Les maladies rares affectent 30 millions de personnes en Europe

En Europe, une maladie est dite rare lorsqu'elle affecte moins d'une personne sur 2000. C'est une affection invalidante pouvant mettre en jeu le pronostic vital et qui nécessite des efforts combinés spéciaux pour sa prise en charge. Plus de 7000 maladies rares ont été identifiées à ce jour. Prises dans leur ensemble, elles affectent 30 millions de personnes en Europe et constituent un problème majeur de santé publique. L'Union européenne et de nombreux Etats membres ont déjà pris des mesures spécifiques de grande ampleur pour lutter contre les maladies rares, mais cette problématique est encore largement méconnue en Suisse. La première Journée européenne des maladies rares invite les autorités politiques suisses, les professionnels de santé, les scientifiques et l'industrie pharmaceutique à soutenir les efforts déjà initiés et progresser dans la lutte contre les maladies rares dans notre pays.

Mice carrying ubiquitin-specific protease 2 (Usp2) gene inactivation maintain normal sodium balance and blood pressure.

Ubiquitylation plays an important role in the control of Na⁺ homeostasis by the kidney. It is well established that the epithelial Na⁺ channel ENaC is regulated by the ubiquitin-protein ligase NEDD4-2, limiting ENaC cell surface expression and activity. Ubiquitylation can be reversed by the action of deubiquitylating enzymes (DUBs). One such DUB, USP2-45, was identified previously as an aldosterone-induced protein in the kidney and is also a circadian output gene. In heterologous expression systems, USP2-45 binds to ENaC, deubiquitylates it, and enhances channel density and activity at the cell surface. Because the role of USP2-45 in renal Na⁺ transport had not been studied in vivo, we investigated here the effect of Usp2 gene inactivation in this process. We demonstrate first that USP2-45 protein has a rhythmic expression with a peak at ZT12. Usp2-KO mice did not show any differences from wild-type littermates with respect to the diurnal control of Na⁺ or K⁺ urinary excretion and plasma levels either on a standard diet or after acute and chronic changes to low- and high-Na⁺ diets, respectively. Moreover, they had similar aldosterone levels on either a low- or high-Na⁺ diet. Blood pressure measurements using telemetry did not reveal variations compared with control mice. Usp2-KO mice did not display alterations in expression of genes involved in sodium homeostasis or the ubiquitin system, as evidenced by transcriptome analysis in the kidney. Our data suggest that USP2 does not play a primary role in the control of Na⁺ balance or blood pressure.

Licorice-induced hypertension and common variants of genes regulating renal sodium reabsorption.

AIM: To study if gene alterations affecting renal sodium reabsorption associate with susceptibility to licorice-induced hypertension.METHODS: Finnish subjects (n = 30) with a previously documented incident of licorice-induced hypertension were recruited for the study using a newspaper announcement. Their previous clinical and family histories as well as serum electrolyte levels were examined. DNA samples from all individuals were screened for variants of the genes encoding 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 (11betaHSD2) and alpha-, beta-, and gamma-subunits of the epithelial sodium channel (ENaC).RESULTS: Upon licorice predisposition, the patients had a mean blood pressure of 201/118 mmHg. Circulating potassium, renin, and aldosterone levels were low. No significant DNA variations were identified in the 11betaHSD2 gene. Four subjects were heterozygous for beta- and gammaENaC variants previously shown to be associated with hypertension. Furthermore, a novel G insertion (2004-2005insG) in the SCNN1A gene encoding the alphaENaC was identified in two subjects. The frequency of these ENaC variants was significantly higher in subjects with licorice-induced hypertension (6/30 i.e. 20%) than in blood donors (11/301 i.e. 3.7%, P = 0.002).CONCLUSIONS: Defects of the 11betaHSD2 gene do not constitute a likely cause for licorice-induced hypertension. Variants of the ENaC subunits may render some individuals sensitive to licorice-induced metabolic alterations and hypertension.

Développement d'outils de surveillance biologique pour l'évaluation des risques à la santé de travailleurs en arboriculture et en viticulture exposés aux fongicides

De nombreux travailleurs utilisent le captan et le folpet comme fongicides en agriculture, mais leur exposition n'est pas toujours mesurée de manière spécifique et précise. La surveillance biologique est un excellent outil à cet effet puisqu'elle permet de quantifier l'exposition réelle. Toutefois, la majorité des connaissances toxicologiques pour ces fongicides proviennent d'études sur les animaux, et les données chez l'humain sont limitées.Le but du présent projet est donc de développer des outils de surveillance biologique pour évaluer l'exposition de travailleurs au captan et au folpet. Dans cette perspective, le projet a été subdivisé en trois parties complémentaires, soit i) de développer des méthodes analytiques spécifiques pour quantifier les biomarqueurs d'intérêt du captan, à savoir le tétrahydrophtalimide (THPI), et du folpet, à savoir le phtalimide (PI) et l'acide phtalique, dans le plasma et l'urine; ii) de déterminer la toxicocinétique des deux fongicides en exposant desvolontaires de façon aigüe à de faibles doses de captan ou de folpet par voie orale et cutanée dans des conditions semi-contrôlées et en quantifiant les biomarqueurs dans chacune des deux matrices, excepté l'acide phtalique qui a été mesuré seulement dans l'urine; iii) de valider les biomarqueurs d'exposition sélectionnés et d'évaluer l'exposition réelle des travailleurs et les voies prédominantes d'exposition au captan et au folpet en collectant des données biologiques chez des travailleurs en arboriculture et en viticulture lors d'activités de traitement et d'effeuillage pendant sept jours consécutifs.Selon ces travaux, le THPI et le PI sont deux biomarqueurs valides et spécifiques pour quantifier l'exposition au captan et au folpet, respectivement, chez l'humain. En effet, les méthodes développées pour ces deux métabolites sont robustes avec des limites de détection plus sensibles que celles rapportées dans la littérature, un taux de recouvrement de 90% pour le THPI et de 75% pour le PI, une très bonne linéarité (R2>0,99) et une bonne stabilité avec des variations intra- et inter-journalières faibles (RSD<15%). Elles ont permis de déterminer les profils cinétiques des deux métabolites chez les volontaires et chez les travailleurs. Ces derniers indiquent d'ailleurs une élimination rapide, avec une demi-vie d'élimination dans l'urine de 11,7 h et 18,7 h pour le THPI et de 27,3 h et 28,8 h pour le PI, respectivement après une absorption par voie orale et cutanée, ainsi qu'une faible absorption cutanée lorsque les valeurs sont comparées pour les deux voies d'exposition. Des profils parallèles sont aussi observés entre le PI et l'acide phtalique pour les volontaires et les agriculteurs, mais le folpet se retrouve davantage métabolisé sous forme d'acide phtalique que de PI. Quant à l'étude des agriculteurs, elle montre que la voie principale d'exposition de ces travailleurs est la voiecutanée. Il est aussi souligné qu'il est important 1) de favoriser les collectes d'urines complètes sur 24 h au urines ponctuelles, 2) de mesurer plusieurs métabolites, et 3) d'associer les données de surveillance biologique à la toxicocinétique. Ainsi, les connaissances acquises par cette étude peuvent s'appliquer à d'autres fongicides, voire d'autres substances.

A novel dominant mutation of the Nav1.4 alpha-subunit domain I leading to sodium channel myotonia.

BACKGROUND: Mutations in SCN4A may lead to myotonia. METHODS: Presentation of a large family with myotonia, including molecular studies and patch clamp experiments using human embryonic kidney 293 cells expressing wild-type and mutated channels. RESULTS: In a large family with historic data on seven generations and a clear phenotype, including myotonia at movement onset, with worsening by cold temperature, pregnancy, mental stress, and especially after rest after intense physical activity, but without weakness, the phenotype was linked with the muscle sodium channel gene (SCN4A) locus, in which a novel p.I141V mutation was found. This modification is located within the first transmembrane segment of domain I of the Na(v)1.4 alpha subunit, a region where no mutation has been reported so far. Patch clamp experiments revealed a mutation-induced hyperpolarizing shift (-12.9 mV) of the voltage dependence of activation, leading to a significant increase (approximately twofold) of the window current amplitude. In addition, the mutation shifted the voltage dependence of slow inactivation by -8.7 mV and accelerated the entry to this state. CONCLUSIONS: We propose that the gain-of-function alteration in activation leads to the observed myotonic phenotype, whereas the enhanced slow inactivation may prevent depolarization-induced paralysis.

Pollution stress on aquatic microbial communities

Thousands of chemical compounds enter the natural environment but many have unknown effects and consequences, in particular at low concentrations. This thesis work contributes to our understanding of pollution effects by using bacteria as test organisms. Bacteria are important for this question because some of them degrade and transform pollutants into less harmful compounds, but secondly because they themselves can be inhibited in their reproduction by exposure to toxic compounds. When inhibitory effects occur this may change the composition of the microbial com¬munity in the long run, leading to altered or diminished ecosystem services by those communities. As a result chemicals of anthropogenic origin may accumulate and per¬sist in the environment, and finally, affect higher organisms as well. In addition to acquiring basic understanding of pollutant effects at low concentrations on bacterial communities an applied goal of this thesis work was to develop bacteria-based tests to screen new organic chemicals for toxicity and biodégradation. In the first part of this work we developed a flow cytometry-based assay on SYT09 plus ethidium-bromide or propidium-iodide stained cells of Pseudomonas ûuorescens exposed or not to a variety of pollutants under oligotrophic growth conditions. Flow cytometry (FC) allows fast and accurate counting of bacterial cells under simul¬taneous assessment of their physiological state, in particular in combination with different fluorescent dyes. Here we employed FC and fluorescent dyes to monitor the effect that pollutants may exert on Pseudomonas ûuorescens SV3. First we designed an oligotrophic growth test, which enabled us to follow population growth at low densities (104 - 10 7 cells per ml) using 0.1 mM sodium acetate as carbon source. Cells in the oligotrophic milieu were then exposed or not to a variety of common pollutants, such as 2-chlorobiphenyl (2CBP), naphthalene (NAH), 4-chlorophenol (4CP), tetradecane (TD), mercury chloride (HgCl2) or benzene, in different dosages. Exposed culture samples were stained with SYT09 (green fluorescent dye binding nucleic acids, generally staining all cells) in combination with propidium iodide (PI) or ethidium bromide (EB), both dyes being membrane integrity indicators. We ob- served that most of the tested compounds decreased population growth in a dosage- dependent manner. SYT09/PI or SYT09/EB staining then revealed that chemical exposure led to arisal of subpopulations of live and injured or dead cells. By modeling population growth on the total cell numbers in population or only the subpopulation of live cells we inferred that even in stressed populations live cells multiply at rates no different to unexposed controls. The net decrease in population growth would thus be a consequence of more and more cells being not able to multiply at all, rather than all cells multiplying at slower rates. In addition, the proportion of injured cells correlated to the compound dosage. We concluded that the oligotrophic test may be useful to asses toxicity of unknown chemicals on a variety of model bacteria. Mul¬tiple tests can be run in parallel and effects are rapidly measured within a period of 8 hours. Interestingly, in the same exposure tests with P. fluorescens SV3 we observed that some chemicals which did not lead to a reduction of net population growth rates did cause measurable effects on live cells. This was mainly observed in cells within the live subpopulation as an increase of the EB fluorescence signal. We showed that SYT09/EB is a more useful combination of dyes than SYT09/PI because PI fluorescence tend to increase only when cells are effectively dead, but not so much in live cells (less then twofold). In contrast, EB geometric mean fluorescence in live cells increased up to eightfold after exposure to toxic compounds. All compounds even at the lowest concentration caused a measurable increase in EB geometric mean fluorescence especially after 2 h incubation time. This effect was found to be transient for cells exposed to 2CBP and 4CP, but chronic for cells incubated with TD and NAH (ultimately leading to cell death). In order to understand the mechanism underlying the observed effects we used known membrane or energy uncouplers. The pattern of EB signal increase in chemical-exposed populations resembled mostly that of EDTA, although EB fluorescence in EDTA-treated or pasteurized cells was even higher than after exposure to the four test chemicals. We conclude that the ability of cells to efflux EB under equilibrium conditions is an appropriate measure for the potential of a chemical to exert toxicity. Since most bacterial species possess efflux systems for EB that all require cellular energy, our test should be more widely relevant to infer toxicity effects of chemical exposure on the physiological status of the bacterial cell. To better understand the effect of toxicant exposure on efflux defense systems, we studied 2-hydroxybiphenyl toxicity to Pseudomonas azeiaica HBP1. We showed that 2-HBP exerts toxicity even to P. azelaica HBP1, but only at concentrations higher than 0.5 mM. Above this concentration transient loss of membrane polarization and integrity occurred, which we conclude from staining of growing cells with fluorescent dyes. Cells finally recover and resume growth on 2HBP. The high resistance of P. azelaica HBP1 to 2-HBP was found to be the result of an efficient MexABOprM- type efflux pump system counteracting passive influx of this compound into the membrane and cellular interior. Mutants with disrupted mexA, mexB and oprM genes did no longer grow on 2-HBP at concentrations above 100 μΜ, whereas below this concentration we found 2-HBP-concentration dependent decrease of growth rate. The MexAB-OprM system in P. azeiaica HBP1 is indeed an efflux pump for ethidium bromide as well. By introducing gfp reporter fusions responsive to intracellular 2- HBP concentrations into HBP1 wild-type or the mutants we demonstrated that 2HBP enters into the cells in a similar way. In contrast, the reporter system in the wild-type cells does not react to 2-HBP at an outside concentration of 2.4 μΜ, whereas in mutant cells it does. This suggests that wild-type cells pump 2-HBP to the outside very effectively preventing accumulation of 2-HBP. 2HBP metabolism, therefore, is not efficient enough to lower the intracellular concentration and prevent toxicity. We conclude that P. azelaica HBP1 resistance to 2-HBP is mainly due to an efficient efflux system and that 2HBP in high concentrations exerts narcotic effects on the bacterial membrane. In the part of this thesis, we investigated the possibilities of bacteria to degrade pollutants at low concentrations (1 mg per L and below). As test components we used 2-hydroxybiphenyl, antibiotics and a variety of fragrances, many of which are known to be difficult to biodegrade. By using accurate counting of low numbers of bacterial cells we could demonstrate that specific growth on these compounds is possible. We demonstrated the accuracy of FC counting at low cell numbers (down to 103 bacterial cells per ml). Then we tested whether bacterial population growth could be specifically monitored at the expense of low substrate concentrations, us¬ing P. azelaica HBP1. A perfect relationship was found between growth rate, yield and 2-HBP concentrations in the range of 0.1 up to 5 mg per L. Mixing P. azelaica within sludge, however, suggested that growth yields in a mixed community can be much lower than in pure culture, perhaps because of loss of metabolic intermediates. We then isolated new strains from activated sludge using 2-HBP or antibiotics (Nal, AMP, SMX) at low concentrations (0.1-1 mg per L) as sole carbon and energy sub¬strate and PAO microdishes. The purified strains were then examined for growth on their respective substrate, which interestingly, showed that all strains can not with¬stand higher than 1 or 10 mg per L concentrations of target substrate. Thus, bacteria must exist that contribute to compound degradation at low pollutant concentrations but are inhibited at higher concentrations. Finally we tested whether specific biomass growth (in number of cells) at the expense of pollutants can also be detected with communities as starting material. Hereto, we focused on a number of fragrance chemicals and measured community biomass increase by flow cytometry cell counting on two distinct starter communities: (i) diluted Lake Geneva water, and dilute activated sludge from a wastewater treatment plant. We observed that most of the test compounds indeed resulted in significant biomass increase in the starter community compared to a no-carbon added control, but activated sludge and lake Geneva water strongly differed (almost mutually ex¬clusive) in their capacity to degrade the test chemicals. In two cases for activated sludge the same type of microbial community developed upon compound exposure, as concluded from transcription fragment length polymorphism analysis on community purified and PCR amplified 16S rRNA gene fragments. To properly test compound biodegradability it is thus important to use starter communities of different origin. We conclude that FC counting can be a valuable tool to screen chemicals for their biodegradability and toxicity. - Des milliers de produits chimiques sont libérés dans l'environnement mais beaucoup ont des effets inconnus, en particulier à basses concentrations. Ce travail de thèse contribue à notre comprehension des effets de la pollution en utilisant des bacteries comme des organismes-tests. Les bacteries sont importantes pour etudier cette ques¬tion car certaines d'entre elles peuvent degrader ou transformer les polluants, mais également parce qu'elles-mmes peuvent tre inhibees dans leur reproduction après avoit ete exposees à ces composes toxiques. Quand des effets inhibiteurs ont lieu, la composition de la communauté microbienne peut tre changee à long terme, ce qui mène à une reduction du service d'ecosystème offert par ces communautés. En consequence, après leur liberation dans l'environnement, les produits chimiques d'origine anthropogenique peuvent soit s'y accumuler et per¬sister, exerant ainsi des effets encore inconnus sur les organismes vivants. En plus d'acquérir des connaissances de base sur les effets des polluants à basses concentra¬tions sur les communautés microbiennes, un but applique de cette thèse était de développer des tests bases sur les bacteries afin d'identifier de nouveau composes pour leur toxicité ou leur biodégradation. Dans la première partie de ce travail, nous avons developpe un test base sur la cytometrie de flux (FC) sur des cellules de Pseudomonas fluorescens colorees par du bromure d'ethidium ou de l'iodure de propidium et exposees ou non à une palette de polluants sous des conditions de croissance oligotrophique. La cytometrie de flux est une technique qui connaît de nombreuses applications dans la microbiologie environ¬nementale. Cela est principalement du au fait qu'elle permet un comptage rapide et precis ainsi que l'évaluation de l'état physiologique, en particulier lorsqu'elle est combinée h des colorations fluorescentes. Ici, nous avons utilise la technique FC et des colorants fluorescents afin de mesurer l'effet que peuvent exercer certains pollu¬ants sur Pseudomonas ûuorescens SV3 . D'abord nous avons conu des tests oligo- trophiques qui nous permettent de suivre la croissance complète de cellules en culture h des densites faibles (104 -10 7 cellules par ml), sur de l'acetate de sodium à 0.1 mM, en presence ou absence de produits chimiques (2-chlorobiphenyl (2CBP), naphthalène (NAH), 4-chlorophenol (4CP), tetradecane (TD), chlorure de mercure(II) (HgCl2)) à différentes concentrations. Afin de montrer le devenir des bacteries tant au niveau de la cellule individuelle que celui de la population globale, après exposition à des series de composes chimiques, nous avons compte les cellules colorees avec du SYT09 (col¬orant fluorescent vert des acides nucléiques pour la discrimination des cellules par rapport au bruit de fond) en combinaison avec l'iodure de propidium (PI) ou le bromure d'ethidium (EB), indicateurs de l'intégrité de la membrane cellulaire avec FC. Nous avons observe que de nombreux composes testes avaient un effet sur la croissance bacterienne, resultant en une baisse du taux de reproduction de la pop¬ulation. En outre, la double coloration que nous avons utilisee dans cette etude SYT09/PI ou SYT09/EB a montre que les produits chimiques testes induisaient une reponse heterogène des cellules dans la population, divisant celle-ci en sous- populations "saine", "endommagee" ou "morte". Les nombres de cellules à partir du comptage et de la proportion de celles "saines" et "endommagees/mortes" ont ensuite ete utilises pour modeliser la croissance de P. ûuorescens SV3 exposee aux produits chimiques. La reduction nette dans la croissance de population est une consequence du fait que de plus en plus de cellules sont incapables de se reproduire, plutt que du fait d'une croissance plus lente de l'ensemble de la population. De plus, la proportion de cellules endommagees est correllee au dosage du compose chimique. Les résultats obtenus nous ont permis de conclure que le test oligotrophique que nous avons developpe peut tre utilise pour l'évaluation de la toxicité de produits chimiques sur différents modèles bacteriens. Des tests multiples peuvent tre lances en parallèle et les effets sont mesures en l'espace de huit heures. Par ailleurs, nous en déduisons que les produits chimiques exercént un effet sur la croissance des cellules de P. ûuorescens SV3, qui est heterogène parmi les cellules dans la population et depend du produit chimique. Il est intéressant de noter que dans les mmes tests d'exposition avec P. ûuorescens SV3, nous avons observe que certains composes qui n'ont pas conduit à une reduction du taux de la croissance nette de la population, ont cause des effets mesurables sur les cellule saines. Ceci a ete essentiellement observe dans la portion "saine" des cellules en tant qu'augmentation du signal de la fluorescence de 1ΈΒ. D'abord nous avons montre que SYT09/EB était une com¬binaison de colorants plus utile que celle de SYT09/PI parce que la fluorescence du PI a tendance à augmenter uniquement lorsque les cellules sont effectivement mortes, et non pas dans les cellules saines (moins de deux fois plus). Par opposi¬tion, la fluorescence moyenne de l'EB dans les cellules saines augmente jusqu'à huit fois plus après exposition aux composes toxiques. Tous les composes, mme aux plus basses concentrations, induisent une augmentation mesurable de la fluorescence moy¬enne de 1ΈΒ, plus particulièrement après deux heures d'incubation. Cet effet s'est revele tre transitoire pour les cellules exposees aux 2CNP et 4CP, mais est chro¬nique pour les cellules incubees avec le TD et le NAH (entranant la mort cellulaire). Afin de comprendre les mécanismes qui sous-tendent les effets observes, nous avons utilise des decoupleurs d'energie ou de membrane. L'augmentation du signal EB dans les populations causee par des produits chimiques ressemblait à celle exerce par le chelateur des ions divalents EDTA. Cependant, les intensités du signal EB des cellules exposees aux produits chimiques testees n'ont jamais atteint les valeurs des cellules traitees avec l'EDTA ou pasteurises. Nous en concluons que le test oli- gotrophique utilisant la coloration (SYT09/)EB des cellules exposees ou non à un produit chimique est utile afin d'evaluer l'effet toxique exerce par les polluants sur la physiologie bacterienne. Afin de mieux comprendre la reaction d'un système de defense par pompe à efflux après exposition à une toxine, nous avons étudié la toxicité du 2-hydroxybiphenyl (2-HBP) sur Pseudomonas azeiaica HBP1. Nous avons montre que le 2-HBP exerce une toxicité mme sur HBP1, mais uniquement à des concentrations supérieures à 0.5 mM. Au-dessus de cette concentration, des pertes transitoires d'intégrité et de polarization membranaire ont lieu, comme cela nous a ete montre par coloration des cellules en croissance. Les cellules sont finalement capables de se rétablir et de reprendre leur croissance sur 2-HBP. La forte resistance de P. azeiaica HBP1 h 2-HBP physiologie bacterienne s'est revele tre le résultat d'un système de pompe h efflux de type MexABOprM qui contre-balance l'influx passif de ce compose h travers la membrane. Nous avons montre, en construisant des mutants avec des insertions dans les gènes mexA, mexB and oprM et des fusions avec le gène rapporteur gfp, que l'altération de n'importe quelle partie du système d'efflux conduisait à accroître l'accumulation de 2-HBP dans la cellule, en comparaison avec la souche sauvage HBP1, provoquant une diminution de la resistance au 2-HBP ainsi qu'une baisse du taux de reproduction des cellules. Des systèmes d'efflux similaires sont répandus chez de nombreuses espèces bactériennes. Ils seraient responsables de la resistance aux produits chimiques tels que les colorants fluorescents (bromure d'ethidium) et des antibiotiques. Nous concluons que la resistance de P. azelaica HBP1 à 2-HBP est principalement due à un système d'efflux efficace et que 2-HBP, à des concentrations elevees, exerce un effet deletère sur la membrane bacterienne. En se basant sur le comptage des cellules avec la FC, nous avons developpe ensuite une methode pour evaluer la biodegradabilite de polluants tels que le 2-HBP ainsi que les antibiotiques (acide nalidixique (Nal), ampicilline (AMP) ou sulfamethoxazole (SMX)) à de faibles concentrations lmg par L et moins), par le suivi de la croissance spécifique sur le compose de cultures microbiennes pures et mixtes. En utilisant un comptage precis de faibles quantités de cellules nous avons pu demontrer que la croissance spécifique sur ces composes est possible. Nous avons pu illustrer la precision du comptage par cytometrie de flux à faible quantité de cellules (jusqu'à 10 3 cellules par ml). Ensuite, nous avons teste s'il était possible de suivre dynamiquement la croissance de la population de cellules sur faibles concentrations de substrats, en utilisant P. azelaica HBP1. Une relation parfaite a ete trouvee entre le taux de croissance, le rendement et les concentrations de 2-HBP (entre 0.1 et 5 mg par L). En mélangeant HBP1 à de la boue active, nous avons pu montrer que le rendement en communauté mixtes pouvait tre bien inférieur qu'en culture pure. Ceci étant peut tre le résultat d'une perte d'intermédiaires métaboliques. Nous avons ensuite isole de nouvelles souches à partir de la boue active en utilisant le 2-HBP ou des antibiotiques (Nal, AMP, SMX) h basses concentrations (0.1-1 mg par L) comme seules sources de carbone et d'energie. En combinaison avec ceci, nous avons également utilise des microplaques PAO. Les souches purifiees ont ensuite ete examinees pour leurs croissances sur leurs substrats respectifs. De faon intéressante, toutes ces souches ont montre qu'elles ne pouvaient pas survivre à des concentrations de substrats supérieures à 1 ou 10 mg par L. Ainsi, il existe des bacteries qui contribuent à la degradation de composes à basses concentrations de polluant mais sont inhibes lorsque ces concentrations deviennent plus hautes. Finalement, nous avons cherche à savoir s'il est possible de detecter une croissance spécifique à une biomasse au depend d'un polluant, en partant d'une communauté microbienne. Ainsi, nous nous sommes concentre sur certains composes et avons mesure l'augmentation de la biomasse d'une communauté grce à la cytometrie de flux. Nous avons compte deux communautés de depart distinctes: (i) une dilution d'eau du Lac Léman, et une dilution de boue active d'une station d'épuration. Nous avons observe que la plupart des composes testes ont entrane une augmentation de la biomasse de depart par rapport au control sans addition de source de carbone. Néanmoins, les échantillons du lac Léman et de la station d'épuration différaient largement (s'excluant mutuellement l'un l'autre) dans leur capacité à degrader les composes chimiques. Dans deux cas provenant de la station d'épuration, le mme type de communauté microbienne s'est developpe après exposition aux composes, comme l'a démontré l'analyse TRFLP sur les fragments d'ARN 16S purifie de la communauté et amplifie par PCR. Afin de tester correctement la biodegradabilite d'un compose, il est donc important d'utiliser des communautés de depart de différentes origines Nous en concluons que le comptage par cytometrie de flux peut tre un outil de grande utilité pour mettre en valeur la biodegradabillite et la toxicité des composes chimiques.

Essais en plein champ avec du blé génétiquement modifié résistant à l'oïdium

Les bénéfices et les risques environnementaux du blé de printemps génétiquement modifié (GM), plus résistant à l'oïdium, ont été étudiés sur deux sites en plein champ de 2008 à 2010, dans le cadre d'un réseau de groupes de recherche suisses. Les lignées de blé GM, possédant une résistance spécifique à l'oïdium et aux maladies fongiques en général, ont été comparées à des variétés de blé commercialisées, à des lignées témoins ainsi qu'à de l'orge et du triticale. Outre la résistance à l'oïdium, l'étude a également porté sur les répercussions sur les insectes et les organismes du sol (bactéries, champignons mycorhiziens, faune du sol) ainsi que sur les croisements fortuits du blé. Plusieurs lignées de blé GM étaient nettement plus résistantes à l'oïdium que les témoins. Aucun impact significatif sur les organismes non-cibles n'a été constaté, sur leur biodiversité ou sur certaines fonctions sélectionnées des écosystèmes. Dans l'ensemble, les différences entre le blé GM et les lignées témoins étaient moindres qu'entre les variétés de blé commerciales ou les autres espèces de céréales. Les cas de croisement fortuits étaient rares et n'ont été trouvés qu'à faible distance des plantes GM de l'essai.

Glomerular hyperfiltration and increased proximal sodium reabsorption in subjects with type 2 diabetes or impaired fasting glucose in a population of the African region.

BACKGROUND. Glomerular hyperfiltration (GHF) is a well-recognized early renal alteration in diabetic patients. As the prevalence of GHF is largely unknown in populations in the African region with respect to normal fasting glucose (NFG), impaired fasting glucose (IFG) and type 2 diabetes [diabetes mellitus (DM)], we conducted a cross-sectional study in the Seychelles islands among families including at least one member with hypertension. METHODS. The glomerular filtration rate (GFR), effective renal plasma flow (ERPF) and proximal tubular sodium reabsorption were measured using inulin, p-aminohippurate (PAH) and endogenous lithium clearance, respectively. Twenty-four-hour urine was collected on the preceding day. RESULTS. Of the 363 participants (mean age 44.7 years), 6.6% had IFG, 9.9% had DM and 63.3% had hypertension. The prevalence of GHF, defined as a GFR >140 ml/min, was 17.2%, 29.2% and 52.8% in NFG, IFG and DM, respectively (P trend <0.001). Compared to NFG, the adjusted odds ratio for GHF was 1.99 [95% confidence interval (CI) 0.73-5.44] for IFG and 5.88 (2.39-14.45) for DM. Lithium clearance and fractional excretion of lithium were lower in DM and IFG than NFG (P < 0.001). CONCLUSION. In this population of African descent, subjects with impaired fasting glucose or type 2 diabetes had a high prevalence of GHF and enhanced proximal sodium reabsorption. These findings provide further insight on the elevated incidence of nephropathy reported among African diabetic individuals.

Intoxications létales à l'amisulpride en Suisse romande depuis 2005 : concentrations sanguines thérapeutiques, toxiques et létales. [Lethal amisulpride intoxications in Western Switzerland since 2005: Therapeutical, toxic and lethal concentrations]

Parmi les neuroleptiques disponibles, l'amisulpride est de plus en plus prescrit. De par son affinité sélective dose-dépendante aux récepteurs dopaminergiques, il est possible de moduler les effets de cette substance montrant des propriétés antidépressives à faible dose et agissant comme un puissant antipsychotique à forte dose. Toutefois, l'amisulpride induit une prolongation dose-dépendante de l'intervalle QT ce qui peut potentialiser la survenue d'arythmies ventriculaires, souvent fatales lorsque sa consommation est concomitante à celles d'autres médicaments ou stupéfiants allongeant l'intervalle QT. Cependant, la littérature scientifique demeure peu documentée en ce qui concerne la détermination de concentrations sanguines thérapeutiques, toxiques et létales. Après avoir présenté les propriétés pharmacodynamiques et pharmacocinétiques de l'amisulpride, nous nous proposons de définir plus précisément les seuils sanguins de concentrations thérapeutiques, toxiques et létales pour cette molécule illustrée par la revue des cas mortels impliquant l'amisulpride en Suisse romande depuis 2005. Among the available neuroleptic drugs, amisulpride is increasingly prescribed. Thanks to its dose-dependent selective affinity for dopamine receptors, it is possible to modulate the effects of this substance showing antidepressant properties at low dose and acting as a powerful antipsychotic at high dose. However, amisulpride induces a dose-dependent prolongation of the QT interval which may potentiate the occurrence of ventricular arrhythmias, often fatal when its consumption is concomitant with those of other drugs that prolong the QT interval. However, the scientific literature remains poorly documented with regard to the determination of therapeutic, toxic and lethal blood concentrations. After presenting the pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of amisulpride, we propose to define more precisely the blood levels of therapeutic, toxic and lethal concentrations for this molecule illustrated by a review of the fatal cases involving amisulpride in Western Switzerland since 2005.

Comparaison des réponses hémodynamiques d'un repas modérément salé et d'un repas riche en sel : une hypothèse pour expliquer l'hypertrophie ventriculaire gauche des régimes hypersodés

De nombreuses études cliniques ont révélé une corrélation étroite entre un régime alimentaire riche en sel et le développement d'une hypertrophie ventriculaire gauche. Cette association a été classiquement attribuée aux effets hypertensifs à long terme d'une alimentation riche en sel. Toutefois, les études épidémiologiques ont également démontré que l'hypertrophie ventriculaire gauche peut survenir indépendamment de changements de pression artérielle.¦L'ingestion de sel n'étant pas distribuée de manière homogène durant la journée mais ayant lieu principalement durant les repas, nous émettons l'hypothèse que chaque repas riche en sel induit une augmentation aiguë de la pression artérielle, des pressions de remplissage cardiaque, du volume d'éjection systolique et du débit cardiaque. L'augmentation résultante du travail cardiaque pourrait ainsi à la longue entraîner une hypertrophie cardiaque.¦Pour tester si un repas riche en sel conduit à des modifications hémodynamiques favorisant l'hypertrophie cardiaque, nous avons comparé chez la même personne jeune et en bonne santé la réponse hémodynamique à un repas modérément salé (45 mmol) à celle d'un repas riche en sel (165 mmol de sodium). Les repas ont été pris de manière randomisée à 7 jours d'intervalle. Divers paramètres hémodynamiques ont été mesurés en continu avant et jusqu'à 140 minutes après chaque repas. Nos résultats montrent que les augmentations post-prandiales du volume d'éjection systolique et du travail cardiaque ont été plus prononcées après un repas à haute teneur en sel par rapport à un repas modérément salé.¦Nous spéculons que des apports chroniques en sel induisent des charges hémodynamiques répétées. Etant donné que la concentration plasmatique de sodium, qui est augmentée après un repas salé, est également capable de stimuler la croissance des myocytes cardiaques, il est possible que la combinaison sur des mois ou des années de pics hypernatrémiques post-prandiaux et de charges cardiaques soit responsable de l'hypertrophie cardiaque souvent observée avec une alimentation riche en sel.¦-¦Many clinical studies have shown a close correlation between a chronic high salt diet and the development of left ventricular hypertrophy. This association has been classically attributed to the long-term hypertensive effects of a high salt diet. However, epidemiological studies have also shown that left ventricular hypertrophy may occur independently of changes in arterial pressure.¦Since salt ingestion during a high salt diet is not distributed evenly over a 24-hr period, but occurs essentially during meal periods, we speculate that each acute salt load could lead to greater acute increases in blood pressure, heart filling pressure, stroke volume and cardiac output, putting an additional work load on the heart, promoting in the long run cardiac hypertrophy.¦To test whether a high salt meal leads to hemodynamic changes that may favor cardiac hypertrophy, we compared in the same healthy young individual the response to a moderately salted meal (45 mmol) and to a high-salt meal (165 mmol sodium), given in a random order on separate days, on various cardiovascular parameters that were continuously monitored before and up to 140 minutes after the meal. Our results show that the post-prandial increases in stroke volume, and cardiac work were more pronounced after a high-salt meal than after a low-salt meal.¦We speculate that repetitive salt loads associated with a high salt diet may lead to repetitive hemodynamic loads. Since plasma sodium concentration, which is increased after a salty meal, is also capable to stimulate myocyte growth, it is possible that the combination of post-prandial hypernatremic peaks and of cardiac loads may be responsible, when repeated many times over period of months, of the cardiac hypertrophy often seen with a high salt diet.

Intégration des villes par les réseaux des firmes multinationales: le cas du secteur agroalimentaire en Méditerranée

Face aux questions urgentes de marginalisation des villes méditerranéennes, nous nous interrogeons sur les modalités de l'intégration économique des territoires méditerranéens par les firmes multinationales, et sur la manière d'envisager leurs développements dans un contexte économique néo-libéral où le développement passe avant tout par l'investissement privé. Les firmes multinationales, grâce à leur organisation en réseaux à l'échelle de la planète, participent à ces processus d'intégration et se voient confier un rôle fondamental dans les politiques publiques d'intégration des territoires. Par une approche multi-échelles et multi-niveaux, nous avons observé l'intégration des villes par les réseaux de firmes multinationales en approfondissant en particulier les villes des pays du sud de la Méditerranée par les firmes multinationales du secteur agroalimentaire. Au niveau micro, nous avons analysé les stratégies des firmes multinationales selon une approche structurelle de leurs réseaux d'organisation financière, qui combine une approche élaborée par les gestionnaires selon le degré d'intégration internationale des activités au sein des groupes, avec l'analyse quantitative des réseaux sociaux. Au niveau macro, afin d'étudier le réseau de villes, nous avons effectué une agrégation de ces stratégies micro d'entreprises par agglomérations urbaines représentant des villes comparables. Nous avons confronté ces résultats à des études monographiques afin de souligner les processus locaux d'intégration des territoires par les firmes multinationales. D'après nos résultats, nous pouvons suggérer que les processus de métropolisation du système de villes sont le résultat à la fois d'attractivités internationales multiples, et de logiques sectorielles cumulées, conformément à la théorie des économies d'agglomération. La forte différenciation des modes de gouvernance des réseaux d'entreprises au niveau micro et la faible différenciation des réseaux de villes par ces mêmes firmes au niveau macro, nous a donc conduit à penser que les différences de mode de gouvernance observées au niveau micro des firmes multinationales vont se traduire par une différenciation au niveau de la mise en réseau des firmes à l'échelle intra-urbaine. Cette mise en réseau à l'échelle intra-urbaine est déterminante puisque nous avons observé que la connectivité intra-urbaine est fortement corrélée au pouvoir relatif de la ville sur les autres villes. Ceci peut s'expliquer par le fait que les villes qui ont des fonctions de siège ont besoin de s'appuyer sur un ensemble de services dans la ville, donc de fortes économies d'urbanisation. Nous avons observé que les villes méditerranéennes appartiennent à la région européenne mais la dissysmétrie des relations entre le nord et le sud témoignent de processus de périphérisation liées aux structures internationales des accords bilatéraux entre l'union européenne et les pays du sud de la Méditerranée. Cependant, nous avons pu vérifier au niveau local que la firme participe à des processus de développement plus larges à l'échelle du pays en participant à la restructuration des filières locales. Parce qu'elles appliquent le même modèle d'implantation où qu'elles soient, ce sont les acteurs institutionnels qui jouent un rôle déterminant dans les processus de développement en protégeant les filières locales, en réglementant les marchés nationaux, et en soutenant au niveau local les acteurs de la filière. Ces observations appliquées au cadre euro-méditerranéen suggèrent qu'il faudrait soutenir davantage les structures internationales pour accroître la compétitivité des territoires méditerranéens, et ce à tous les niveaux : renforcer les partenariats régionaux sud-sud pour l'émergence d'une région sud-méditerranéenne plus intégrée, et soutenir et réglementer davantage les filières locales avec une attention particulière accordée aux processus intra-urbains.

The PPARgamma agonist pioglitazone modifies the vascular sodium-angiotensin II relationship in insulin-resistant rats.

Glitazones are efficient insulin sensitizers that blunt the effects of angiotensin II (ANG II) in the rat. Sodium chloride is another important modulator of the systemic and renal effects of ANG II. Whether glitazones interfere with the interaction between sodium and the response to ANG II is not known. Therefore, we investigated the effects of pioglitazone on the relationship between sodium and the systemic and renal effects of ANG II in rats. Pioglitazone, or vehicle, was administered for 4 wk to 8-wk-old obese Zucker rats. Animals were fed a normal-sodium (NS) or a high-sodium (HS) diet. Intravenous glucose tolerance tests, systemic and renal hemodynamic responses to ANG II, and the renal ANG II binding and expression of ANG II type 1 (AT(1)) receptors were measured. The results of our study were that food intake and body weight increased, whereas blood pressure, heart rate, filtration fraction, and insulin levels decreased significantly with pioglitazone in obese rats on both diets. Pioglitazone blunted the systemic response to ANG II and abolished the increased responsiveness to ANG II induced by a HS diet. Pioglitazone modified the renal hemodynamic response to changes in salt intake while maintaining a lower filtration fraction with ANG II perfusion. These effects were associated with a decrease in the number and expression of the AT(1) receptor in the kidney. In conclusion, these data demonstrate that the peroxisome proliferator-activated receptor-gamma agonist pioglitazone modifies the physiological relationship between sodium chloride and the response to ANG II in insulin-resistant rats.

Identification of amino acid residues in the alpha, beta, and gamma subunits of the epithelial sodium channel (ENaC) involved in amiloride block and ion permeation.

The amiloride-sensitive epithelial Na channel (ENaC) is a heteromultimeric channel made of three alpha beta gamma subunits. The structures involved in the ion permeation pathway have only been partially identified, and the respective contributions of each subunit in the formation of the conduction pore has not yet been established. Using a site-directed mutagenesis approach, we have identified in a short segment preceding the second membrane-spanning domain (the pre-M2 segment) amino acid residues involved in ion permeation and critical for channel block by amiloride. Cys substitutions of Gly residues in beta and gamma subunits at position beta G525 and gamma G537 increased the apparent inhibitory constant (Ki) for amiloride by > 1,000-fold and decreased channel unitary current without affecting ion selectivity. The corresponding mutation S583 to C in the alpha subunit increased amiloride Ki by 20-fold, without changing channel conducting properties. Coexpression of these mutated alpha beta gamma subunits resulted in a non-conducting channel expressed at the cell surface. Finally, these Cys substitutions increased channel affinity for block by external Zn2+ ions, in particular the alpha S583C mutant showing a Ki for Zn2+ of 29 microM. Mutations of residues alpha W582L, or beta G522D also increased amiloride Ki, the later mutation generating a Ca2+ blocking site located 15% within the membrane electric field. These experiments provide strong evidence that alpha beta gamma ENaCs are pore-forming subunits involved in ion permeation through the channel. The pre-M2 segment of alpha beta gamma subunits may form a pore loop structure at the extracellular face of the channel, where amiloride binds within the channel lumen. We propose that amiloride interacts with Na+ ions at an external Na+ binding site preventing ion permeation through the channel pore.

Voltage-gated sodium channel expression in mouse DRG after SNI leads to re-evaluation of projections of injured fibers.

BACKGROUND: Dysregulation of voltage-gated sodium channels (Na(v)s) is believed to play a major role in nerve fiber hyperexcitability associated with neuropathic pain. A complete transcriptional characterization of the different isoforms of Na(v)s under normal and pathological conditions had never been performed on mice, despite their widespread use in pain research. Na(v)s mRNA levels in mouse dorsal root ganglia (DRG) were studied in the spared nerve injury (SNI) and spinal nerve ligation (SNL) models of neuropathic pain. In the SNI model, injured and non-injured neurons were intermingled in lumbar DRG, which were pooled to increase the tissue available for experiments. RESULTS: A strong downregulation was observed for every Na(v)s isoform expressed except for Na(v)1.2; even Na(v)1.3, known to be upregulated in rat neuropathic pain models, was lower in the SNI mouse model. This suggests differences between these two species. In the SNL model, where the cell bodies of injured and non-injured fibers are anatomically separated between different DRG, most Na(v)s were observed to be downregulated in the L5 DRG receiving axotomized fibers. Transcription was then investigated independently in the L3, L4 and L5 DRG in the SNI model, and an important downregulation of many Na(v)s isoforms was observed in the L3 DRG, suggesting the presence of numerous injured neurons there after SNI. Consequently, the proportion of axotomized neurons in the L3, L4 and L5 DRG after SNI was characterized by studying the expression of activating transcription factor 3 (ATF3). Using this marker of nerve injury confirmed that most injured fibers find their cell bodies in the L3 and L4 DRG after SNI in C57BL/6 J mice; this contrasts with their L4 and L5 DRG localization in rats. The spared sural nerve, through which pain hypersensitivity is measured in behavioral studies, mostly projects into the L4 and L5 DRG. CONCLUSIONS: The complex regulation of Na(v)s, together with the anatomical rostral shift of the DRG harboring injured fibers in C57BL/6 J mice, emphasize that caution is necessary and preliminary anatomical experiments should be carried out for gene and protein expression studies after SNI in mouse strains.

Ethnic differences in proximal and distal tubular sodium reabsorption are heritable in black and white populations.

BACKGROUND: Segmental handling of sodium along the proximal and distal nephron might be heritable and different between black and white participants. METHODS: We randomly recruited 95 nuclear families of black South African ancestry and 103 nuclear families of white Belgian ancestry. We measured the (FENa) and estimated the fractional renal sodium reabsorption in the proximal (RNaprox) and distal (RNadist) tubules from the clearances of endogenous lithium and creatinine. In multivariable analyses, we studied the relation of RNaprox and RNadist with FENa and estimated the heritability (h) of RNaprox and RNadist. RESULTS: Independent of urinary sodium excretion, South Africans (n = 240) had higher RNaprox (unadjusted median, 93.9% vs. 81.0%; P < 0.001) than Belgians (n = 737), but lower RNadist (91.2% vs. 95.1%; P < 0.001). The slope of RNaprox on FENa was steeper in Belgians than in South Africans (-5.40 +/- 0.58 vs. -0.78 +/- 0.58 units; P < 0.001), whereas the opposite was true for the slope of RNadist on FENa (-3.84 +/- 0.19 vs. -13.71 +/- 1.30 units; P < 0.001). h of RNaprox and RNadist was high and significant (P < 0.001) in both countries. h was higher in South Africans than in Belgians for RNaprox (0.82 vs. 0.56; P < 0.001), but was similar for RNadist (0.68 vs. 0.50; P = 0.17). Of the filtered sodium load, black participants reabsorb more than white participants in the proximal nephron and less postproximally. CONCLUSION: Segmental sodium reabsorption along the nephron is highly heritable, but the capacity for regulation in the proximal and postproximal tubules differs between whites and blacks.