Contribution relative des sous-types 1 et 5 des récepteurs métabotropes du glutamate dans la potentialisation à long terme des interneurones hippocampiques chez la souris

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Caractérisation des désordres microcirculatoires par techniques d'imagerie chez des souris transgéniques bêta-thalassémiques et drépanocytaires

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Expression, activation et localisation de CaMKII, CDK5, GSK3[bêta], PKA et ROCKII dans les souris JNPL3 qui expriment la forme humaine mutante P301L de tau

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Évolution de la nature et de l'efficacité du facteur hyperpolarisant dérivé de l'endothélium (EDHF) au cours du vieillissement associé ou non à l'hypercholestérolémie dans les artères de résistance du muscle squelettique de la souris

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le peroxyde d'hydrogène en tant que facteur vasorelaxant dans les artères cérébrales de souris

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Preclinical Studies with Umbilical Cord Mesenchymal Stromal Cells in Different Animal Models for Muscular Dystrophy

Umbilical cord mesenchymal stromal cells (MSC) have been widely investigated for cell-based therapy studies as an alternative source to bone marrow transplantation. Umbilical cord tissue is a rich source of MSCs with potential to derivate at least muscle, cartilage, fat, and bone cells in vitro. The possibility to replace the defective muscle cells using cell therapy is a promising approach for the treatment of progressive muscular dystrophies (PMDs), independently of the specific gene mutation. Therefore, preclinical studies in different models of muscular dystrophies are of utmost importance. The main objective of the present study is to evaluate if umbilical cord MSCs have the potential to reach and differentiate into muscle cells in vivo in two animal models of PMDs. In order to address this question we injected (1) human umbilical cord tissue (hUCT) MSCs into the caudal vein of SJL mice; (2) hUCT and canine umbilical cord vein (cUCV) MSCs intra-arterially in GRMD dogs. Our results here reported support the safety of the procedure and indicate that the injected cells could engraft in the host muscle in both animal models but could not differentiate into muscle cells. These observations may provide important information aiming future therapy for muscular dystrophies.

Human multipotent adipose-derived stem cells restore dystrophin expression of Duchenne skeletal-muscle cells in vitro

Background information. DMD (Duchenne muscular dystrophy) is a devastating X-linked disorder characterized by progressive muscle degeneration and weakness. The use of cell therapy for the repair of defective muscle is being pursued as a possible treatment for DMD. Mesenchymal stem cells have the potential to differentiate and display a myogenic phenotype in vitro. Since liposuctioned human fat is available in large quantities, it may be an ideal source of stem cells for therapeutic applications. ASCs (adipose-derived stem cells) are able to restore dystrophin expression in the muscles of mdx (X-linked muscular dystrophy) mice. However, the outcome when these cells interact with human dystrophic muscle is still unknown. Results. We show here that ASCs participate in myotube formation when cultured together with differentiating human DMD myoblasts, resulting in the restoration of dystrophin expression. Similarly, dystrophin was induced when ASCs were co-cultivated with DMD myotubes. Experiments with GFP (green fluorescent protein)-positive ASCs and DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole)-stained DMD myoblasts indicated that ASCs participate in human myogenesis through cellular fusion. Conclusions. These results show that ASCs have the potential to interact with dystrophic muscle cells, restoring dystrophin expression of DMD cells in vitro. The possibility of using adipose tissue as a source of stem cell therapies for muscular diseases is extremely exciting.

SJL dystrophic mice express a significant amount of human muscle proteins following systemic delivery of human adipose-derived stromal cells without immunosuppression

Limb-girdle muscular dystrophies (LGMDs) are a heterogeneous group of disorders characterized by progressive degeneration of skeletal muscle caused by the absence of or defective muscular proteins. The murine model for limb-girdle muscular dystrophy 2B (LGMD2B), the SJL mice, carries a deletion in the dysferlin gene that causes a reduction in the protein levels to 15% of normal. The mice show muscle weakness that begins at 4-6 weeks and is nearly complete by 8 months of age. The possibility of restoring the defective muscle protein and improving muscular performance by cell therapy is a promising approach for the treatment of LGMDs or other forms of progressive muscular dystrophies. Here we have injected human adipose stromal cells (hASCs) into the SJL mice, without immunosuppression, aiming to assess their ability to engraft into recipient dystrophic muscle after systemic delivery; form chimeric human/mouse muscle fibers; express human muscle proteins in the dystrophic host and improve muscular performance. We show for the first time that hASCs are not rejected after systemic injection even without immunosuppression, are able to fuse with the host muscle, express a significant amount of human muscle proteins, and improve motor ability of injected animals. These results may have important applications for future therapy in patients with different forms of muscular dystrophies.

Degeneration of dystrophic or injured skeletal muscles induces high expression of Galectin-1

Muscle degenerative diseases such as Duchenne Muscular Dystrophy are incurable and treatment options are still restrained. Understanding the mechanisms and factors responsible for muscle degeneration and regeneration will facilitate the development of novel therapeutics. Several recent studies have demonstrated that Galectin-1 (Gal-1), a carbohydrate-binding protein, induces myoblast differentiation and fusion in vitro, suggesting a potential role for this mammalian lectin in muscle regenerative processes in vivo. However, the expression and localization of Gal-1 in vivo during muscle injury and repair are unclear. We report the expression and localization of Gal-1 during degenerative-regenerative processes in vivo using two models of muscular dystrophy and muscle injury. Gal-1 expression increased significantly during muscle degeneration in the murine mdx and in the canine Golden Retriever Muscular Dystrophy animal models. Compulsory exercise of mdx mouse, which intensifies degeneration, also resulted in sustained Gal-1 levels. Furthermore, muscle injury of wild-type C57BL/6 mice, induced by BaCl(2) treatment, also resulted in a marked increase in Gal-1 levels. Increased Gal-1 levels appeared to localize both inside and outside the muscle fibers with significant extracellular Gal-1 colocalized with infiltrating CD45(+) leukocytes. By contrast, regenerating muscle tissue showed a marked decrease in Gal-1 to baseline levels. These results demonstrate significant regulation of Gal-1 expression in vivo and suggest a potential role for Gal-1 in muscle homeostasis and repair.

Determination du niveau d'anticorps antitetaniques en donneurs de sang au moyen du test ELISA-TÉTANOS (São Paulo, SP, Bresil)

Le test ELISA-TÉTANOS (Biosys, France) a été utilisé pour le titrage des anti-corps tétaniques (sensibilité = 0,0025 UI/ml) en sérums humains de donneurs de sang, 566 hommes et 108 femmes, âges de 18 à 58 ans, moyenne de 29 ans, provenant de São Paulo, SP, Brésil. L'OMS, acceptant seulement la séroneutralisation sur souris (NT), la méthode de référence, pour les études sur la protection contre le tétanos, préconise le titre de 0,01 UI/ml comme minimum protecteur. BOURLEAUD & HUET ont proposé la limite de 0,06 UI/ml quand s'emploie le test ELISA, en attendant à une certaine discordance inévitable entre les méthodes. Parmi les 674 sérums étudiés, 178 (26,41%) n'ont pas présenté d'anticorps (< 0,0025 UI/ml); 413 (61,28%) ont présenté des résultats égaux ou supérieurs à 0,01 UI/ml et en 232 (34,42%) les titres ont été égaux ou supérieurs à 0,06 UI/ml. Le pourcentage d'individus protégés a été inversement proportionnel à 1'âge: environ 50% dans le groupe le plus jeune (hommes de 18 à 35 ans et femmes de 18 à 23 ans) contre environ 10% dans le groupe de plus de 42 ans ont présenté des titres sûrement protecteurs (> 0,06 UI/ml).

Susceptibilité de Rattus norvegicus et Rattus rattus frugivurus de la ville de Recife à la Pasteurella pestis

L'auíeur a vérifié la susceptibilité de deux espèces de rongeurs domestiques de la ville de Recife. Etat du Pernambuco, R. norvegicus et Rattus rattus frugivurus, les comparant aux souris albinos de la souche "Swiss" avec deux souches de P. pestis dont une était isolée au municipe d'Exu, Etat du Pernambuco âenommée PEXU 19 et Vautre provenante du Venezuela dite RANGEL. Les deux espèces de rongeurs ont montré une resistence modérée par rapport aux deux souches de P. pestis tandis que les souris ont révélé d'être hautement susceptibles.

Cortical origin of functional recovery in the somatosensory cortex of the adult mouse after thalamic lesion

Résumé L'accident vasculaire cérébral sensoriel pur est un des syndromes lacunaires, dû à l'occlusion de petits vaisseaux cérébraux, souvent dans le cadre d'une lésion intéressant le noyau ventro-caudal du thalamus. Il produit un hémisyndrome sensitif pur, et parfois un syndrome douloureux se développe à distance de l'événement aigu. Afin d'étudier la récupération fonctionnelle dans le cortex somatosensoriel (SI) après une telle lésion dans le thalamus, un modèle de lésion excitotoxique a été développé dans le système somatosensoriel de la souris adulte, caractérisé par la présence de formations cytoarchitectoniques dans SI appelées "tonneaux". Chacun de ces tonneaux correspond à la représentation corticale d'une vibrisse du museau. L'activité métabolique a été mesurée dans SI à différents intervalles après la lésion, à l'aide de déoxyglucose marqué radioactivement. Dans les deux premiers jours suivant celle-ci, l'activité métabolique diminue de manière importante dans toutes les couches corticales, avec une atteinte plus marquée dans la couche IV, principale projection des axones thalamo-corticaux. Une récupération de l'activité métabolique se produit ensuite, d'autant plus marquée que le délai après la lésion est grand. Cette récupération s'observe dans toutes les couches coticales, les couches I et Vb récupérant plus rapidement que les couches II, III, IV, Va et VI. Cinq semaines après la lésion, l'absence des vibrisses correspondant à la partie déafférentée de SI diminue l'activité métabolique corticale de 32% et démontre l'activation par la périphérie de cette partie de l'écorce, malgré la perte des axones thalamo-corticaux provenant du noyau ventro-caudal. Des expériences de traçage rétrograde ont montré une augmentation des projections intracorticales sur la partie déafférentée de l'écorce, en particulier de longue distance, ainsi que des projections interhémisphériques, mais n'ont pas permis de mettre en évidence de nouvelle projection thalamique, indiquant une origine corticale à la récupération fonctionnelle observée. Abstract To study the degree and time course of the functional recovery in the somatosensory cortex (SI) after an excitotoxic lesion in the adult mouse thalamus, metabolic activity was determined in SI at various times points post lesion. Immediately after the lesion, metabolic activity in the thalamically deafferented part of SI was at its lowest value but increased progressively at subsequent time points. This was seen in all cortical layers, however, layers I and Vb recover more rapidly than layers II, III, IV, Va and VI. Removal of the mystacial whiskers corresponding to the deafferented area, 5 weeks after cortical recovery, produced a subsequent 32% drop in metabolic activity, demonstrating peripheral sensory activation of this part of the cortex. Tracing experiments revealed that the deafferented cortex did not receive a novel thalamic input, but cortico-cortical and contralateral barrel cortex projections to this area were reinforced. We conclude that the cortical functional recovery after a thalamic lesion is, at least partially, due to modified cortico-cortical and callosal projections to the deafferented cortical area.

Role of cytokines in secondary lymphoid organ development

Summary Secondary lymphoid organs are sites of antigen presentation, clonal expansion of B and lymphocytes, and affinity maturation of B lymphocytes. In the intestine, these immune functions occur mainly in Peyer's patches (PP). PP develop through the interplay of two main cell types, haematopoietic cells and meserichyrnal cells. One particular haematopoietic cell type was identified as the inductive cell type in the formation of both PP and lymph nodes and was therefore designated as lymphoid tissue inducer cell. For a successful PP organogenesis, the crucial molecular components involved in the crosstalk of inducer cells and their mesenchymal target cells are adhesion molecules, lymphotoxin (LT) family members, and cytokines. In particular, the interleukin 7 receptor (IL-7R) expressed on inducer cells is absolutely required. To investigate the contribution of the ligand for the IL-7R. the cytokine IL-7, in the process of PP formation, we analyzed double transgenic (TG) mice. These mice resulted from an interbreeding of an IL-7TG mouse strain where the transgene is under the control of the MHC class II promoter with a second transgenic mouse strain, which overexpresses a transactivator for MHC class II genes. Double TG offsprings revealed higher levels of IL-7 mRNA occuring earlier in embryogenesis. Consequently, double TG mice showed a striking phenotype with a 3- to 5-fold increase in PP numbers compared to single IL-7TG or control littermates. Analysis of embryonic double TG intestines demonstrated that the process of PP development was already elevated during development as early as the embryonic day 16.5. Importantly, inducer cells were significantly increased in numbers in these embryonic intestines. Furthermore, the expression of LT? mRNA, which at this early time point is exclusively expressed by inducer cells, was also increased in double TG animals. These data clearly indicate a direct influence of IL-7 on the expansion of lymphoid tissue inducer cells and on the availability of LT? leading to a higher frequency of developing PP in fetal life. Interestingly, in addition to an enhanced frequency of PP development, in double TG mice, three additional phenotypic differences were observed. i) Lymphocyte infiltration in various non-lymphoid organs, such as stomach, salivary gland, and liver. Subsequent analysis demonstrated that B lymphocytes were predominant within these tertiary lymphoid structures. ii) Ectopic lymph node-like structures containing both B and T lymphocytes were found near the inguinal lymph node. iii) Double TG mice had a severe bone resorption syndrome most likely as a consequence of the pro-osteoclastic effect of IL-7. Taken together, these results show that IL-7 plays a key role in the homeostasis of inducer cells, in the generation of PP in the gut, in the formation of ectopic lymphoid tissue, and in bone resorption. Résumé Les organes lymphoïdes secondaires sont les lieux de présentation des antigènes aux lymphocytes, permettant l'expansion des lymphocytes B et T et la maturation d'affinité des lymphocytes B. Dans l'intestin, ces fonctions immunitaires se déroulent dans les plaques de Peyer (PP). Ces plaques se développent grâce à l'interaction des cellules hématopoïétiques avec des cellules mésenchymales. Un type particulier de cellules hématopoïétiques a été identifié comme cellule inductrice dans la formation des PP et des ganglions lymphatiques et de ce fait a été désigné cellule inductrice des tissus lymphoïdes. Durant l'organogénèse des PP, les composants moléculaires cruciaux impliqués dans l'interaction des cellules inductrices et des cellules mésenchymales sont les molécules d'adhésion, les membres de la famille des lymphotoxines (LT) et les cytokines. En particulier, le récepteur de l'interleukine 7 (IL-7R) exprimé par les cellules inductrices est absolument nécessaire. Pour étudier le rôle du ligand de l'IL-7R, l'interleukine IL-7, dans la formation des PP, nous avons croisé une lignée de souris transgénique (TG) surexprimant IL-7 sous contrôle du promoteur MHC class Il avec une lignée de souris transgénique surexprimant un transactivateur des genes MHC class II. Les souris doubles TG présentent une concentration élevée d'ARNm de l'IL-7 durant l'embryogénèse, ce qui résulte en une augmentation du nombre de PP de 3 à 5 fois en comparaison aux souris ayant seul le transgène IL-7 et aux souris contrôles. L'analyse des intestins des souris doubles TG démontre que le processus de développement des PP était élevé dès le jour 16.5 du développement embryonnaire. L'augmentation du nombre des cellules inductrices dans ces intestins embryonnaires est signilicative. De plus l'expression de l'ARNm LT?, qui à ce stade précoce est exclusivement exprimé dans les cellules inductrices, est également augmenté dans les doubles TG. Ces résultats indiquent clairement une influence directe d'IL-7 sur l'expansion des cellules inductrices des tissues lymphoïdes et sur la synthèse de LT? induisant une augmentation des PP se développant durant la vie foetale. En plus du développement accru des PP dans les souris doubles TG, trois différences phénotypiques ont été observées. i) L'infiltration lymphocytaire dans différents organes non-lymphoïdes, comme l'estomac, les glandes salivaires et le foie. Des analyses complémentaires ont demontré que les lymphocytes B étaient prédominants dans ces structures lymphoïdes tertiaires. ii) Des structures de ganglions lymphatiques ectopiques contenant des lymphocytes B et T ont été trouvées près des ganglions lymphatiques inguinaux. iii) Les souris doubles TG présentent un syndrome de résorption osseuse sévère probablement dû à l'effet pro-osteoclaste d'IL-7. Globalement, ces résultats montrent que IL-7 joue un rôle clé dans l'homéostasie des cellules inductrices dans la génèse de PP de l'intestin, dans la formation des tissus lymphoïdes ectopiques et dans la résorption osseuse.

Regulatory RNA binding molecules : implication for diabetes pathogenesis

Le glucose est notre principale source d'énergie. Après un repas, le taux de glucose dans le sang (glycémie) augmente, ce qui entraine la sécrétion d'insuline. L'insuline est une hormone synthétisée au niveau du pancréas par des cellules dites bêta. Elle agit sur différents organes tels que les muscles, le foie ou le tissu adipeux, induisant ainsi le stockage du glucose en vue d'une utilisation future.¦Le diabète est une maladie caractérisée par un taux élevé de glucose dans le sang (hyperglycémie), résultant d'une incapacité de notre corps à utiliser ou à produire suffisamment d'insuline. A long terme, cette hyperglycémie entraîne une détérioration du système cardio-vasculaire ainsi que de nombreuses complications. On distingue principalement deux type de diabète : le diabète de type 1 et le diabète de type 2, le plus fréquent (environ 90% des cas). Bien que ces deux maladies diffèrent sur beaucoup de points, elles partagent quelques similitudes. D'une part, on décèle une diminution de la quantité de cellules bêta. Cette diminution est cependant partielle dans le cas d'un diabète de type 2, et totale dans celui d'un diabète de type 1. D'autre part, la présence dans la circulation de médiateurs de l'inflammation nommés cytokines est décelée aussi bien chez les patients de type 1 que de type 2. Les cytokines sont sécrétées lors d'une inflammation. Elles servent de moyen de communication entre les différents acteurs de l'inflammation et ont pour certaines un effet néfaste sur la survie des cellules bêta.¦L'objectif principal de ma thèse a été d'étudier en détail l'effet de petites molécules régulatrices de l'expression génique, appelées microARNs. Basé sur le fait que de nombreuses publications ont démontré que les microARNs étaient impliqués dans différentes maladies telles que le cancer, j'ai émis l'hypothèse qu'ils pouvaient également jouer un rôle important dans le développement du diabète.¦Nous avons commencé par mettre des cellules bêta en culture en présence de cytokines, imitant ainsi un environnement inflammatoire. Nous avons pu de ce fait identifier les microARNs dont les niveaux d'expression étaient modifiés. A l'aide de méthodes biochimiques, nous avons ensuite observé que la modulation de certains microARNs par les cytokines avaient des effets néfastes sur la cellule bêta : sur sa production et sa sécrétion d'insuline, ainsi que sur sa mort (apoptose). Nous avons en conséquence pu démontrer que ces petites molécules avaient un rôle important à jouer dans le dysfonctionnement des cellules bêta induit par les cytokines, aboutissant au développement du diabète.¦-¦La cellule bêta pancréatique est une cellule endocrine présente dans les îlots de Langerhans, dans le pancréas. L'insuline, une hormone sécrétée par ces cellules, joue un rôle essentiel dans la régulation de la glycémie. Le diabète se développe si le taux d'insuline relâché par les cellules bêta n'est pas suffisant pour couvrir les besoins métaboliques corporels. Le diabète de type 1, qui représente environ 5 à 10% des cas, est une maladie auto-immune qui se caractérise par une réaction inflammatoire déclenchée par notre système immunitaire envers les cellules bêta. La conséquence de cette attaque est une disparition progressive des cellules bêta. Le diabète de type 2 est, quant à lui, largement plus répandu puisqu'il représente environ 90% des cas. Des facteurs à la fois génétiques et environnementaux sont responsables d'une diminution de la sensibilité des tissus métabolisant l'insuline, ainsi que d'une réduction de la sécrétion de l'insuline par les cellules bêta, ce qui a pour conséquence le développement de la maladie. Malgré les différences entre ces deux types de diabète, ils ont pour points communs la présence d'infiltrat immunitaire et la diminution de l'état fonctionnel des cellules bêta.¦Une meilleure compréhension des mécanismes aboutissant à l'altération de la cellule bêta est primordiale, avant de pouvoir développer de nouvelles stratégies thérapeutiques capables de guérir cette maladie. Durant ma thèse, j'ai donc étudié l'implication de petites molécules d'ARN, régulatrices de l'expression génique, appelées microARNs, dans les conditions physiopathologiques qui aboutissent au développement du diabète. J'ai débuté mon étude par l'identification de microARNs dont le niveau d'expression était modifié lorsque les cellules bêta étaient exposées à des conditions favorisant à la fois le développement du diabète de type 1 (cytokines) et celui du diabète de type 2 (palmitate). Nous avons découvert qu'une modification de l'expression des miR-21, -34a et -146a était commune aux deux traitements. Ces changements d'expressions ont également été confirmés dans deux modèles animaux : les souris NOD qui développent un diabète s'apparentant au diabète de type 1 et les souris db/db qui développent plutôt un diabète de type 2. Puis, à l'aide de puces à ADN, nous avons comparé l'expression de microARNs chez des souris NOD pré-diabétiques. Nous avons alors retrouvé des changements au niveau de l'expression des mêmes microARNs mais également au niveau d'une famille de microARNs : les miR-29a, -29b et -29c. De manière artificielle, nous avons ensuite surexprimé ou inhibé en conditions physiopathologiques l'expression de tous ces microARNs et nous nous sommes intéressés à l'impact d'un tel changement sur différentes fonctions de la cellule bêta comme la synthèse et la sécrétion d'insulinè ainsi que leur survie. Nous avons ainsi pu démontrer que les miR-21, -34a, -29a, -29b, -29c avaient un effet délétère sur la sécrétion d'insuline et que la surexpression de tous ces microARNs (excepté le miR-21) favorisait la mort. Finalement, nous avons démontré que la plupart de ces microARNs étaient impliqués dans la régulation d'importantes voies de signalisation responsables de l'apoptose des cellules bêta telles que les voies de NFKB, BCL2 ou encore JNK.¦Par conséquent, nos résultats démontrent que les microARNs ont un rôle important à jouer dans le dysfonctionnement des cellules bêta lors de la mise en place du diabète.