Role of the JNK-interacting protein 1/islet brain 1 in cell degeneration in Alzheimer disease and diabetes.

Numerous epidemiological studies and some pharmacological clinical trials show the close connection between Alzheimer disease (AD) and type 2 diabetes (T2D) and thereby, shed more light into the existence of possible similar pathogenic mechanisms between these two diseases. Diabetes increases the risk of developing AD and sensitizers of insulin currently used as diabetes drugs can efficiently slow cognitive decline of the neurological disorder. Deposits of amyloid aggregate and hyperphosphorylation of tau, which are hallmarks of AD, have been also found in degenerating pancreatic islets beta-cells of patients with T2D. These events may have a causal role in the pathogenesis of the two diseases. Increased c-Jun NH(2)-terminal kinase (JNK) activity is found in neurofibrillary tangles (NFT) of AD and promotes programmed cell death of beta-cells exposed to a diabetic environment. The JNK-interacting protein 1 (JIP-1), also called islet brain 1 (IB1) because it is mostly expressed in the brain and islets, is a key regulator of the JNK pathway in neuronal and beta-cells. JNK, hyperphosphorylated tau and IB1/JIP-1 all co-localize with amyloids deposits in NFT and islets of AD and patients with T2D. This review discusses the role of the IB1/JIP-1 and the JNK pathway in the molecular pathogenesis of AD and T2D.

Duration of untreated psychosis : a proposition regarding treatment definition

La durée de psychose non traitée (Duration of Untreated Psychosis, DUP) est définie par le temps écoulé entre l'émergence d'un trouble psychotique et le début de son traitement. La réduction de la DUP est un des objectifs principaux des programmes spécialisés dans le traitement de la psychose émergente, de nombreux travaux de recherche suggérant qu'une DUP longue est associée à une évolution défavorable de la maladie. Ces résultats restent cependant controversés, certaines études ne démontrant pas une telle association. Cette contradiction dans les résultats pourrait être la conséquence d'un manque d'uniformité dans les définitions appliquées pour mesurer la DUP, plus particulièrement en ce qui concerne la définition de ce que l'on considère être « début » du traitement. En effet, si l'étude de la phase d'émergence de la pathologie psychotique a été le focus d'une attention considérable qui a conduit à un certain degré de consensus quant à sa définition, le concept de début du traitement n'est clairement pas défini de manière aussi homogène. Compte tenu de l'importance des enjeux relatifs à l'intervention précoce dans les troubles psychotiques, il nous a semblé utile d'explorer cette question de manière plus approfondie, considérant qu'un manque de consensus dans la définition de la DUP contribue certainement à troubler les résultats des études qui visent à évaluer son impact sur l'évolution de ces maladies. En conséquence, l'objectif premier de ce travail est d'explorer l'impact de l'application de diverses définitions de début de traitement sur l'estimation de la DUP. Dans un premier article, publié dans Acta Neuropsychiatrica en 2009 (Duration of untreated psychosis : What are we talking about ?), le focus a été placé sur une revue de littérature concernant les définitions utilisées pour caractériser la fin de la DUP ainsi que sur les conséquences possibles d'un manque de précision dans cette définition sur l'évaluation de l'impact d'un retard de traitement dans la psychose débutante. Ce travail nous a permis d'identifier trois groupes principaux de définition de fin de DUP (End of DUP ; E-DUP) parmi les multiples critères utilisés dans les études publiées. E-DUP-1 est définie par la mise en route d'un traitement antipsychotique, le plus souvent sans tenir compte ni du dosage prescrit, ni de l'adhérence au traitement. E-DUP-2 est définie par l'entrée dans un programme de traitement spécialisé, et E-DUP-3 enfin est définie par la conjonction de la prescription d'un traitement antipsychotique adapté, de l'adhérence à ce traitement, et de la mise en route d'une prise en charge dans un programme spécialisé. En conclusion, nous relevions que cette grande variété dans les définitions appliquées pour l'évaluation de la DUP avait probablement contribué à l'aspect contradictoire des résultats des études de son impact sur l'évolution des psychoses et qu'il était donc temps de proposer une définition de consensus. La deuxième étude a été conduite dans le cadre d'un suivi de cohorte mis en place dans le programme de Traitement et Intervention Précoce dans les troubles Psychotiques (TIPP) établi dans le Département de Psychiatrie du CHUV à Lausanne depuis 2004. Les objectifs de cette seconde étude étaient au nombre de trois: (1) Exploration des variations de la DUP en fonction de l'application de trois principales définitions de fin de DUP (E-DUP) identifiées dans la littérature ; (2) Evaluation de la proportion de patients remplissant au moins une fois au cours des 18 mois de traitement la définition de E-DUP la plus compatible avec les directives de traitement proposées par l'International Early Psychosis Association (patient est à la fois engagé dans le traitement et se montre compliant à la médication, E-DUP-3); (3) Enfin, identification desfacteurs qui caractérisent les patients qui ne remplissent jamais les critères de cette dernière définition. L'exploration de différentes durées de DUP en utilisant les trois définitions d'E-DUP a donné les résultats suivants : La DUP1 médiane (2.2 mois) était significativement plus courte que la DUP2 (7.4 mois), et la DUP3 (13.6 mois) était significativement la plus longue des trois. De plus, 19.7% des patients n'avaient jamais rempli les critères de E-DUP-3 ; on peut donc considérer que près de 20% des patients traités dans ce programme spécialisé ne recevaient pas un traitement adéquat selon les directives intrernationales actuellement reconnues. Sur la base de ces chiffres, il apparaît clairement que, dans les études de l'impact de la DUP sur l'évolution de la psychose débutante, bon nombre des patients pour lesquels on considère que la DUP est terminée ne sont en fait pas adéquatement traités. Il est en conséquence très probable que ceci ait faussé les résultats de ces études, et qu'une définition plus restrictive permettrait de répondre de manière plus précise à cette question. Les patients qui ne remplissaient pas les critères E-DUP3 au cours des 18 premiers mois de traitement étaient caractérisés par un moins bon niveau de fonctionnement au cours de leur vie (« lower lifetime SOFAS » ; p=0.017) et ils étaient plus susceptibles de consommer du cannabis à l'entrée du programme ???? (?2 (1, n=49)=4.241, p=0.039). Pour ceux qui avaient rempli les critères E-DUP-3 au cours des 18 mois, une longue DUP3 était associée avec un jeune âge au début des symptômes psychotiques (rs =-0.573, p<0.001), et avec un faible niveau de fonctionnement pré-morbide (score de PAS élevés (rs =0.373, p=0.001), niveau maximal au cours de la vie bas pour le GAF(rs =-0.367, p<0.001) et pour le SOFAS (rs =-0.314, p=0.003)). En conclusion, ce travail a permis de mettre en évidence une grande variabilité dans la définition de la fin de la DUP parmi les études publiées jusque à ce jour, et l'impact important que le choix d'une ou l'autre de ces définitions peut avoir sur l'estimation de la DUP. De plus, nous avons observé que malgré la mise en place d'un programme spécialisé, près de 20% des patients ne remplissent pas les critères d'exposition à un traitement adéquat au cours des 18 premiers mois de prise en charge. Il est donc probable que l'estimation de l'impact de la DUP ait été faussé par cette variabilité, et il semble important que la communauté scientifique s'accorde sur une définition plus rigoureuse de cette variable. Enfin, certaines caractéristiques permettent d'identifier les patients qui sont à risque de ne pas remplir les critères de traitement adéquat a cours des 18 premiers mois de prise en charge ; il est possible qu'une identification précoce de ceux-ci permette la mise en place de stratégies mieux adaptées pour les aider à s'engager dans les soins. Le futur développement de ce travail sera d'évaluer l'impact de la DUP sur l'évolution des patients au cours des 36 mois de traitement proposés dans le programme TIPP, en appliquant les divers critères E-DUP, afin de voir si notre hypothèse que la variation des définitions a effectivement faussé les résultats de telles études. Nous devons pour cela attendre qu'un nombre suffisant de patients ait complété les 36 mois de traitement, de manière à avoir une puissance statistique suffisante pour répondre clairement à cette question.

Niche, distribution and global change : modeling insights into biogeography and conservation biology Olivier Broennimann

RESUME Les évidences montrant que les changements globaux affectent la biodiversité s'accumulent. Les facteurs les plus influant dans ce processus sont les changements et destructions d'habitat, l'expansion des espèces envahissantes et l'impact des changements climatiques. Une évaluation pertinente de la réponse des espèces face à ces changements est essentielle pour proposer des mesures permettant de réduire le déclin actuel de la biodiversité. La modélisation de la répartition d'espèces basée sur la niche (NBM) est l'un des rares outils permettant cette évaluation. Néanmoins, leur application dans le contexte des changements globaux repose sur des hypothèses restrictives et demande une interprétation critique. Ce travail présente une série d'études de cas investiguant les possibilités et limitations de cette approche pour prédire l'impact des changements globaux. Deux études traitant des menaces sur les espèces rares et en danger d'extinction sont présentées. Les caractéristiques éco-géographiques de 118 plantes avec un haut degré de priorité de conservation sont revues. La prévalence des types de rareté sont analysées en relation avec leur risque d'extinction UICN. La revue souligne l'importance de la conservation à l'échelle régionale. Une évaluation de la rareté à échelle globale peut être trompeuse pour certaine espèces car elle ne tient pas en compte des différents degrés de rareté que présente une espèce à différentes échelles spatiales. La deuxième étude test une approche pour améliorer l'échantillonnage d'espèces rares en incluant des phases itératives de modélisation et d'échantillonnage sur le terrain. L'application de l'approche en biologie de la conservation (illustrée ici par le cas du chardon bleu, Eryngium alpinum), permettrait de réduire le temps et les coûts d'échantillonnage. Deux études sur l'impact des changements climatiques sur la faune et la flore africaine sont présentées. La première étude évalue la sensibilité de 227 mammifères africains face aux climatiques d'ici 2050. Elle montre qu'un nombre important d'espèces pourrait être bientôt en danger d'extinction et que les parcs nationaux africains (principalement ceux situé en milieux xériques) pourraient ne pas remplir leur mandat de protection de la biodiversité dans le futur. La seconde étude modélise l'aire de répartition en 2050 de 975 espèces de plantes endémiques du sud de l'Afrique. L'étude propose l'inclusion de méthodes améliorant la prédiction des risques liés aux changements climatiques. Elle propose également une méthode pour estimer a priori la sensibilité d'une espèce aux changements climatiques à partir de ses propriétés écologiques et des caractéristiques de son aire de répartition. Trois études illustrent l'utilisation des modèles dans l'étude des invasions biologiques. Une première étude relate l'expansion de la laitue sáuvage (Lactuca serriola) vers le nord de l'Europe en lien avec les changements du climat depuis 250 ans. La deuxième étude analyse le potentiel d'invasion de la centaurée tachetée (Centaures maculosa), une mauvaise herbe importée en Amérique du nord vers 1890. L'étude apporte la preuve qu'une espèce envahissante peut occuper une niche climatique différente après introduction sur un autre continent. Les modèles basés sur l'aire native prédisent de manière incorrecte l'entier de l'aire envahie mais permettent de prévoir les aires d'introductions potentielles. Une méthode alternative, incluant la calibration du modèle à partir des deux aires où l'espèce est présente, est proposée pour améliorer les prédictions de l'invasion en Amérique du nord. Je présente finalement une revue de la littérature sur la dynamique de la niche écologique dans le temps et l'espace. Elle synthétise les récents développements théoriques concernant le conservatisme de la niche et propose des solutions pour améliorer la pertinence des prédictions d'impact des changements climatiques et des invasions biologiques. SUMMARY Evidences are accumulating that biodiversity is facing the effects of global change. The most influential drivers of change in ecosystems are land-use change, alien species invasions and climate change impacts. Accurate projections of species' responses to these changes are needed to propose mitigation measures to slow down the on-going erosion of biodiversity. Niche-based models (NBM) currently represent one of the only tools for such projections. However, their application in the context of global changes relies on restrictive assumptions, calling for cautious interpretations. In this thesis I aim to assess the effectiveness and shortcomings of niche-based models for the study of global change impacts on biodiversity through the investigation of specific, unsolved limitations and suggestion of new approaches. Two studies investigating threats to rare and endangered plants are presented. I review the ecogeographic characteristic of 118 endangered plants with high conservation priority in Switzerland. The prevalence of rarity types among plant species is analyzed in relation to IUCN extinction risks. The review underlines the importance of regional vs. global conservation and shows that a global assessment of rarity might be misleading for some species because it can fail to account for different degrees of rarity at a variety of spatial scales. The second study tests a modeling framework including iterative steps of modeling and field surveys to improve the sampling of rare species. The approach is illustrated with a rare alpine plant, Eryngium alpinum and shows promise for complementing conservation practices and reducing sampling costs. Two studies illustrate the impacts of climate change on African taxa. The first one assesses the sensitivity of 277 mammals at African scale to climate change by 2050 in terms of species richness and turnover. It shows that a substantial number of species could be critically endangered in the future. National parks situated in xeric ecosystems are not expected to meet their mandate of protecting current species diversity in the future. The second study model the distribution in 2050 of 975 endemic plant species in southern Africa. The study proposes the inclusion of new methodological insights improving the accuracy and ecological realism of predictions of global changes studies. It also investigates the possibility to estimate a priori the sensitivity of a species to climate change from the geographical distribution and ecological proprieties of the species. Three studies illustrate the application of NBM in the study of biological invasions. The first one investigates the Northwards expansion of Lactuca serriola L. in Europe during the last 250 years in relation with climate changes. In the last two decades, the species could not track climate change due to non climatic influences. A second study analyses the potential invasion extent of spotted knapweed, a European weed first introduced into North America in the 1890s. The study provides one of the first empirical evidence that an invasive species can occupy climatically distinct niche spaces following its introduction into a new area. Models fail to predict the current full extent of the invasion, but correctly predict areas of introduction. An alternative approach, involving the calibration of models with pooled data from both ranges, is proposed to improve predictions of the extent of invasion on models based solely on the native range. I finally present a review on the dynamic nature of ecological niches in space and time. It synthesizes the recent theoretical developments to the niche conservatism issues and proposes solutions to improve confidence in NBM predictions of the impacts of climate change and species invasions on species distributions.

Zonation for 3D aquifer characterization based on joint inversions of multimethod crosshole geophysical data

Predictive groundwater modeling requires accurate information about aquifer characteristics. Geophysical imaging is a powerful tool for delineating aquifer properties at an appropriate scale and resolution, but it suffers from problems of ambiguity. One way to overcome such limitations is to adopt a simultaneous multitechnique inversion strategy. We have developed a methodology for aquifer characterization based on structural joint inversion of multiple geophysical data sets followed by clustering to form zones and subsequent inversion for zonal parameters. Joint inversions based on cross-gradient structural constraints require less restrictive assumptions than, say, applying predefined petro-physical relationships and generally yield superior results. This approach has, for the first time, been applied to three geophysical data types in three dimensions. A classification scheme using maximum likelihood estimation is used to determine the parameters of a Gaussian mixture model that defines zonal geometries from joint-inversion tomograms. The resulting zones are used to estimate representative geophysical parameters of each zone, which are then used for field-scale petrophysical analysis. A synthetic study demonstrated how joint inversion of seismic and radar traveltimes and electrical resistance tomography (ERT) data greatly reduces misclassification of zones (down from 21.3% to 3.7%) and improves the accuracy of retrieved zonal parameters (from 1.8% to 0.3%) compared to individual inversions. We applied our scheme to a data set collected in northeastern Switzerland to delineate lithologic subunits within a gravel aquifer. The inversion models resolve three principal subhorizontal units along with some important 3D heterogeneity. Petro-physical analysis of the zonal parameters indicated approximately 30% variation in porosity within the gravel aquifer and an increasing fraction of finer sediments with depth.

Carnitine deficiency in chronic critical illness.

PURPOSE OF REVIEW: New insight in mitochondrial physiology has highlighted the importance of mitochondrial dysfunction in the metabolic and neuroendocrine changes observed in patients presenting with chronic critical illness. This review highlights specifically the importance of carnitine status in this particular patient population and its impact on beta-oxidation and mitochondrial function. RECENT FINDINGS: The main function of carnitine is long chain fatty acid esterification and transport through the mitochondrial membrane. Carnitine depletion should be suspected in critically ill patients with risk factors such as prolonged continuous renal replacement therapy or chronic parenteral nutrition, and evidence of beta-oxidation impairments such as inappropriate hypertriglyceridemia or hyperlactatemia. When fatty acid oxidation is impaired, acyl-CoAs accumulate and deplete the CoA intramitochondrial pool, hence causing a generalized mitochondrial dysfunction and multiorgan failure, with clinical consequences such as muscle weakness, rhabdomyolysis, cardiomyopathy, arrhythmia or sudden death. In such situations, carnitine plasma levels should be measured along with a complete assessment of plasma amino acid, plasma acylcarnitines and urinary organic acid analysis. Supplementation should be initiated if below normal levels (20 μmol/l) of carnitine are observed. In the absence of current guidelines, we recommend an initial supplementation of 0.5-1 g/day. SUMMARY: Metabolic modifications associated with chronic critical illness are just being explored. Carnitine deficiency in critically ill patients is one aspect of these profound and complex changes associated with prolonged stay in ICU. It is readily measurable in the plasma and can easily be substituted if needed, although guidelines are currently missing.

PPARβ/δ activation blocks lipid-induced inflammatory pathways in mouse heart and human cardiac cells.

Owing to its high fat content, the classical Western diet has a range of adverse effects on the heart, including enhanced inflammation, hypertrophy, and contractile dysfunction. Proinflammatory factors secreted by cardiac cells, which are under the transcriptional control of nuclear factor-κB (NF-κB), may contribute to heart failure and dilated cardiomyopathy. The underlying mechanisms are complex, since they are linked to systemic metabolic abnormalities and changes in cardiomyocyte phenotype. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are transcription factors that regulate metabolism and are capable of limiting myocardial inflammation and hypertrophy via inhibition of NF-κB. Since PPARβ/δ is the most prevalent PPAR isoform in the heart, we analyzed the effects of the PPARβ/δ agonist GW501516 on inflammatory parameters. A high-fat diet induced the expression of tumor necrosis factor-α, monocyte chemoattractant protein-1, and interleukin-6, and enhanced the activity of NF-κB in the heart of mice. GW501516 abrogated this enhanced proinflammatory profile. Similar results were obtained when human cardiac AC16 cells exposed to palmitate were coincubated with GW501516. PPARβ/δ activation by GW501516 enhanced the physical interaction between PPARβ/δ and p65, which suggests that this mechanism may also interfere NF-κB transactivation capacity in the heart. GW501516-induced PPARβ/δ activation can attenuate the inflammatory response induced in human cardiac AC16 cells exposed to the saturated fatty acid palmitate and in mice fed a high-fat diet. This is relevant, especially taking into account that PPARβ/δ has been postulated as a potential target in the treatment of obesity and the insulin resistance state.

La programmmation foetale de la dysfonction vasculaire pulmonaire chez la souris : rôle des mécanismes épigénétiques = Fetal programming of pulmonary vascular dysfunction in mice : role of epigenetic mechanisms

Rapport de synthèseDes événements pathologiques survenant pendant la période foetale prédisposent la descendance aux maladies cardiovasculaires systémiques. Il existe peu de connaissances au sujet de la circulation pulmonaire et encore moins quant aux mécanismes sous-jacents. La sous-alimentation maternelle pendant la grossesse peut représenter un modèle d'investigation de ces mécanismes, parce que chez l'animal et l'homme elle est associée à une dysfonction vasculaire systémique chez la progéniture. Chez le rat, la diète restrictive pendant la grossesse induit une augmentation du stress oxydatif dans le placenta. Les dérivés de l'oxygène sont connus pour induire des altérations épigénétiques et peuvent traverser la barrière placentaire. Nous avons dès lors spéculé que chez la souris la diète restrictive pendant la grossesse induit une dysfonction vasculaire pulmonaire chez sa progéniture qui serait liée à un mécanisme épigénétique.Pour tester cette hypothèse, nous avons examiné la fonction vasculaire pulmonaire et la méthylation de l'ADN pulmonaire à la fin de 2 semaines d'exposition à l'hypoxie chez la progéniture de souris soumises à une diète restrictive pendant la grossesse et des souris contrôles. Nous avons trouvé que la vasodilatation endothélium-dépendante de l'artère pulmonaire in vitro était défectueuse, et que l'hypertension pulmonaire et l'hypertrophie ventriculaire droite induites par l'hypoxie in vivo étaient exagérées chez la progéniture de souris soumises à une diète restrictive pendant la grossesse. Cette dysfonction vasculaire pulmonaire était associée avec une altération de la méthylation de l'ADN pulmonaire. L'administration d'inhibiteurs de la déacétylase des histones, le Butyrate et la Trichostatine-A à la progéniture de souris soumises à une diète restrictive pendant la grossesse a normalisé la méthylation de l'ADN et la fonction vasculaire pulmonaire. Finalement, l'administration du nitroxyde Tempol aux mères durant la diète restrictive pendant la grossesse a prévenu la dysfonction vasculaire et la dysméthylation chez la progéniture.Ces découvertes démontrent que chez la souris la sous-alimentation pendant la gestation induit une dysfonction vasculaire chez la progéniture qui est causée par un mécanisme épigénétique. Il est possible qu'un mécanisme similaire soit impliqué dans la programmation foetale de la dysfonction vasculaire chez les humains.

Neurodevelopmental outcome of neonates treated with nitric oxide for persistent pulmonary hypertension

Persistent pulmonary hypertension of the newborn (PPHN) is a life threatening condition associated with an increased risk of neurodevelopmental impairment. The recommended treatment for this condition is inhaled nitric oxide (iNO) and has been used in our Neonatal Intensive Care Unit since 1998. We prospectively offered neurodevelopmental follow-up to children treated with iNO for PPHN, including extensive neurological evaluation, developmental/cognitive evaluation at 18 months and 3.5-5 years old, and evaluated the rate of severe and moderate handicap and normal neurodevelopmental outcome, compared to a control group and the literature. Population consisted of 29 patients treated only with iNO, born between 01.01.1999 and 31.12.2005 (study group), and 32 healthy term infants born in 1998 in our maternity (control group). During those seven years, 65 infants were admitted in our Unit with PPHN, of whom 40 were treated with iNO alone. 34 children survived (85%) and were offered neurodevelopmental follow-up, 7 children were lost to follow-up due to various reasons. 22 children were examined at the age of 18 months (76%) with a rate of moderate handicap of 22% (2 with expressive language delay, 2 with difficult behavior, and 1 child with moderate hearing loss), and a rate of major handicap of 4.5% (1 child with cerebral palsy due to perinatal stroke, and moderate hearing loss). At preschool age, 17 (50%) were examined, the rate of moderate handicap was 22% (4 borderline intelligence, 1 hearing loss), and the rate of major handicap was 4.5% (one child with cerebral palsy and hearing loss), compared to 26.9% and 0% in the control group. Mean developmental quotient at 18 months was 100.3 ± 8.7 (control group 118.3), and at preschool age mean cognitive indices were within normal limits for the 2 tests performed at 3.5 or 5 years (108 ± 21, 94.4 ± 17). Most of the children with a less favorable neurodevelopmental outcome suffered from birth asphyxia (ruptured uterus, placental abruption, maternal hypotension, diabetic cardiomyopathy), and notably, the 2 children with sensorineural hearing loss both suffered from severe hypoxic-ischemic enkelopathy. Treatment with iNO was not the direct cause of the neurodevelopmental impairments observed in children treated for PPHN.

Les calcifications pulmonaires métastatiques [Pulmonary metastatic calcification].

INTRODUCTION: The lung is the organ most frequently involved by metastatic calcification. This condition is probably under-diagnosed, the patients usually being asymptomatic. This article summarizes the current knowledge concerning pulmonary metastatic calcification. BACKGROUND: The pathogenesis of pulmonary metastatic calcification is not well known, but it involves phosphate-calcium balance, renal function and pH. The most frequently encountered aetiologies are hyperparathyroidism, neoplastic bony lesions, and renal failure. The definitive diagnosis is achieved by histology, radiological examinations being insensitive. The clinical manifestations are various and can include a pulmonary restrictive syndrome, diffusion abnormalities, hypoxaemia and respiratory failure. The latter can be severe and influence the prognosis adversely: 19 cases of fatal pulmonary metastatic calcification have been reported. The treatment is aetiological and symptomatic. VIEWPOINT: The prognostic factors for a poor outcome of this potentially lethal condition remain to be determined. The management of asymptomatic patients is also uncertain. CONCLUSIONS: Pulmonary metastatic calcification is a rare condition of complex pathogenesis. The clinical manifestations are varied, ranging from asymptomatic to severe, even fatal.

Autophagic cell death exists.

The term autophagic cell death (ACD) initially referred to cell death with greatly enhanced autophagy, but is increasingly used to imply a death-mediating role of autophagy, as shown by a protective effect of autophagy inhibition. In addition, many authors require that autophagic cell death must not involve apoptosis or necrosis. Adopting these new and restrictive criteria, and emphasizing their own failure to protect human osteosarcoma cells by autophagy inhibition, the authors of a recent Editor's Corner article in this journal argued for the extreme rarity or nonexistence of autophagic cell death. We here maintain that, even with the more stringent recent criteria, autophagic cell death exists in several situations, some of which were ignored by the Editor's Corner authors. We reject their additional criterion that the autophagy in ACD must be the agent of ultimate cell dismantlement. And we argue that rapidly dividing mammalian cells such as cancer cells are not the most likely situation for finding pure ACD.

Continuing medical education activity in echocardiography.

Article Title: Reduced Atrial Emptying after Orthotopic Heart Transplantation Masquerading as Restrictive Transmitral Doppler Flow Pattern? (Echocardiography 2011;28:167).

Diagnostic contribution of cardiac magnetic resonance in patients with acute coronary syndrome and culprit-free angiograms.

BACKGROUND: In spite of robust knowledge about underlying ischemic myocardial damage, acute coronary syndromes (ACS) with culprit-free angiograms raise diagnostic concerns. The present study aimed to evaluate the additional value of cardiac magnetic resonance (CMR) over commonly available non-CMR standard tests, for the differentiation of myocardial injury in patients with ACS and non-obstructed coronary arteries. MATERIAL/METHODS: Patients with ACS, elevated hs-TnT, and a culprit-free angiogram were prospectively enrolled into the study between January 2009 and July 2013. After initial evaluation with standard tests (ECG, echocardiography, hs-TnT) and provisional exclusion of acute myocardial infarction (AMI) in coronary angiogram, patients were referred for CMR with the suspicion of myocarditis or Takotsubo cardiomyopathy (TTC). According to the result of CMR, patients were reclassified as having myocarditis, AMI, TTC, or non-injured myocardium as assessed by late gadolinium enhancement. RESULTS: Out of 5110 patients admitted with ACS, 75 had normal coronary angiograms and entered the study; 69 of them (92%) were suspected for myocarditis and 6 (8%) for TTC. After CMR, 49 patients were finally diagnosed with myocarditis (65%), 3 with TTC (4%), 7 with AMI (9%), and 16 (21%) with non-injured myocardium. The provisional diagnosis was changed or excluded in 23 patients (31%), with a 9% rate of unrecognized AMI. CONCLUSIONS: The study results suggest that the evaluation of patients with ACS and culprit-free angiogram should be complemented by a CMR examination, if available, because the initial work-up with non-CMR tests leads to a significant proportion of misdiagnosed AMI.

Complexin I regulates glucose-induced secretion in pancreatic beta-cells.

The neuronal-specific protein complexin I (CPX I) plays an important role in controlling the Ca(2+)-dependent neurotransmitter release. Since insulin exocytosis and neurotransmitter release rely on similar molecular mechanisms and that pancreatic beta-cells and neuronal cells share the expression of many restricted genes, we investigated the potential role of CPX I in insulin-secreting cells. We found that pancreatic islets and several insulin-secreting cell lines express high levels of CPX I. The beta-cell expression of CPX I is mediated by the presence of a neuron restrictive silencer element located within the regulatory region of the gene. This element bound the transcriptional repressor REST, which is found in most cell types with the exception of mature neuronal cells and beta-cells. Overexpression of CPX I or silencing of the CPX I gene (Cplx1) by RNA interference led to strong impairment in beta-cell secretion in response to nutrients such as glucose, leucine and KCl. This effect was detected both in the early and the sustained secretory phases but was much more pronounced in the early phase. We conclude that CPX I plays a critical role in beta-cells in the control of the stimulated-exocytosis of insulin.

Perinuclear Mlp proteins down-regulate gene expression in response to a defect in mRNA export

Résumé Une caractéristique des cellules eucaryotes est le confinement du matériel génétique (ADN/DNA) dans le noyau. Pour décoder cette information, un ARN messager (mRNA) est d'abord transcrit sous forme d'un ARN prémessager (pré-mRNA). Ce-dernier doit subir plusieurs étapes de maturation pour aboutir à une particule ribonucléoprotéique (mRNP) qui sera exportée vers le cytoplasme et traduite en protéine. La protéine de levure Mex67p et son homologue humain TAP sont des récepteurs d'export médiant la translocation du mRNP au travers des complexes du pore nucléaire (NPC). Mex67p/TAP ne se lient pas directement au mRNA, mais nécessitent la présence de protéines adaptatrices, telles que Yra1p et son homologue humain REF1. Afin d'identifier de nouveaux facteurs impliqués dans l'export des mRNPs ou de nouvelles fonctions pour Yra1p, nous avons effectué un crible génétique avec un mutant thermosensible de Yra1p, GFP-yra 1 -8. Ce mutant présente un défaut d'export des mRNAs et une diminution des niveaux de transcrits du gène rapporteur LacZ ainsi que de certains transcrits endogènes. Nous avons trouvé que la perte de Mlp2p, ou d'une protéine hautement similaire, Mlp1p, restaure la croissance du mutant GFP-yra1-8 à température restrictive. Mlp1p et Mlp2p sont des protéines nucléaires, dont l'homologue humain est TPR. Les Mlp (myosin¬like proteins) ainsi que TPR forment des structures filamenteuses ancrées aux NPC. Bien que la fonction des Mlp ne soit pas clairement définie, un rôle dans la biogenèse et la surveillance des mRNPs a été récemment proposé. Notre étude montre que la perte des Mlp, non seulement restaure la croissance de GFP-yra1-8, mais augmente aussi les niveaux des transcrits LacZ et facilite leur apparition dans le cytoplasme. Des expériences d'immunoprécipitations de la chromatine révèlent que Mlp2p diminue le taux de synthèse du transcrit LacZ dans GFP-yra1-8. Des analyses du transcriptome montrent que Mlp2p réduit aussi les niveaux d'une population de transcrits endogènes dans le mutant. Finalement, des localisations in situ suggèrent que la transcription du rapporteur LacZ a lieu à la périphérie du noyau, à proximité des Mlp. Ainsi, les protéines Mlp pourraient préférentiellement diminuer la transcription de gènes exprimés à la périphérie nucléaire. Nous montrons aussi que Yra1p interagit génétiquement avec Nab2p une protéine liée au mRNA et impliquée dans son export, mais non avec d'autres protéines également impliquées dans l'export des mRNAs. Les résultats obtenus soutiennent un modèle où les protéines Yra1p et Nab2p sont nécessaires à l'arrimage des mRNPs sur la plate-forme des Mlp. Si ces signaux manquent ou sont défectueux, les mRNPs ne peuvent pas poursuivre leur trajet vers le canal central du NPC. Ce bloc induirait par la suite une diminution de la transcription d'une population de gènes potentiellement localisée à la périphérie nucléaire. Dans son ensemble, cette étude suggère que les protéines Mlp établissent un lien entre la transcription de certains mRNAs et leur export au travers du pore nucléaire. Summary A hallmark of the eukaryotic cell is the packaging of DNA in the nucleus. To decode the genetic information, a messenger RNA (mRNA) is first synthesized as a pre-mRNA molecule, which undergoes different maturation steps resulting in an mRNP (messenger RNA ribonucleoprotein), which can be actively transported to the cytoplasm and translated into a protein. Yeast Mex67p and its human homologue TAP are export receptors mediating mRNP translocation through the nuclear pore complex (NPC). The recruitment of Mex67p/TAP to mRNA is mediated by mRNA export adaptors of the evolutionarily conserved REF (RNA and Export Factor binding) family: yeast Yra1p and human REF1. To uncover new functions of Yra1p or new factors implicated in mRNA export, we performed a genetic screen with a themiosensitive (ts) yra1 mutant, GFP-yra1-8. This mutant exhibits mRNA export defects and a decrease in the levels of LacZ reporter and certain endogenous transcripts. We found that the loss of Mlp2p, or the related Mlp1p protein, substantially rescues the growth defect of the GFP-yra1 -8 mutant. Mlp1p and M1p2p are large non-essential proteins, homologous to human TPR, proposed to form intra-nuclear filamentous structures anchored at the NPC. Their role is not clearly defined, but they have been implicated in mRNP biogenesis and surveillance. Our study shows that loss of Mlp proteins not only restores growth of GFP-yra1-8, but also rescues LacZ mRNA levels and increases their appearance in the cytoplasm. Chromatin immunoprecipitation and pulse chase experiments indicate that Mlp2p down-regulates LacZ mRNA synthesis in GFP-yra1-8. DNA micro- array analyses reveal that Mlp2p also reduces the levels of a subset of cellular transcripts in the yra1 mutant strain. In situ localizations suggest that LacZ transcription occurs at the nuclear periphery, in close proximity to Mlp proteins. Thus, Mlp proteins may preferentially down-regulate genes expressed at the nuclear periphery. Finally, we show that Yra1p genetically interacts with the shuttling mRNA-binding protein Nab2p and that loss of Mlp proteins rescues the growth defect of yra1 and nab2, but not other mRNA export mutants. The data support a model in which Nab2p and Yra1p are required for rnRNP docking to the Mlp platform. Lack of these signals prevents mRNPs from crossing the Mlp gate. This block may then negatively feed-back on the transcription of a subset of genes, potentially located at the nuclear envelope. Overall, this study suggests that perinuclear Mlp proteins establish a link between mRNA transcription and export.

Caste determination through mating in primitively eusocial societies.

Eusocial animal societies are typified by the presence of a helper (worker) caste which predominantly cares for young offspring in a social group while investing little in their own direct reproduction. A key question is what determines whether an individual becomes a worker or leaves to initiate her own reproduction. In some insects, caste is determined nutritionally during development. In others, and in vertebrate societies, adults are totipotent and the cues that determine caste are less well known. The mate limitation hypothesis (MLH) states that a female's mating status acts as a cue for caste determination: females that mate become reproductives, while those that fail to mate become workers. The MLH is consistent with empirical observations in sweat bees showing that over the course of the nesting season, there are increases in both the proportion of females that become reproductives and the frequency of males in the mating pool. We modelled a foundress's offspring sex-ratio strategy to investigate whether an increasingly male-biased operational sex-ratio over time is evolutionarily stable under the MLH. Our results indicate that such a pattern could occur if early workers were more valuable than late workers. This pattern was then more likely if male mortality was high, if worker mortality was low, if the value of a worker was high and if the period over which workers can help was short. Our results suggest that the MLH can be evolutionarily stable, but only under restrictive conditions. Manipulative experiments are now required to investigate whether mating determines caste in nature.