen plan, ont une réduction marquée de l'expression des récepteurs Notch dans la peau. La perte de Notch dans les keratinocytes conduit à une activation de la voie NF-κB, ce qui ensuite induit la production de TSLP, une cytokine profondément impliquée dans la pathogenèse de la DA. Nous démontrons génétiquement que TSLP est responsable de la DA ainsi que du développent d'un syndrome myéloprolifératif non-autonome aux cellules induit par le G-CSF. Cependant, ces souris avec une inactivation dans l'épiderme de Notch1 et Notch2 et aussi incapables de répondre au TSLP développent des tumeurs invasive sévères caractérisées par une haute activité de signalisation ß-catenin. TSLPR est identifié comme un potentiel suppresseur de tumeur non-autonome aux cellules tumorales; la transplantation de cellules hématopoïétiques TSLPR-/- dans des souris déficientes pour Notch est suffisant pour causer des tumeurs. Summary : The Notch pathway is essential for proper epidermal differentiation during embryonic skin development. It has previously been demonstrated that Notch1 inactivation in marine skin results in epidermal hyperplasia and subsequent formation of basal cell carcinoma-like (BCC-like) tumors as well as corneal plaques. Inducible ablation of Notch1 in the cornea combined with mechanical wounding show that Notch1 deficient corneal progenitor cells differentiate into a hyperplasic, keratinized, skin-like epithelium. This cell fate switch leads to corneal blindness and involves cell non-autonomous processes, characterized by secretion of FGF-2 through Notch1-/- epithelium followed by vascularisation and remodelling of the underlying stroma. Vitamin A deficiency is known to induce a similar corneal defect in humans (severe xerophthalmia). Accordingly, we found that Notch1 signaling is linked to vitamin A metabolism by regulating the expression of CRBP1, required to generate a pool of intracellular retinol. Epidermal loss of Notch2, the other Notch receptor present in marine skin, doesn't lead to any overt phenotypes. However, postnatal epidermis-specific inactivation of both Notch1 and Notch2, or of RBP-J, induces the development of a severe form of atopic dermatitis (AD) in mice. Likewise, patients suffering from AD, but not psoriasis or lichen planas, have a marked reduction of Notch receptor expression in the skin. Loss of Notch in keratinocytes leads to an activation of NF-κB signaling which in turn induces the production of Thymic stromal lymphopoietin (TSLP), a cytokine deeply implicated in the pathogenesis of AD. We genetically demonstrate that TSLP is responsible for AD as well as the development of a cell non-autonomous G-CSF induced myeloproliferative disorder (MPD) in mice. However, these mice with conditional epidermal inactivation of Notch1 and Notch2 as well as incapable to respond to TSLP develop severe invasive tumors characterized by high ß-catenin signaling activity. TSLPR is identified as a potential cell non-autonomous tumor suppressor; transplantation of TSLPR-/- hematopoietic cells into epidermal Notch deficient mice is sufficient to cause tumors.

Integrating postoperative value of cardiac Troponin I for a better correlation with in-hospital outcomes after congenital heart surgery.

Objective: Cardiac Troponin-I (cTnI) is a well-recognized early postoperative marker for myocardial damage in adults and children after heart surgery. The present study was undertaken to evaluate whether the integrated value (area under the curve(AUC)) of postoperative cTnI is a better mode to predict long-term outcome than post operative cTnI maximum value, after surgery for congenital heart defects (CHD). Methods: retrospective cohort study. 279 patients (mean age 4.6 years; range 0-17 years-old, 185 males) with congenital heart defect repair on cardiopulmonary by-pass were retrieved from our database including postoperative cTnI values. Maximal post operative cTnI value, post operative cTnI AUC value at 48h and total post operative cTnI AUC value were calculated and then correlated with duration of intubation, duration of ICU stay and mortality. Results: the mean duration of mechanical ventilation was 5.1+/-7.2 days and mean duration of ICU stay was 11.0+/- 13.3 days,11 patients (3.9%) died in post operative period. When comparing survivor and deceased groups, there was a significant difference in the mean value for max cTnI (16.7+/- 21.8 vs 59.2+/-41.4 mcg/l, p+0.0001), 48h AUC cTnI (82.0+/-110.7 vs 268.8+/-497.7 mcg/l, p+0.0001) and total AUC cTnI (623.8+/-1216.7 vs 2564+/-2826.0, p+0.0001). Analyses for duration of mechanical ventilation and duration of ICU stay by linear regression demonstrated a better correlation for 48h AUC cTnI (ventilation time r+0.82, p+0.0001 and ICU stay r+0.74, p+0.0001) then total AUC cTnI (ventilation time r+0.65, p+0.0001 and ICU stay r+0.60, p+0.0001) and max cTnI (ventilation time r+0.64, p+0.0001 and ICU stay r+0.60, p+0.0001). Conclusion: Cardiac Troponin I is a specific and sensitive marker of myocardial injury after congenital heart surgery and it may predict early in-hospital outcomes. Integration of post operative value of cTnI by calculation of AUC improves prediction of early in-hospital outcomes. It probably takes into account, not only the initial surgical procedure, but probably also incorporates the occurrence of hypoxic-ischemic phenomena in the post-operative period.

13q deletion syndrome and retinoblastoma in identical dichorionic diamniotic monozygotic twins.

PURPOSE: To report the case of identical dichorionic diamniotic female twins with unilateral retinoblastoma in 13q deletion syndrome. METHODS: Clinical and ophthalmoscopic evaluation, combination of multiple ligation-dependent probe amplification, array-comparative genomic hybridization analyses, and magnetic resonance imaging were performed. RESULTS: Peculiar facial features, marked hypotonia, gastroesophageal reflux, interatrial septal defect with left to right shunt and light dilatation of right chambers, 5th finger hypoplasia, 3rd-5th toes clinodactyly, 2nd toe overlapped to 3rd toe, and cutis marmorata were found. Ophthalmoscopic evaluation revealed unilateral retinoblastoma in both girls. Magnetic resonance imaging detected corpus callosum hypoplasia in both twins. A 34.4-Mb deletion involving bands 13q13.2-q21.33 and including the RB1 gene was identified in both twins. The deletion was not present in the DNA of their parents and older brother. CONCLUSIONS: Dysmorphic features in children must be always suspicious of 13q deletion syndrome and a short ophthalmoscopic follow-up is necessary to detect the presence of a retinoblastoma.

Endoscopic off-pump aortic valve replacement: does the pericardial cuff improve the sutureless closure of left ventricular access?

OBJECTIVE: Off-pump trans left ventricular approach provides more precise deployment of stented aortic valve of any size with respect to the endovascular replacement. One of the key steps of this procedure is the ventricle repair after catheter withdrawing. We designed an animal study to compare the consistency of a sutureless repair of the left ventricle access using nitinol occluder with and without pericardial cuff on the ventricular side. METHODS: Material description: The Amplatz-nitinol occluder consists of two square heads squeezing ventricle wall in between them, sealing the defect. To improve its sealing property, a pericardial patch was sutured to the ventricular head of the occluder. Animal study setup: In adult pigs, a 30F sheath was inserted into the epigastric area through the cardiac apex, up to the left ventricle, simulating the approach for off-pump aortic valve replacement. The sheath was then removed and the ventricle closed with standard occluder in half of the animals, and cuffed occluder in the other half. Animals were followed-up for 3h, collecting haemodynamics data and pericardial bleeding. RESULTS: Device was successfully deployed in 12 animals in less than 1min. In the group where the standard occluder was used, bleeding during the deployment was 80+/-20ml and after the deployment was 800+/-20ml over 3h. In the group where the cuffed occluder was used, bleeding during the deployment was 85+/-20ml and after the deployment was 100+/-5ml over 3h. In the cuffed group, bleeding was significantly lower than the standard group, p-value being <0.001. CONCLUSIONS: The occluder is easy to use and the pericardial cuff dramatically increases its efficacy as demonstrated by a significant reduction of blood loss. The cuffed occluder opens the way for endoscopic, off-pump, transventricular aortic valve replacement.

Étude de la fonction de GLUT8 sur un modèle de souris "knock-out"

Résumé GLUT8 est la première des nouvelles isoformes des GLUT récemment identifiés. Il est fortement exprimé dans les testicules et plus faiblement dans les blastocystes, le cerveau, particulièrement au niveau de l'hippocampe, et le coeur. En conditions basales, il est retenu dans un compartiment intracellulaire. Si on l'exprime en surface cellulaire, par la mutation du motif d'internalisation dileucine, il transporte le glucose avec une bonne affinité. Dans le but d'étudier sa fonction au niveau de l'organisme, nous avons créé un modèle de knock out conditionnel, en entourant le dernier exon du gène de GLUT8 par deux sites loxP. En croisant nos souris avec une souche de souris transgénique exprimant la cre-recombinase dans les cellules de la lignée germinale, nous avons généré un modèle de souris portant la délétion totale de GLUT8 de manière constitutionnelle. Les statistiques effectuées sur les premières naissances indiquent qu'une partie des souris knock out ne survit pas, suggérant un rôle de GLUT8 au niveau du développement embryonnaire. Les souris qui ont survécu ne présentent toutefois pas d'anomalies durant la croissance et sont fertiles. Elles ont des taux de glucose et d'insuline sanguins normaux. Au niveau cérébral, la structure de l'hippocampe n'est pas modifiée par la suppression de GLUT8, cependant, les souris GLUT8-/- présentent une prolifération cellulaire augmentée dans le gyrus denté. Cette augmentation de division cellulaire pourrait être la réponse adaptée à une éventuelle augmentation de la mort cellulaire au niveau de l'hippocampe. Elles ne semblent toutefois pas présenter de défauts cognitifs majeurs dans le bassin de Morris en conditions normales. Toutefois, en conditions de jeûne, elles tendent à une meilleure mémorisation à court terme. Les études morphologiques et histologiques au niveau cardiaque n'ont pas révélé de d'hypertrophie au niveau ventriculaire. La stimulation de la contraction à l'isoprotérénol n'a pas mis en évidence de défaut d'adaptation des coeurs GLUT8-/-. Cependant l'analyse fonctionnelle par électrocardiogramme, en conditions basales, a montré une augmentation de la durée de l'onde P, suggérant un défaut dans la dépolarisation des oreillettes. Nos résultats indiquent que GLUT8 ne joue pas un rôle prédominant dans la survie et la fonction basale des souris. Il pourrait jouer un rôle plus important dans des situations stressantes pour l'organisme, comme l'hypoglycémie ou les conditions d'ischémie qui induiraient son expression à la membrane plasmique et stimuleraient le captage du glucose. Abstract GLUT8 was the first of the recently identified isoform of the GLUT family proteins. It is strongly expressed in the testis. It is also found at a lower level in the blastocyst, in heart and in the brain. Under basal conditions, it is retained in the intracellular compartment, but when the internalization motif dileucine is mutated, GLUT8 translocates to the plasma membrane and transports glucose with a relatively high affinity. To study its function in vivo, we created a conditional knock out mouse model. To do so, we targeted the last exon of the GLUT8 gene with two loxP sites. We then crossed these mice with a transgenic model expressing the cre-recombinase in the gem' line to generate a constitutional total knock out mouse. The statistics made on the first breedings showed that some of the knock out mice do not survive, suggesting a role of GLUT8 in the embryonic development. Conversely mice who survive do not show developmental defects and they are fertile with normal glucose and insulin blood levels. In the brain, the general structure of the hippocampus is not modified by the deletion of GLUT8. However, GLUT8-/- mice show an increase in the cell proliferation in the dentate gyms. This cell proliferation could be due to an increase in the cell death in the hippocampus. When tested in the morris water maze, these mice do not show any cognitive defects in the basal conditions, but they have a tendency to learn better in fasted conditions. The morphological and histological studies made at the heart level did not show any cardiac hypertrophy in the ventricles. The stimulation with isoproterenol did not show any adaptation defects in the GLUT8-/- hearts. However, the functional analysis made in basal conditions with the electrocardiogram showed an increase in the P wave length, suggesting a defect in the atrial depolarization in the knock out mice. Overall, our results show that GLUT8 does not play an important role in the basal general functions in the mice, but might play a more important role during whole organism stress. Hypoglycaemia or ischemia, for example could stimulate the GLUT8 translocation to the plasma membrane to increase specifically glucose uptake. Résumé tout public Les différentes cellules de l'organisme possèdent des propriétés particulières, qui leur permettent de maintenir les fonctions de l'organe auquel elles appartiennent. La membrane plasmique qui les délimite sélectionne les substances qui vont pénétrer à l'intérieur de la cellule et permet ainsi de maintenir un environnement interne constant. Le glucose est une source d'énergie importante pour la cellule et doit pouvoir pénétrer à l'intérieur de la cellule. Il utilise pour cela des protéines de transport qui le feront passer de part et d'autre de la membrane. Les protéines de la famille des GLUT (pour GLUcose Transporter) possèdent cette capacité. GLUT8 est un membre de la famille des GLUT identifié récemment. Il possède la capacité de transporter le glucose quand il se présente à la surface de la cellule. Il est principalement exprimé dans les testicules, dans le coeur et le cerveau et durant le développement embryonnaire. Son rôle n'est toutefois pas encore défini. Ce travail consiste à étudier la fonction de GLUT8 au niveau de l'organisme entier. Nous avons créé un modèle de souris dans lesquelles l'expression de GLUT8 a été supprimée pour mettre en évidence son importance dans le maintien de l'intégrité des fonctions du corps. Les observations effectuées sur les souris qui n'expriment plus GLUT8 nous indiquent que leurs cellules prolifèrent plus vite au niveau de l'hippocampe. L'hippocampe est une structure située dans le cerveau qui est impliquée dans les phénomènes d'apprentissage. Les souris qui ont été testées dans des tâches d'apprentissage n'ont malgré cela pas montré une amélioration de la mémorisation. Dans le coeur, la suppression de GLUT8 semble présenter un défaut quand on mesure l'activité électrique du coeur par électrocardiogramme. Toutefois, ils fonctionnent normalement et ne présentent pas de défauts morphologiques en conditions normales. Les expériences effectuées sur les modèles de souris indiquent que GLUT8 ne jouerait pas un rôle prédominant dans le fonctionnement normal du corps. Il pourrait exercer sa fonction dans des situations plus particulières comme l'hypoglycémie, où il permettrait une meilleure capacité à transporter le glucose dans les cellules.

Phenotypic and molecular characterization of Bruck syndrome (Osteogenesis imperfecta with contractures of the large joints) caused by a recessive mutation in PLOD2

Le Syndrome de Bruck (Bruck Syndrome; BS) est une maladie autosomique récessive assemblant la combinaison inhabituelle de fragilité osseuse semblable à celle de l'Ostéogenèse Imparfaite (0I) avec des contractures congénitales tendineuses et cutanées des grandes articulations («ptérygia»). Les cas décrits jusqu'à ce jour mettent en évidence une grande hétérogénéité du tableau clinique, liée en partie au manque d'un diagnostic biochimique ou moléculaire. Nous savons que dans le BS les gènes codant pour le collagène 1 ne sont pas mutés, mais savons néanmoins, grâce à l'étude du collagène extrait de biopsies osseuses, qu'il y a un déficit d'hydroxylation des résidus de lysine dans les télopeptides du collagène 1 qui servent à la formation des liens intermoléculaires (crosslinks) et donc à la stabilisation des fibres de collagène. Un locus génétique du BS à été mappé sur 17q12, mais le gène responsable sur ce locus reste inconnu; plus récemment, deux mutations dans le gène de la lysyl hydroxylase 2 (PLOD2, position chromosomique 3q23-q24) ont été identifiées, démontrant l'hétérogénéité génétique du ES. La proportion de ES liée à 17p22 (BS type 1) et celle liée à une mutation dans PLOD2 (BS type 2) est encore incertaine et nous manquons de données sur la corrélation phenotype-génotype. Nous avons étudié le cas d'un garçon avec des contractures et des ptérygia dès la naissance, combinées à une ostéopénie sévère de type OI menant à des fractures multiples. Ses urines contenaient une quantité élevée d'hydroxyproline, indiquant un remaniement important du tissu osseux, mais peu de produits de dégradation des crosslinks du collagène, indiquant donc une réduction de la proportion de crosslinks dans le collagène in vivo. Nous avons pu démontrer chez lui la présence d'une nouvelle mutation homozygote dans le gène PLOD2 menant à une substitution Arg598His; les deux parents du sujet étaient hétérozygotes pour la mutation et celle-ci était absente dans notre population témoin. La mutation est adjacente aux deux mutations rapportées précédemment (Gly601Val et Thr608Ile), ce qui suggère la présence d'un ''hotspot'' mutationnel mais aussi d'une région de grande importance fonctionnelle sur PLOD2 : cette observation est importante pour la création d'inhibiteurs de PLOD2, recherchés en ce moment pour le traitement de la fibrose. La combinaison de ptérygia et de fragilité osseuse, comme illustrée par notre patient est apparemment contradictoire et donc difficilement explicable mais indique que l'hydroxylation des résidus lysyl des télopeptides est importante non seulement pour la stabilité osseuse mais aussi dans la morphogénèse et la formation des articulations dans la période prénatale. Finalement, la mesure des produits de dégradation du collagène dans l'urine et l'analyse de mutation de PLOD2 permet le diagnostic du syndrome de Bruck et permet de le différencier de l'Osteogénèse Imparfaite. -- Bruck syndrome (BS) is a recessively-inherited phenotypic disorder featuring the unusual combination of skeletal changes resembling osteogenesis imperfecta (0I) with congenital contractures of the large joints. Clinical heterogeneity is apparent in cases reported thus far. While the genes coding for collagen 1 chains are unaffected in BS, there is biochemical evidence for a defect in the hydroxylation of lysine residues in collagen 1 telopeptides. One BS locus has been mapped at 17p12, but more recently, two mutations in the lysyl hydroxylase 2 gene (PLOD2, 3q23-q24) have been identified in BS, showing genetic heterogeneity. The proportion of BS cases linked to 17p22 (BS type 1) or caused by mutations in PLOD2 (BS type 2) is still uncertain, and phenotypic correlations are lacking. We report on a boy who had congenital contractures with pterygia at birth and severe 0I-like osteopenia and multiple frac-tures. His urine contained high amounts of hydroxyproline but low amounts of collagen crosslinks degradation products; and he was shown to be homozygous for a novel mutation leading to an Arg598His substitution in PLOD2. The mutation is adjacent to the two mutations previously reported (Gly601Val and Thr608Ile), suggesting a functionally important hotspot in PLOD2. The combination of pterygia with bone fragility, as illustrated by this case, is difficult to explain; it suggests that telopeptide lysyl hydroxylation must be involved in prenatal joint formation and morphogenesis. Collagen degradation products in urine and mutation analysis ofPLOD2 maybe used to diagnose BS and differentiate it from M.

Control of hair follicle cell fate by underlying mesenchyme through a CSL-Wnt5a-FoxN1 regulatory axis.

Epithelial-mesenchymal interactions are key to skin morphogenesis and homeostasis. We report that maintenance of the hair follicle keratinocyte cell fate is defective in mice with mesenchymal deletion of the CSL/RBP-Jkappa gene, the effector of "canonical" Notch signaling. Hair follicle reconstitution assays demonstrate that this can be attributed to an intrinsic defect of dermal papilla cells. Similar consequences on hair follicle differentiation result from deletion of Wnt5a, a specific dermal papilla signature gene that we found to be under direct Notch/CSL control in these cells. Functional rescue experiments establish Wnt5a as an essential downstream mediator of Notch-CSL signaling, impinging on expression in the keratinocyte compartment of FoxN1, a gene with a key hair follicle regulatory function. Thus, Notch/CSL signaling plays a unique function in control of hair follicle differentiation by the underlying mesenchyme, with Wnt5a signaling and FoxN1 as mediators.

Analysis of c-Myc function in mouse epidermis

Abstract The c-myc gene is one of the most frequently mutated oncogenes found in human tumors. c-Myc has been implicated in the regulation of various biological processes including cell cycle progression, cellular growth, differentiation, angiogenesis, immortalization and apoptosis. To assess the normal role of c-Myc in epithelial cell types in vitro and in vivo we have deleted the c-myc gene in keratinocytes and in the adult skin epidermis by conditional Cre/loxP mediated recombination. Similar to what we have previously shown in mouse embryonic fibroblasts acute elimination of c-Myc activity in cultured keratinocytes causes cells to cease proliferation and adapt a flat cell morphology. Mutant cells accumulate in a diploid Ki67neg stage, indicative of a quiescent Go stage. This demonstrates that c-Myc activity is essential to maintain keratinocytes in a productive cell cycle. In addition, mutant keratinocytes showed a defect in Ca2+ induced induction of the differentiation marker Keratin 1 suggesting a role for c-Myc during differentiation. To assess the in vivo role of c-Myc we used a tamoxifen inducible K5::CreERT transgene to delete the c-myc gene in the adult skin epidermis. Unexpectedly, despite strong c-Myc expression in the basal compartment it is not required for maintenance of the skin epidermis in the adult mouse. The epidermis appeared normal with respect to both proliferation and differentiation. In addition, no selection against c-Myc deficient epidermal cells occurred over many months, further confirming that c-Myc is dispensable for normal skin homeostasis. Even more surprising, TPA induced hyperproliferation also occurred in a c-Myc independent manner. Treatment of the skin with the mutagen DMBA prior to TPA is a classical way to induce papillomas by selecting for mutations that lead to dominant activation of the oncogene Ha-Ras. Most interestingly tumor formation was severely inhibited suggesting that tumor progression requires endogenous c-Myc. Further studies are required to address whether the role of c-Myc in the activation of telomerase or the Werner protein, or its role to induce angiogenesis is required for skin tumor progression, In conclusion, this work shows that while c-Myc is not required for maintenance or hyperplasia of mouse epidermis, it is essential for skin tumor progression in collaboration with Ras. Résumé Le gène c-myc est un des oncogènes les plus fréquemment mutés dans les tumeurs humaines. c-Myc est impliqué dans la régulation de processus biologiques variés, comme la progression du cycle cellulaire, la croissance cellulaire, la différenciation, l'angiogenèse, l'immortalisation et l'apoptose. Pour caractériser le rôle physiologique de c-Myc dans les cellules de type épithélial in vitro et in vivo, le gène c-myc a été délété dans des kératinocytes primaires et dans l'épiderme de peau de souris adultes par des recombinaisons conditionnelles (système Cre/loxP). De la même façon que dans les fibroblastes d'embryon de souris, l'élimination aiguë de l'activité de c-Myc dans les kératinocytes en culture primaire provoque l'arrêt de la prolifération des cellules et leur applatissement morphologique. Les cellules mutantes restent dans un stade diploïde Ki67neg, indiquant un stade quiescent Go. Cela démontre que l'activité de c-Myc est essentielle pour maintenir les kératinocytes dans le cycle cellulaire. De plus, les kératinocytes mutants montrent une déficience pour le marqueur de différenciation Kératine 1 au cours de la différenciation induite par le calcium, suggérant un rôle de c-Myc dans la différenciation cellulaire. Pour comprendre le rôle de c-Myc in vivo, le transgène K5::CreERT inductible par le tamoxifen a été utilisé pour déléter le gène c-inyc dans l'épiderme de souris adultes. Etonnemment, malgré une forte expression de c-Myc dans le compartiment basal de l'épiderme, ce gène n'est pas nécessaire pour la maintenance de l'épiderme de la peau chez la souris adulte. L'épiderme apparait normal avec une prolifération et une différenciation physiologique des cellules. De plus, il n'y a pas de sélection contre les cellules épidennales c-Myc déficientes après plusieurs mois, ce qui confirme que c-Myc n'est pas nécessaire pour l'homéostasie normale de la peau. Encore plus surprenant, une hyperprolifération est également induite par du TPA chez les souris mutantes, impliquant une voie de prolifération indépendante de c-Myc. Le traitement de la peau par le mutagène DMBA avant le traitement au TPA est une voie classique d'induction de papillomes, par sélection de mutations conduisant à l'activation de l'oncogène Ha-Ras. La formation des tumeurs est fortement inhibée chez les souris mutantes, suggérant que la progression des tumeurs nécessite la présence endogène de c-Myc. De nouvelles études sont nécessaires pour savoir si c-Myc a un rôle dans l'activation de la télomérase ou de la protéine de Werner, ou encore dans l'angiogénèse, qui sont nécessaires pour la progression tumorale. En conclusion, ce travail montre que même si c-Myc n'est pas nécessaire pour la maintenance ou l'hyperplasie de la peau de souris, il est essentiel pour la progression des tumeurs de la peau en collaboration avec Ras.

Bilateral sequential nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy: a comparison of visual outcomes in fellow eyes using quantitative analysis of goldmann visual fields.

OBJECTIVE To better define the concordance of visual loss in patients with nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION). METHODS The medical records of 86 patients with bilateral sequential NAION were reviewed retrospectively, and visual function was assessed using visual acuity, Goldmann visual fields, color vision, and relative afferent papillary defect. A quantitative total visual field score and score per quadrant were analyzed for each eye using the numerical Goldmann visual field scoring method. RESULTS Outcome measures were visual acuity, visual field, color vision, and relative afferent papillary defect. A statistically significant correlation was found between fellow eyes for multiple parameters, including logMAR visual acuity (P = .01), global visual field (P < .001), superior visual field (P < .001), and inferior visual field (P < .001). The mean deviation of total (P < .001) and pattern (P < .001) deviation analyses was significantly less between fellow eyes than between first and second eyes of different patients. CONCLUSIONS Visual function between fellow eyes showed a fair to moderate correlation that was statistically significant. The pattern of vision loss was also more similar in fellow eyes than between eyes of different patients. These results may help allow better prediction of visual outcome for the second eye in patients with NAION.