A 338-bp proximal fragment of the glucose transporter type 2 (GLUT2) promoter drives reporter gene expression in the pancreatic islets of transgenic mice.

The high Km glucose transporter GLUT2 is a membrane protein expressed in tissues involved in maintaining glucose homeostasis, and in cells where glucose-sensing is necessary. In many experimental models of diabetes, GLUT2 gene expression is decreased in pancreatic beta-cells, which could lead to a loss of glucose-induced insulin secretion. In order to identify factors involved in pancreatic beta-cell specific expression of GLUT2, we have recently cloned the murine GLUT2 promoter and identified cis-elements within the 338-bp of the proximal promoter capable of binding islet-specific trans-acting factors. Furthermore, in transient transfection studies, this 338-bp fragment could efficiently drive the expression of the chloramphenicol acetyl transferase (CAT) gene in cell lines derived from the endocrine pancreas, but displayed no promoter activity in non-pancreatic cells. In this report, we tested the cell-specific expression of a CAT reporter gene driven by a short (338 bp) and a larger (1311 bp) fragment of the GLUT2 promoter in transgenic mice. We generated ten transgenic lines that integrated one of the constructs. CAT mRNA expression in transgenic tissues was assessed using the RNAse protection assay and the quantitative reverse transcribed polymerase chain reaction (RT-PCR). Overall CAT mRNA expression for both constructs was low compared to endogenous GLUT2 mRNA levels but the reporter transcript could be detected in all animals in the pancreatic islets and the liver, and in a few transgenic lines in the kidney and the small intestine. The CAT protein was also present in Langerhans islets and in the liver for both constructs by immunocytochemistry. These findings suggest that the proximal 338 bp of the murine GLUT2 promoter contain cis-elements required for the islet-specific expression of GLUT2.

CO-EXPRESSION OF GCDH AND OAT1 IN NEURONS AND PROXIMAL TUBULE CELLS

Tissue-specific expression studies of Glutaryl-CoA dehydrogenase (Gcdh) in adult rats revealed expression in the whole rat brain, almost exclusively in neurons, and surprisingly high expression in the juxtamedullar cortex of the kidney. The organic anion transporter 1 (OAT1) mediates basolateral uptake of glutarate derivatives from proximal tubule cells and contributes to their renal clearance. In brain, OAT1 is expressed at the choroid plexus, in neurons of cortex and hippocampus. We hypothesized that Gcdh and Oat1 are co-expressed in the same cells in kidney and brain and analyzed their mRNA expression by in situ hybridization on cryosections of adult rat brain, kidney and liver. In brain, Gcdh and Oat1 were found co-expressed in most neurons. Only the Purkinje neurons of the cerebellum were found to be Oat1 negative. In the kidney Gcdh and Oat1 are widely co-expressed with a specific high expression in proximal tubule cells. In conclusion there seems to be a functional coupling of Gcdh and Oat1 on a renal and neuronal level. Further studies are ongoing to confirm these findings in human tissues.

Assistance circulatoire chronique: le point en 2013 [Long-term mechanical circulatory support: where do we stand in 2013?].

With the advent of new technologies, experience with long-term mechanical circulatory support (MCS) is rapidly growing. Candidates to MCS are selected based on concepts, strategies and classifications that are specific to this indication. As results drastically improve, supported by stronger scientific evidence, the trend is towards earlier implantation. An adequate pre-implant follow-up is mandatory in order to avoid missing the best window of opportunity for implantation. While on chronic support, the hemodynamic profile of patients with continuous-flow ventricular assist devices is unique and remarkably influenced by the hydration status. Optimal management of these patients from the pre-implant phase to the long-term support phase requires a multidisciplinary approach that is similar to that already long validated for organ transplantation.

Infections pulmonaires : le point de vue du radiologue

La place de l'imagerie est essentielle au cours des infections pulmonaires. La TDM doit être effectuée en cas de forte suspicion clinique de pneumonie avec aspect radiographique normal, équivoque ou non spécifique, ce qui concerne particulièrement les sujets immunodéprimés. Elle permet de détecter les anomalies associées ou une affection sous-jacente, d'orienter un lavage broncho-alvéolaire ou de guider une biopsie pulmonaire percutanée ou transbronchique. Les expressions d'un germe peuvent varier selon le degré d'immunodépression. Il en est ainsi pour la tuberculose au cours du sida. Les germes impliqués varient selon le type d'immunodépression, certaines infections pouvant engager rapidement le pronostic vital. Le spectre radiologique de l'aspergillose pulmonaire, complexe, doit être connu, ce diagnostic devant être proposé dans des conditions particulières.

Multiscale phylogeography: glacial history and autopolyploidy of Biscutella laevigata L. (Brassicaceae) in the Western Alps

Résumé Les changements climatiques du Quaternaire ont eu une influence majeure sur la distribution et l'évolution des biota septentrionaux. Les Alpes offrent un cadre spatio-temporel bien étudié pour comprendre la réactivité de la flore et le potentiel d'adaptation d'une espèce végétale face aux changements climatiques. Certaines hypothèses postulent une diversification des espèces en raison de la disparition complète de la flore des Alpes et d'un isolement important des espèces dans des refuges méridionaux durant les dernières glaciations (Tabula Rasa). Une autre hypothèse stipule le maintien de poches de résistance pour la végétation au coeur des Alpes (Nunataks). Comme de nombreuses espèces végétales présentant un grand succès écologique semblent avoir réagi aux glaciations par la multiplication de leur génome (autopolyploïdie), leur étude en milieu naturel devrait permettre de comprendre les avantages inhérents à la polyploïdie. Biscutella laevigata est un modèle emblématique de biogéographie historique, diverses études ayant montré que des populations diploïdes sont actuellement isolées dans les zones restées déglacées durant le dernier maximum glaciaire, alors que des tétraploïdes ont recolonisé l'ensemble des zones alpines mises à nu par le retrait des glaciers. Si le contexte périglaciaire semble avoir favorisé ce jeune complexe autopolyploïde, les circonstances et les avantages de cette mutation génomique ne sont pas encore clairs. Y a-t-il eu de multiples événements de polyploïdisation ? Dans quelle mesure affecte(nt)il(s) la diversité génétique et le potentiel évolutif des polyploïdes ? Les polyploïdes ont-ils une grande flexibilité génomique, favorisant une radiation adaptative, ou doivent-ils leur succès à une grande plasticité écologique ? Cette étude aborde ces questions à différentes échelles spatiales et temporelles. L'échelle régionale des Alpes occidentales permet d'aborder les facteurs distaux (aspects historiques), alors que l'échelle locale cherche à appréhender les facteurs proximaux (mécanismes évolutifs). Dans les Alpes occidentales, des populations ont été densément échantillonnées et étudiées grâce à (1) leur cytotype, (2) leur appartenance taxonomique, (3) leur habitat et (4) des marqueurs moléculaires de l'ADN chloroplastique, en vue d'établir leurs affinités évolutives. Á l'échelle locale, deux systèmes de population ont été étudiés : l'un où les populations persistent en périphérie de l'aire de distribution et l'autre au niveau du front actif de colonisation, en marge altitudinale. Les résultats à l'échelle des Alpes occidentales révèlent les sites d'intérêt (refuges glaciaires, principales barrières et voies de recolonisation) pour une espèce représentative des pelouses alpines, ainsi que pour la biodiversité régionale. Les Préalpes ont joué un rôle important dans le maintien de populations à proximité immédiate des Alpes centrales et dans l'évolution du taxon, voire de la végétation. Il est aussi démontré que l'époque glaciaire a favorisé l'autopolyploïdie polytopique et la recolonisation des Alpes occidentales par des lignées distinctes qui s'hybrident au centre des Alpes, influençant fortement leur diversité génétique et leur potentiel évolutif. L'analyse de populations locales en situations contrastées à l'aide de marqueurs AFLP montre qu'au sein d'une lignée présentant une grande expansion, la diversité génétique est façonnée par des forces évolutives différentes selon le contexte écologique et historique. Les populations persistant présentent une dispersion des gènes restreinte, engendrant une diversité génétique assez faible, mais semblent adaptées aux conditions locales de l'environnement. À l'inverse, les populations colonisant la marge altitudinale sont influencées par les effets de fondation conjugués à une importante dispersion des gènes et, si ces processus impliquent une grande diversité génétique, ils engendrent une répartition aléatoire des génotypes dans l'environnement. Les autopolyploïdes apparaissent ainsi comme capables de persister face aux changements climatiques grâce à certaines facultés d'adaptation locale et de grandes capacités à maintenir une importante diversité génétique lors de la recolonisation post-glaciaire. Summary The extreme climate changes of the Quaternary have had a major influence on species distribution and evolution. The European Alps offer a great framework to investigate flora reactivity and the adaptive potential of species under changing climate. Some hypotheses postulate diversification due to vegetation removal and important isolation in southern refugia (Tabula Rasa), while others explain phylogeographic patterns by the survival of species in favourable Nunataks within the Alps. Since numerous species have successfully reacted to past climate changes by genome multiplication (autopolyploidy), studies of such taxa in natural conditions is likely to explain the ecological success and the advantages of autopolyploidy. Early cytogeographical surveys of Biscutella laevigata have shed light on the links between autopolyploidy and glaciations by indicating that diploids are now spatially isolated in never-glaciated areas, while autotetraploids have recolonised the zones covered by glaciers- during the last glacial maximum. A periglacial context apparently favoured this young autopolyploid complex but the circumstances and the advantages of this genomic mutation remain unclear. What is the glacial history of the B. laevigata autopolyploid complex? Are there multiple events of polyploidisation? To what extent do they affect the genetic diversity and the evolutionary potential of polyploids? Is recolonisation associated with adaptive processes? How does long-term persistence affect genetic diversity? The present study addresses these questions at different spatiotemporal scales. A regional survey at the Western Alps-scale tackles distal factors (evolutionary history), while local-scale studies explore proximal factors (evolutionary mechanisms). In the Western Alps, populations have been densely sampled and studied from the (1) cytotypic, (2) morphotaxonomic, (3) habitat point of views, as well as (4) plastid DNA molecular markers, in order to infer their relationships and establish the maternal lineages phylogeography. At the local scale, populations persisting at the rear edge and populations recolonising the attitudinal margin at the leading edge have been studied by AFLPs to show how genetic diversity is shaped by different evolutionary forces across the species range. The results at the regional scale document the glacial history of a widespread species, representative of alpine meadows, in a regional area of main interest (glacial refugia, main barriers and recolonisation routes) and points out to sites of interest for regional biodiversity. The external Alps have played a major role in the maintenance of populations near the central Alps during the Last Glacial Maximum and influenced the evolution of the species, and of vegetation. Polytopic autopolyploidy in different biogeographic districts is also demonstrated. The species has had an important and rapid radiation because recolonisation took place from different refugia. The subsequent recolonisation of the Western Alps was achieved by independent lineages that are presently admixing in the central Alps. The role of the Pennic summit line is underlined as a great barrier that was permeable only through certain favourable high-altitude passes. The central Alps are thus viewed as an important crossroad where genomes with different evolutionary histories are meeting and admixing. The AFLP analysis and comparison of local populations growing in contrasted ecological and historical situations indicate that populations persisting in the external Alps present restricted gene dispersal and low genetic diversity but seem in equilibrium with their environment. On the contrary, populations colonising the attitudinal margin are mainly influenced by founder effects together with great gene dispersal and genotypes have a nearly random distribution, suggesting that recolonisation is not associated with adaptive processes. Autopolyploids that locally persist against climate changes thus seem to present adaptive ability, while those that actively recolonise the Alps are successful because of their great capacity to maintain a high genetic diversity against founder effects during recolonisation.

Trois sortes d'altruisme et leur rapport à la morale

Nombreux sont les philosophes et psychologues qui voient en l'altruisme une des plus grandes vertus humaines. Certains en font même une composante nécessaire à la morale. Sachant cela, il est assez piquant de constater que les biologistes trouvent de l'altruisme dans le monde animal et que, plus récemment, il est également devenu un objet de recherche en économie. L'hétérogénéité des disciplines qui traitent de l'altruisme en ont fait une notion extrêmement complexe et difficile à saisir. L'objectif de cet article est d'explorer les différents sens donnés à cette notion et de comprendre le rôle qu'elle joue dans les débats propres aux sciences qui l'utilisent. Il s'agira également de réfléchir aux liens qu'entretiennent les diverses formes d'altruisme, entre elles d'une part, et avec la morale d'autre part.La première partie de l'article est consacrée à trois types de débats faisant usage de la notiond'altruisme. Nous verrons que chacun d'eux prend place dans le cadre d'une science ou d'un groupe de sciences différentes et que la signification de l'altruisme s'y adapte. Le premier débat a pour cadre la biologie et utilise la notion d'« altruisme biologique » ; il s'agit d'expliquer comment un comportement désavantageux du point de vue de la survie et de la reproduction a pu être sélectionné au fil de l'évolution. Le second débat a lieu au sein des sciences sociales (plus particulièrement en économie et anthropologie évolutionniste) et se centre sur la notion d'« altruisme comportemental » ; il s'agit de montrer que des personnes ordinaires ne se comportement souvent pas en maximisateurs rationnels de leur gains propres, comme le prédirait la théorie économique néoclassique. Le troisième débat repose sur la notion d'« altruisme psychologique » et engage particulièrement les philosophes, les psychologues mais également certains économistes et neuroscientifiques ; il s'agit de déterminer si les êtres humains sont capables d'agir en fonction de motivations dirigées vers le bien-être d'autrui. La seconde partie de l'article a pour objectif de mettre en relation ces trois formes d'altruisme ainsi que leur rapport avec la morale.

Proximal 11p deletion syndrome (P11pDS): additional evaluation of the clinical and molecular aspects.

The combination of multiple exostoses (EXT) and enlarged parietal foramina (foramina parietalia permagna, FPP) represent the main features of the proximal 11p deletion syndrome (P11pDS), a contiguous gene syndrome (MIM 601224) caused by an interstitial deletion on the short arm of chromosome 11. Here we present clinical aspects of two new P11pDS patients and the clinical follow-up of one patient reported in the original paper describing this syndrome. Recognised clinical signs include EXT, FPP, mental retardation, facial asymmetry, asymmetric calcification of coronary sutures, defective vision (severe myopia, nystagmus, strabismus), skeletal anomalies (small hands and feet, tapering fingers), heart defect, and anal stenosis. In addition fluorescence in situ hybridisation and molecular analysis were performed to gain further insight in potential candidate genes involved in P11pDS.

Fanconi-Bickel syndrome and autosomal recessive proximal tubulopathy with hypercalciuria (ARPTH) are allelic variants caused by GLUT2 mutations.

CONTEXT: Many inherited disorders of calcium and phosphate homeostasis are unexplained at the molecular level. OBJECTIVE: The objective of the study was to identify the molecular basis of phosphate and calcium abnormalities in two unrelated, consanguineous families. PATIENTS: The affected members in family 1 presented with rickets due to profound urinary phosphate-wasting and hypophosphatemic rickets. In the previously reported family 2, patients presented with proximal renal tubulopathy and hypercalciuria yet normal or only mildly increased urinary phosphate excretion. METHODS: Genome-wide linkage scans and direct nucleotide sequence analyses of candidate genes were performed. Transport of glucose and phosphate by glucose transporter 2 (GLUT2) was assessed using Xenopus oocytes. Renal sodium-phosphate cotransporter 2a and 2c (Npt2a and Npt2c) expressions were evaluated in transgenically rescued Glut2-null mice (tgGlut2-/-). RESULTS: In both families, genetic mapping and sequence analysis of candidate genes led to the identification of two novel homozygous mutations (IVS4-2A>G and R124S, respectively) in GLUT2, the gene mutated in Fanconi-Bickel syndrome, a rare disease usually characterized by renal tubulopathy, impaired glucose homeostasis, and hepatomegaly. Xenopus oocytes expressing the [R124S]GLUT2 mutant showed a significant reduction in glucose transport, but neither wild-type nor mutant GLUT2 facilitated phosphate import or export; tgGlut2-/- mice demonstrated a profound reduction of Npt2c expression in the proximal renal tubules. CONCLUSIONS: Homozygous mutations in the facilitative glucose transporter GLUT2, which cause Fanconi-Bickel syndrome, can lead to very different clinical and biochemical findings that are not limited to mild proximal renal tubulopathy but can include significant hypercalciuria and highly variable degrees of urinary phosphate-wasting and hypophosphatemia, possibly because of the impaired proximal tubular expression of Npt2c.