Contribution à l'étude neuroanatomique de systèmes enzymatiques impliqués dans le métabolisme énergétique cérébral

RESUME Il a longtemps été admis que le glucose était le principal, sinon le seul substrat du métabolisme énergétique cérébral. Néanmoins, des études récentes indiquent que dans des situations particulières, d'autres substrats peuvent être employés. C'est le cas des monocarboxylates (lactate et pyruvate principalement). Bien que la barrière hématoencéphalique soit peu perméable à ces molécules, elles deviennent néanmoins des substrats possibles si elles sont produites localement. Les deux systèmes enzymatiques pivots des voies glycolytiques et oxydatives sont la lactate déshydrogénase (LDH, EC 1.1.1.27) qui catalyse l'interconversion du pyruvate et du lactate et le complexe pyruvate déshydrogénase qui catalyse la conversion irréversible du pyruvate en acétyl-CoA qui entre dans la respiration mitochondriale. Nous avons étudié la localisation, tant régionale que cellulaire, des isoformes LDH-1, LDH-5 et PDHEla dans le cerveau du chat et dé l'homme au moyen de diverses techniques histologiques. Dans un premier temps, des investigations par hybridation in situ au moyen d'oligosondes marquées au 33P sur de coupes de cerveau de chat ont permis de montrer une différence de l'expression des enzymes à vocation oxydative (LDH-1 et PDHA1, le gène codant pour la protéine PDHEIa) par rapport à LDH-5, isoforme qui catalyse préférentiellement la formation de lactate. LDH-1 et PDHA 1 ont des distributions similaires et sont enrichies dans de nombreuses structures cérébrales, comme l'hippocampe, de nombreux noyaux thalamiques et des structures pontiques. Le cortex cérébral exhibe également une expression importante de LDH-1 et PDH. LDH-5 a par contre une expression largement plus diffuse à travers le cerveau, bien que l'on trouve néanmoins un enrichissement plus important dans l'hippocampe. Ces résultats sont en accord avec les observations que nous avons précédemment publiées chez le rongeur pour LDH-1 et LDH-5 (Laughton et collaborateurs, 2000). Des analyses par PCR en temps réel ont confirmé que dans certaines régions, LDH-1 est exprimée de façon nettement plus importante que LDH-5. Dans un deuxième temps, nous avons appliqué sur des coupes histologiques d'hippocampe et de cortex occipital humain post-mortem des anticorps monoclonaux spécifiques de l'isoforme LDH-5 et la sous-unité PDHela du complexe pyruvate déshydrogénase. Là aussi, les immunoréactions révèlent une ségrégation régionale mais aussi cellulaire des deux enzymes. Dans les deux régions étudiées, LDH-5 est localisée exclusivement dans les astrocytes. Dans le cortex occipital, la matière blanche et également la couche I corticale sont immunopositives pour LDH-5. Dans l'hippocampe, le CA4 et l'alveus exhibe l'immunomarquage le plus intense pour LDH-5. Seuls des neurones (à de rares exceptions quelques astrocytes) sont immunopositifs à l'anticorps monoclonal dirigé contre PDHela. La couche IV du cortex occipital présente la plus forte immunoréaction. Dans l'hippocampe, une immunoréactivité est observée dans le stratum granulosum et à travers la région CA1 jusqu'à la région CA3. L'ensemble de ces résultats montre une hétérogénéité métabolique dans le cerveau et étaye l'hypothèse "astrocyte-neurone lactate shuttle" (ANL5) (Bittar et collaborateurs, 1996; Magistretti et Pellerin, 1999) qui propose que les astrocytes fournissent aux neurones activés du lactate comme substrat alternatif de leur métabolisme énergétique. ABSTRACT For a long time now, glucose has been thought to be the main, if not the sole substrate for brain energy metabolism. Recent data nevertheless suggest that other molecules, such as monocarboxylates (lactate and pyruvate mainly) could be suitable substrates. Although monocarboxylates poorly cross the blood brain barrier (BBB), such substrates could replace glucose if produced locally. The two key enzymatic systems required for the use and production of these substats are lactate dehydrogenase (LDH; EC 1.1.1.27) that catalyses the interconversion of lactate and pyruvate and the pyruvate dehydrogenase complex that irreversibly funnels pyruvate towards the mitochondrial TCA cycle and oxydative phosphorylation. Our study consisted in localizing these different systems with various histochemical procedures in the cat brain and two regions, i.e. hippocampus and primary visual cortex, of the human brain. First, by means of in situ hybridization with 33P labeled oligoprobes, we have demonstrated that the more oxidative enzymes (LDH-1 and PDHA1, the gene coding for PDHEla) are highly expressed in a variety of feline brain structures. These structures include the hippocampus, various thalamic nuclei and the pons. The cerebral cortex exhibits also a high LDH-1 and PDHAl expression. On the other hand, LDH-5 expression is poorer and more diffuse, although the hippocampus does seem to have a higher expression. These fmdings are consistent with our previous observation of the expression of LDH1 and LDH-5 in the rodent brain (Laughton et al, 2000). Real-time PCR (TagMan tm) revealed that, in various regions, LDH-1 is effectively more highly expressed than LDH-5. In a second set of experiments, monoclonal antibodies to LDH-5 and PDHeIa were applied to cryostat sections of post-mortem human hippocampus and occipital cortex. These procedures revealed not only that the two enzymes have different regional distributions, but also distinct cellular localisation. LDH-5 immunoreactivity is solely observed in astrocytes. In the occipital cortex, the white matter and layer I are immunopositive. In the hippocampus, the alveus and CA4 show LDH-5 immunoréactivity. PDHeIa has been detected, with few exceptions, only in neurons. Layer IV of the occipital cortex was most immmunoreactive. In the hippocampus, PDHela immunoreactivity is noticed in the stratum granulosum and through CA 1 to CA3 areas. The overall observations made in this study show that there is a metabolic heterogeneity in the brain and our findings support the hypothesis of an astrocyte-neuron lactate shuttle (ANLS)(Bittar et al., 1996; Magistretti & Pellerin, 1999) where astrocytes export to active neurons lactate to fuel their energy demands.

Aplicación CABIRA (Calidad Biológica de los Ríos Altoandinos)

La aplicación CABIRA (Calidad Biológica de los Ríos Altoandinos) está diseñada para el cálculo de métricas representativas de la calidad biológica de la comunidad de los macroinvertebrados acuáticos que viven en los ríos altoandinos (por encima de los 2000 m.s.n.m.) y muy especialmente para el cálculo del índice multimétrico IMEERA (Índice Multimétrico de Estado Ecológico de Ríos Altoandinos) (Villamarín et al., 2013). Esta aplicación informática ha sido desarrollada por el grupo de investigación F.E.M. (Freshwater Ecology and Management) del Departamento de Ecología de la Universitat de Barcelona (España) bajo la dirección del profesor Narcís Prat.

Postmodifying prepositional phrases in English and Spanish (with special reference to locative postmodifiers)

Prepositional phrases are the commonest kind of postmodification in all registers of English (Biber et al. 1999: 634). The locative ones that can be expanded into a defining relative clause (the books [which are] on the table) are usually expressed by such a construction in Spanish (los libros que están encima de la mesa) or by a phrase introduced by de (los libros de encima de la mesa). Wonder (1979) argues that Spanish allows locative phrases with prepositions other than de in the case of"situaciones"activas"" (el aterrizaje en pleno campo) as against"situaciones estáticas" (*el sofá en la sala), and if the phrase can be given an adverbial rather than, or in addition to, an adjectival interpretation (el ruido en la calle), especially if that phrase implies an alternative location for an object or contrast with another similar object (el sofá en la sala contigua). This paper further investigates this claim and looks at Spanish equivalents of English postmodifying prepositional phrases in general, while proposing an explanation for the choice of these different structures in Spanish based on considerations of lexical density. Resumen: Las frases preposicionales constituyen el tipo más frecuente de posmodificación en todos los registros del inglés (Biber et a. 1999: 634). En el español, las expresiones locativas suelen incorporar un pronombre relativo y un verbo (the books [which are] on the table > los libros que están encima de la mesa), o bien expresarse mediante una frase introducida por la preposición de (los libros de encima de la mesa). Wonder (1979) sostiene que el español permite el uso de preposiciones que no sean de en las frases locativas en el caso de"situaciones"activas"" (el aterrizaje en pleno campo) frente a"situaciones estáticas" (*el sofá en la sala), y también si la frase puede tener una función adverbial antes que, o además de, una interpretación adjetiva (el ruido en la calle), sobre todo si dicha frase encierra la idea de una posición alternativa para un objeto, o bien un contraste con otro objeto similar (el sofá en la sala contigua). El presente estudio pretende examinar este argumento y, además, explorar la posmodificación preposicional en español de un modo más general, a la par que propone una explicación sobre la elección de estructura en español que se basa en el criterio de la densidad léxica.

Chemotherapy in patients with advanced pancreatic cancer: too close to death?

PURPOSE: We evaluated the attitude in using chemotherapy near the end of life in advanced pancreatic adenocarcinoma (PAC). Clinical and laboratory parameters recorded at last chemotherapy administration were analyzed, in order to identify risk factors for imminent death. METHODS: Retrospective analysis of patients who underwent at least one line of palliative chemotherapy was made. Data concerning chemotherapy (regimens, lines, and date of last administration) were collected. Clinical and laboratory factors recorded at last chemotherapy administration were: performance status, presence of ascites, hemoglobin, white blood cell (WBC), platelets, total bilirubin, albumin, LDH, C-reactive protein (C-rp), and Ca 19.9. RESULTS: We analyzed 231 patients: males/females, 53/47 %; metastatic/locally advanced disease, 80/20 %; and median age, 66 years (range 32-85). All patients died due to disease progression. Median overall survival was 6.1 months (95 % CI 5.1-7.2). At the last chemotherapy delivery, performance status was 0-1 in 37 % and 2 in 63 %. Fifty-nine percent of patients received one chemotherapy line, while 32, 8, and 1 % had second-, third-, and fourth line, respectively. The interval between last chemotherapy administration and death was <4 weeks in 24 %, ≥4-12 in 47 %, and >12 in 29 %. Median survival from last chemotherapy to death was 7.5 weeks (95 % CI 6.7-8.4). In a univariate analysis, ascites, elevated WBC, bilirubin, LDH, C-rp and Ca 19.9, and reduced albumin were found to predict shorter survival; however, none of them remained significant in a multivariate analysis. CONCLUSIONS: A significant proportion of patients with advanced PAC received chemotherapy within the last month of life. The clinical and laboratory parameters recorded at last chemotherapy delivery did not predict shorter survival.

La viabilidad económica de una Cataluña independiente

El objetivo del presente artículo es demostrar la viabilidad económica de Cataluña como Estado independiente, analizando en particular los aspectos comerciales y hacendísticos. Los datos demuestran que Cataluña tiene un nivel de PIB per cápita por encima de la media UE-15, y a pesar de ser un país de pequeña dimensión cuenta con una economía muy abierta que le permite obtener efectos de escala en el crecimiento y ser un país competitivo. Asimismo, en términos hacendísticos, se estima que una Cataluña independiente tendría una ganancia fiscal de alrededor del 7% del PIB, lo que le permitiría no sólo mantener el actual Estado del Bienestar sino incluso incrementarlo.

Low concentrations of 3-hydroxy glutarate leads to ammonium accumulation and non-apoptotic cell death in developing brain cells

We previously showed in a 3D rat brain cell in vitro model for glutaric aciduria type-I that repeated application of 1mM 3-hydroxy-glutarate (3-OHGA) caused ammonium accumulation, morphologic alterations and induction of non-apoptotic cell death in developing brain cells. Here, we performed a dose-response study with lower concentrations of 3- OHGA.We exposed our cultures to 0.1, 0.33 and 1mM 3-OHGA every 12h over three days at two developmental stages (DIV5-8 and DIV11-14). Ammonium accumulation was observed at both stages starting from 0.1mM 3-OHGA, in parallel with a glutamine decrease. Morphological changes started at 0.33mM with loss of MBP expression and loss of astrocytic processes. Neurons were not substantially affected. At DIV8, release of LDH in the medium and cellular TUNEL staining increased from 0.1mM and 0.33mM 3-OHGA exposure, respectively. No increase in activated caspase-3 was observed. We confirmed ammonium accumulation and non-apoptotic cell death of brain cells in our in vitro model at lower 3-OHGA concentrations thus strongly suggesting that the observed effects are likely to take place in the brain of affected patients. The concomitant glutamine decrease suggests a defect in the astrocyte ammonium buffering system. Ammonium accumulation might be the cause of non-apoptotic cell death.

The protective role of transferrin in Müller glial cells after iron-induced toxicity.

PURPOSE: Transferrin (Tf) expression is enhanced by aging and inflammation in humans. We investigated the role of transferrin in glial protection. METHODS: We generated transgenic mice (Tg) carrying the complete human transferrin gene on a C57Bl/6J genetic background. We studied human (hTf) and mouse (mTf) transferrin localization in Tg and wild-type (WT) C57Bl/6J mice using immunochemistry with specific antibodies. Müller glial (MG) cells were cultured from explants and characterized using cellular retinaldehyde binding protein (CRALBP) and vimentin antibodies. They were further subcultured for study. We incubated cells with FeCl(3)-nitrilotriacetate to test for the iron-induced stress response; viability was determined by direct counting and measurement of lactate dehydrogenase (LDH) activity. Tf expression was determined by reverse transcriptase-quantitative PCR with human- or mouse-specific probes. hTf and mTf in the medium were assayed by ELISA or radioimmunoassay (RIA), respectively. RESULTS: mTf was mainly localized in retinal pigment epithelium and ganglion cell layers in retina sections of both mouse lines. hTf was abundant in MG cells. The distribution of mTf and hTf mRNA was consistent with these findings. mTf and hTf were secreted into the medium of MG cell primary cultures. Cells from Tg mice secreted hTf at a particularly high level. However, both WT and Tg cell cultures lose their ability to secrete Tf after a few passages. Tg MG cells secreting hTf were more resistant to iron-induced stress toxicity than those no longer secreted hTf. Similarly, exogenous human apo-Tf, but not human holo-Tf, conferred resistance to iron-induced stress on MG cells from WT mice. CONCLUSIONS: hTf localization in MG cells from Tg mice was reminiscent of that reported for aged human retina and age-related macular degeneration, both conditions associated with iron deposition. The role of hTf in protection against toxicity in Tg MG cells probably involves an adaptive mechanism developed in neural retina to control iron-induced stress.

La nueva política criminal de la seguridad vial. Reflexiones a propósito de la LO 15/2007, de 30 de noviembre, y del Proyecto de Reforma del Código Penal

La reforma de los delitos contra la seguridad en el tráfico operada por LO 15/2007, de 30 de noviembre, constituye la expresión de un programa político-criminal de más amplio alcance, presente en el Proyecto de Reforma del Código Penal de 2007. En este trabajo se exponen las causas de la emergencia del nuevo derecho penal de la seguridad vial a la luz del paradi gma explicativo que ofrece el derecho penal postmoderno del riesgo -sometido aquí a necesarios ajustes- y se ofrece un análisis crítico de dos de los nuevos tipos: la conducción a velocidad por encima de determinados límites (art. 379.1) y la conducción con concentraciones de alcohol en aire espirado o en sangre superiores a determinadas tasas (0.6 mgr. o 1,2 gr. respectivamente) –art. 379.2-. Igualmente se analiza la propuesta del Proyecto de Reforma del Código de elevar a la categoría de delito las imprudencias leves con resultado de muerte. Tres piezas clave de un programa que trasluce una gran desconfianza hacia el estamento judicial y un optimismo infundado en las posibilidades del derecho penal para reducir eficazmente la siniestralidad vial.

Análisis discursivo de las actitudes lingüísticas de los escolares de origen inmigrante en Cataluña

La continua llegada de población inmigrante a los países de la Europa Occidental está produciendo transformaciones en estas sociedades. Evidentemente, la sociedad catalana no es ajena a estos cambios y, año tras año, ve incrementado el número de recién llegados/ as procedentes de orígenes geográficos, culturales y lingüísticos muy diversos. Estas personas, en ocasiones sin un conocimiento previo, se encuentran con las peculiaridades socioculturales y lingüísticas de la sociedad receptora. En el caso de Cataluña, nos interesa destacar la cuestión lingüística, a la cual se han dedicado muchos esfuerzos durante los últimos años en un intento de acercarse a una situación de normalidad en lo referente al conocimiento y uso de la lengua catalana. En el presente artículo se presentan los principales resultados de una investigación centrada en el análisis de los discursos sobre los que anclan las actitudes lingüísticas de los escolares de origen inmigrante en Cataluña. La técnica de investigación social utilizada ha sido la entrevista en profundidad semidirigida, realizando el análisis del contenido de las mismas a partir del «Análisis de contenido temático basado en categorías» (Bardin, 1986). Las conclusiones más relevantes indican que, por encima del Área de Origen o la Condición Lingüística Familiar, la principal variable que permite articular los discursos detectados es la que se puede denominar «Satisfacción y Percepción de Valoración e Integración Escolar y Social», de tal manera que los jóvenes de origen inmigrante que se sienten más valorados e integrados escolar y socialmente desarrollan mejores actitudes hacia la lengua catalana y castellana. Este hecho tiene claras repercusiones respecto las generalizaciones reduccionistas y estereotipadas que vinculan un área de origen con unas determinadas actitudes hacia las lenguas oficiales en Cataluña, así como de cara a la política lingüística y las ideologías lingüísticas de la sociedad en general.

Disponibilitat per a les plantes de Mn, Cu, Zn i Cd en els sòls de diferents sistemes agrícoles a Catalunya

Es va avaluar el contingut del sòl en Mn, Cu, Zn, Ni i Cd fent una extracció amb DTPA, segons el mètode de Lindsay i Norvell (1969). Les mostres analitzades procedien de parcel·les agrícoles d'arreu de Catalunya, conservades al Banc de Mostres de Sòls del Mapa de Sòls de Catalunya del DARP. Els resultats es van agrupar per sistemes agrícoles en funció de l'origen de les mostres, ja que dins de cada un es pot assumir una reducció important en l'interval de variació de diferents factors. Es va realitzar una comparació estadística entre els valors mitjans dels diferents sistemes agrícoles, entre els valors mitjans de les dues profunditats de sòl considerades, i una interpretació agronòmica. Els resultats van indicar que els sòls procedents d'horticultura intensiva del Maresme són els que tenen continguts disponibles més elevats dels metalls considerats. D'altra banda, es fa palès que els valors estan condicionats tant pel material originari del sòl com per l'acció antròpica. Per al Cu i el Zn en les mostres de sòls del Maresme els continguts trobats estan molt per sobre dels mínims considerats com a agronòmicament satisfactoris.

Del castillo al mercado y al silo. La gestión de la renta cerealista de la Almoina de Barcelona en la castellanía de Sitges (1354-1366)

A partir de una fuente extraordinaria, los libros de cuentas de la Almoina de la catedral de Barcelona en la castellanía de Sitges, se examina la gestión que hizo su representante de uno de los componentes más importantes de la renta señorial de Sitges, los excedentes de cebada y trigo que confluían anualmente en los graneros y silos del castillo. El análisis se centra en los doce primeros cuadernos contables conservados en el archivo de la Pía Almoina de Barcelona (entre 1354 y 1366). Se analiza cuándo y en qué medida el trigo y la cebada son consumidos, enviados a la Almoina de Barcelona, vendidos, cedidos a crédito o guardados en los graneros y silos del castillo. Se concluye que el procurador recurre a la comercialización y almacena-miento de los cereales y en particular de la cebada –más del 75% de la renta de Sitges– para sacar el máximo partido a la renta cerealista y optimizar así el rendimiento económico del señorío, por encima del objetivo de subvenir a las necesidades de la Almoina de Barcelona.

Flow resistance equations for mountain rivers

Three models of flow resistance (a Keulegan-type logarithmic law and two models developed for large-scale roughness conditions: the full logarithmic law and a model based on an inflectional velocity profile) were calibrated, validated and compared using an extensive database (N = 1,533) from rivers and flumes, representative of a wide hydraulic and geomorphologic range in the field of gravel-bed and mountain channels. It is preferable to apply the model based on an inflectional velocity profile in the relative submergence (y/d90) interval between 0.5 and 15, while the full logarithmic law is preferable for values below 0.5. For high relative submergence, above 15, either the logarithmic law or the full logarithmic law can be applied. The models fitted to the coarser percentiles are preferable to those fitted to the median diameter, owing to the higher explanatory power achieved by setting a model, the smaller difference in the goodness-of-fit between the different models and the lower influence of the origin of the data (river or flume).

Irrigation performance and gross water productivity in furrow-irrigated ornamental tree production

In the ornamental plant production region of Girona (Spain), which is one of the largest of its kind in southern Europe, most of the surface is irrigated using wide blocked-end furrows. The objectives of this paper were: (1) to evaluate the irrigation scheduling methods used by ornamental plant producers; (2) to analyse different scenarios in order to assess how they affect irrigation performance; (3) to evaluate the risk of deep percolation; and (4) to calculate gross water productivity. A two-year study in a representative commercial field, planted with Prunus cerasifera ‘Nigra’, was carried out. The irrigation dose applied by the farmers was slightly smaller than the required water dose estimated by the use of two different methods: the first based on soil water content, and the second based on evapotranspiration. Distribution uniformity and application eff iciency were high, with mean values above 87%. Soil water content measurements revealed that even at the end of the furrow, where the infiltrated water depth was greatest, more than 90% of the infiltrated water was retained in the shallowest 40 cm of the soil; accordingly, the risk of water loss due to deep percolation was minimal. Gross water productivity for ornamental tree production was € 11.70 m–3, approximately 20 times higher than that obtained with maize in the same region.

Emilio Huguet del Villar

El día 21 de enero de 1951 falleció en Rabat Huguet del Villar. Había nacido en 1871, en la ciudad vallesana de Granollers. Formado científicamente en los Estados Unidos, residió en Madrid durante gran parte de su vida, y pasó los últimos años de ella en el África septentrional francesa. Dotado de fuerte personalidad, ante la que se inclinan en este momento los portavoces científicos por encima de nacionalidades y de escuelas, Huguet del Villar, en muchos aspectos autodidacta, se labró, paso a paso, una posición distinguida entre los trabajadores de la ciencia.

Establishment of an In Vitro Photoallergy Test Using NCTC2544 Cells and IL-18 Production

Differentiation between photoallergenic and phototoxic reactions induced by low molecular weight compounds represents a current problem. The use of eratinocytes as a potential tool for the detection of photoallergens as opposed to photoirritants is considered an interesting strategy for developing in vitro methods. We have previously demonstrated the possibility to use the human keratinocyte cell line NCTC2455 and the production of interleukin-18 (IL-18) to screen low molecular weight sensitizers. The purpose of this work was to explore the possibility to use the NCTC2544 assay to identify photoallergens and discriminate from phototoxic chemicals. First, we identified suitable condition of UV-irradiation (3.5 J/cm2) by investigating the effect of UVAirradiation on intracellular IL-18 on untreated or chloropromazine (a representative phototoxic compound)- treated NCTC2544 cells. Then, the effect of UVA-irradiation over NCTC2544 cells treated with increasing concentrations of 15 compounds including photoallergens (benzophenone, 4-ter-butyl-4-methoxydibenzoylmethane, 2-ethylexyl-p-methoxycinnamate, ketoprofen, 6-methylcumarin); photoirritant and photoallergen (4-aminobenzoic acid, chlorpromazine, promethazine); photoirritants (acridine, ibuprofen, 8-methoxypsoralen, retinoic acid); and negative compounds (lactic acid, SDS and p-phenilendiamine) was investigated. Twenty-four hours after exposure, cytotoxicity was evaluated by the MTT assay or LDH leakage, while ELISA was used to measure the production of IL-18. At the maximal concentration assayed with non-cytotoxic effects (CV80 under irradiated condition), all tested photoallergens induced a significant and a dose-dependent increase of intracellular IL-18 following UVA irratiation, whereas photoirritants failed. We suggest that this system may be useful for the in vitro evaluation of the photoallergic potential of chemicals.