The clinical effectiveness and cost-effectiveness of screening for open angle glaucoma:A systematic review and economic evaluation

Objectives: To assess whether open angle glaucoma (OAG) screening meets the UK National Screening Committee criteria, to compare screening strategies with case finding, to estimate test parameters, to model estimates of cost and cost-effectiveness, and to identify areas for future research. Data sources: Major electronic databases were searched up to December 2005. Review methods: Screening strategies were developed by wide consultation. Markov submodels were developed to represent screening strategies. Parameter estimates were determined by systematic reviews of epidemiology, economic evaluations of screening, and effectiveness (test accuracy, screening and treatment). Tailored highly sensitive electronic searches were undertaken. Results: Most potential screening tests reviewed had an estimated specificity of 85% or higher. No test was clearly most accurate, with only a few, heterogeneous studies for each test. No randomised controlled trials (RCTs) of screening were identified. Based on two treatment RCTs, early treatment reduces the risk of progression. Extrapolating from this, and assuming accelerated progression with advancing disease severity, without treatment the mean time to blindness in at least one eye was approximately 23 years, compared to 35 years with treatment. Prevalence would have to be about 3-4% in 40 year olds with a screening interval of 10 years to approach cost-effectiveness. It is predicted that screening might be cost-effective in a 50-year-old cohort at a prevalence of 4% with a 10-year screening interval. General population screening at any age, thus, appears not to be cost-effective. Selective screening of groups with higher prevalence (family history, black ethnicity) might be worthwhile, although this would only cover 6% of the population. Extension to include other at-risk cohorts (e.g. myopia and diabetes) would include 37% of the general population, but the prevalence is then too low for screening to be considered cost-effective. Screening using a test with initial automated classification followed by assessment by a specialised optometrist, for test positives, was more cost-effective than initial specialised optometric assessment. The cost-effectiveness of the screening programme was highly sensitive to the perspective on costs (NHS or societal). In the base-case model, the NHS costs of visual impairment were estimated as £669. If annual societal costs were £8800, then screening might be considered cost-effective for a 40-year-old cohort with 1% OAG prevalence assuming a willingness to pay of £30,000 per quality-adjusted life-year. Of lesser importance were changes to estimates of attendance for sight tests, incidence of OAG, rate of progression and utility values for each stage of OAG severity. Cost-effectiveness was not particularly sensitive to the accuracy of screening tests within the ranges observed. However, a highly specific test is required to reduce large numbers of false-positive referrals. The findings that population screening is unlikely to be cost-effective are based on an economic model whose parameter estimates have considerable uncertainty, in particular, if rate of progression and/or costs of visual impairment are higher than estimated then screening could be cost-effective. Conclusions: While population screening is not cost-effective, the targeted screening of high-risk groups may be. Procedures for identifying those at risk, for quality assuring the programme, as well as adequate service provision for those screened positive would all be needed. Glaucoma detection can be improved by increasing attendance for eye examination, and improving the performance of current testing by either refining practice or adding in a technology-based first assessment, the latter being the more cost-effective option. This has implications for any future organisational changes in community eye-care services. Further research should aim to develop and provide quality data to populate the economic model, by conducting a feasibility study of interventions to improve detection, by obtaining further data on costs of blindness, risk of progression and health outcomes, and by conducting an RCT of interventions to improve the uptake of glaucoma testing. © Queen's Printer and Controller of HMSO 2007. All rights reserved.

Insulin receptor substrate-2 is expressed in kidney epithelium and up-regulated in diabetic nephropathy

Diabetic nephropathy (DN) is a progressive fibrotic condition that may lead to end-stage renal disease and kidney failure. Transforming growth factor-ß1 and bone morphogenetic protein-7 (BMP7) have been shown to induce DN-like changes in the kidney and protect the kidney from such changes, respectively. Recent data identified insulin action at the level of the nephron as a crucial factor in the development and progression of DN. Insulin requires a family of insulin receptor substrate (IRS) proteins for its physiological effects, and many reports have highlighted the role of insulin and IRS proteins in kidney physiology and disease. Here, we observed IRS2 expression predominantly in the developing and adult kidney epithelium in mouse and human. BMP7 treatment of human kidney proximal tubule epithelial cells (HK-2 cells) increases IRS2 transcription. In addition, BMP7 treatment of HK-2 cells induces an electrophoretic shift in IRS2 migration on SDS/PAGE, and increased association with phosphatidylinositol-3-kinase, probably due to increased tyrosine/serine phosphorylation. In a cohort of DN patients with a range of chronic kidney disease severity, IRS2 mRNA levels were elevated approximately ninefold, with the majority of IRS2 staining evident in the kidney tubules in DN patients. These data show that IRS2 is expressed in the kidney epithelium and may play a role in the downstream protective events triggered by BMP7 in the kidney. The specific up-regulation of IRS2 in the kidney tubules of DN patients also indicates a novel role for IRS2 as a marker and/or mediator of human DN progression.

Nonadherence in difficult asthma - facts, myths, and a time to act

Nonadherence to prescribed treatment is an important cause of difficult asthma. Rates of nonadherence amongst asthmatic patients have been shown to range between 30% and 70%. This is associated with poor health care outcomes and increased health care costs. There is no such thing as a "typical" nonadherent patient. The reasons driving nonadherence are multifactorial. Furthermore, adherence is a variable behavior and not a trait characteristic. Adherence rates can vary between the same individual across treatments for different conditions. There is no consistent link between socioeconomic status and nonadherence, and although some studies have shown that nonadherence is more common amongst females, this is not a universal finding. The commonly held perception that better adherence is driven by greater disease severity has been demonstrated to not be the case, in both pediatric and adult patients. Identification of nonadherence is the first step. If adherence is not checked, it is likely that poor adherence will be labeled as refractory disease. Failure to identify poor adherence may lead to inappropriate escalation of therapy, including the potential introduction of complex biological therapies. Surrogate measures, such as prescription counting, are not infallible. Nonadherence can be difficult to identify in clinical practice, and a systematic approach using a variety of tools is required. Nonadherence can be successfully addressed. Therefore, assessment of adherence is of paramount importance in difficult asthma management, in order to reduce exacerbations and steroid-related side effects as well as hospital and intensive care admissions, health care cost, and inappropriate treatment escalation. In this paper, we present an overview of the literature surrounding nonadherence in difficult asthma. We explore the facts and myths surrounding the factors driving nonadherence as well as how it can be identified and addressed.

Lung Clearance Index Is a Repeatable and Sensitive Indicator of Radiological Changes in Bronchiectasis

RATIONALE: In bronchiectasis there is a need for improved markers of lung function to determine disease severity and response to therapy.

OBJECTIVES: To assess whether the lung clearance index is a repeatable and more sensitive indicator of computed tomography (CT) scan abnormalities than spirometry in bronchiectasis.

METHODS: Thirty patients with stable bronchiectasis were recruited and lung clearance index, spirometry, and health-related quality of life measures were assessed on two occasions, 2 weeks apart when stable (study 1). A separate group of 60 patients with stable bronchiectasis was studied on a single visit with the same measurements and a CT scan (study 2).

MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: In study 1, the intervisit intraclass correlation coefficient for the lung clearance index was 0.94 (95% confidence interval, 0.89 to 0.97; P < 0.001). In study 2, the mean age was 62 (10) years, FEV1 76.5% predicted (18.9), lung clearance index 9.1 (2.0), and total CT score 14.1 (10.2)%. The lung clearance index was abnormal in 53 of 60 patients (88%) and FEV1 was abnormal in 37 of 60 patients (62%). FEV1 negatively correlated with the lung clearance index (r = -0.51, P < 0.0001). Across CT scores, there was a relationship with the lung clearance index, with little evidence of an effect of FEV1. There were no significant associations between the lung clearance index or FEV1 and health-related quality of life.

CONCLUSIONS: The lung clearance index is repeatable and a more sensitive measure than FEV1 in the detection of abnormalities demonstrated on CT scan. The lung clearance index has the potential to be a useful clinical and research tool in patients with bronchiectasis.

Characterisation of the frequent exacerbator phenotype in COPD patients in a large UK primary care population

BACKGROUND: The 'frequent exacerbator' is recognised as an important phenotype in COPD. Current understanding about this phenotype comes from prospective longitudinal clinical trials in secondary/tertiary care with little information reported in primary care populations.

AIMS: To characterize the frequent-exacerbator phenotype and identify associated risk factors in a large UK primary care COPD population.

METHODS: Using a large database of primary care patients from 80 UK general practices, patients were categorised using GOLD 2014 criteria into high and low risk groups based on exacerbation history. A multivariate logistic regression model was used to investigate covariates associated with the frequent-exacerbator phenotype and risk of experiencing a severe exacerbation (leading to hospitalisation).

RESULTS: Of the total study population (n = 9219), 2612 (28%) fulfilled the criteria for high risk frequent-exacerbators. Independent risk factors (adjusted odds ratio [95% CI]) for ≥2 exacerbations were: most severely impaired modified Medical Research Council (mMRC) dyspnoea score (mMRC grade 4: 4.37 [2.64-7.23]), lower FEV1 percent predicted (FEV1 <30%: 2.42 [1.61-3.65]), co-morbid cardiovascular disease (1.42 [1.19-1.68]), depression (1.56 [1.22-1.99]) or osteoporosis (1.54 [1.19-2.01]), and female gender (1.20 [1.01-1.43]). Older patients (≥75 years), those with most severe lung impairment (FEV1 <30%), those with highest mMRC score and those with co-morbid osteoporosis were identified as most at risk of experiencing exacerbations requiring hospitalisation.

CONCLUSIONS: Although COPD exacerbations occur across all grades of disease severity, female patients with high dyspnoea scores, more severely impaired lung function and co-morbidities are at greatest risk. Elderly patients, with severely impaired lung function, high mMRC scores and osteoporosis are associated with experience of severe exacerbations requiring hospitalisation.

Sedentary behaviour and physical activity in bronchiectasis: a cross-sectional study

BACKGROUND: The impact of bronchiectasis on sedentary behaviour and physical activity is unknown. It is important to explore this to identify the need for physical activity interventions and how to tailor interventions to this patient population. We aimed to explore the patterns and correlates of sedentary behaviour and physical activity in bronchiectasis.

METHODS: Physical activity was assessed in 63 patients with bronchiectasis using an ActiGraph GT3X+ accelerometer over seven days. Patients completed: questionnaires on health-related quality-of-life and attitudes to physical activity (questions based on an adaption of the transtheoretical model (TTM) of behaviour change); spirometry; and the modified shuttle test (MST). Multiple linear regression analysis using forward selection based on likelihood ratio statistics explored the correlates of sedentary behaviour and physical activity dimensions. Between-group analysis using independent sample t-tests were used to explore differences for selected variables.

RESULTS: Fifty-five patients had complete datasets. Average daily time, mean(standard deviation) spent in sedentary behaviour was 634(77)mins, light-lifestyle physical activity was 207(63)mins and moderate-vigorous physical activity (MVPA) was 25(20)mins. Only 11% of patients met recommended guidelines. Forced expiratory volume in one-second percentage predicted (FEV1% predicted) and disease severity were not correlates of sedentary behaviour or physical activity. For sedentary behaviour, decisional balance 'pros' score was the only correlate. Performance on the MST was the strongest correlate of physical activity. In addition to the MST, there were other important correlate variables for MVPA accumulated in ≥10-minute bouts (QOL-B Social Functioning) and for activity energy expenditure (Body Mass Index and QOL-B Respiratory Symptoms).

CONCLUSIONS: Patients with bronchiectasis demonstrated a largely inactive lifestyle and few met the recommended physical activity guidelines. Exercise capacity was the strongest correlate of physical activity, and dimensions of the QOL-B were also important. FEV1% predicted and disease severity were not correlates of sedentary behaviour or physical activity. The inclusion of a range of physical activity dimensions could facilitate in-depth exploration of patterns of physical activity. This study demonstrates the need for interventions targeted at reducing sedentary behaviour and increasing physical activity, and provides information to tailor interventions to the bronchiectasis population.

HPV16 Down-Regulates the Insulin-Like Growth Factor Binding Protein 2 to Promote Epithelial Invasion in Organotypic Cultures

Cervical cancer is a multi-stage disease caused by human papillomaviruses (HPV) infection of cervical epithelial cells, but the mechanisms regulating disease progression are not clearly defined. Using 3-dimensional organotypic cultures, we demonstrate that HPV16 E6 and E7 proteins alter the secretome of primary human keratinocytes resulting in local epithelial invasion. Mechanistically, absence of the IGF-binding protein 2 (IGFBP2) caused increases in IGFI/II signalling and through crosstalk with KGF/FGFR2b/AKT, cell invasion. Repression of IGFBP2 is mediated by histone deacetylation at the IGFBP2 promoter and was reversed by treatment with histone deacetylase (HDAC) inhibitors. Our in vitro findings were confirmed in 50 invasive cancers and 79 cervical intra-epithelial neoplastic lesions caused by HPV16 infection, where IGFBP2 levels were reduced with increasing disease severity. In summary, the loss of IGFBP2 is associated with progression of premalignant disease, and sensitises cells to pro-invasive IGF signalling, and together with stromal derived factors promotes epithelial invasion.

Mitochondrial dysfunction in fatty acid β-oxidation disorders

Mitochondria are central organelles for cell survival with particular relevance in energy production and signalling, being mitochondrial fatty acid β–oxidation (FAO) one of the metabolic pathways harboured in this organelle. FAO disorders (FAOD) are among the most well studied inborn errors of metabolism, mainly due to their impact in health. Nevertheless, some questions remain unsolved, as their prevalence in certain European regions and how pathophysiological determinants combine towards the phenotype. Analysis of data from newborn screening programs from Portugal and Spain allowed the estimation of the birth prevalence of FAOD revealing that this group of disorders presents in Iberia (and particularly in Portugal) one of the highest European birth prevalence, mainly due to the high birth prevalence of medium chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency. These results highlight the impact of this group of genetic disorders in this European region. The characterization of mitochondrial proteome, from patients fibroblasts with FAOD, namely multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency (MADD) and long chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency (LCHADD), provided a global perspective of the mitochondrial proteome plasticity in these disorders and highlights the main molecular pathways involved in their pathogenesis. Severe MADD forms show an overexpression of chaperones, antioxidant enzymes (MnSOD), and apoptotic proteins. An overexpression of glycolytic enzymes, which reflects cellular adaptation to energy deficiency due to FAO blockage, was also observed. When LCHADD fibroblasts were analysed a metabolic switching to glycolysis was also observed with overexpression of apoptotic proteins and modulation of the antioxidant defence system. Severe LCHADD present increased ROS alongside with up regulation of MnSOD while moderate forms have lower ROS and down-regulation of MnSOD. This probably reflects the role of MnSOD in buffering cellular ROS, maintain them at levels that allow cells to avoid damage and start a cellular response towards survival. When ROS levels are very high cells have to overexpress MnSOD for detoxifying proposes. When severe forms of MADD were compared to moderate forms no major differences were noticed, most probably because ROS levels in moderate MADD are high enough to trigger a response similar to that observed in severe forms. Our data highlights, for the first time, the differences in the modulation of antioxidant defence among FAOD spectrum. Overall, the data reveals the main pathways modulated in FAOD and the importance of ROS levels and antioxidant defence system modulation for disease severity. These results highlight the complex interaction between phenotypic determinants in FAOD that include genetic, epigenetic and environmental factors. The development of future better treatment approaches is dependent on the knowledge on how all these determinants interact towards phenotype.!

A Review of National Guidelines for Management of COPD in Europe

The quality of care can be improved by the development and implementation of evidence-based treatment guidelines. Different national guidelines for chronic obstructive pulmonary disease (COPD) exist in Europe and relevant differences may exist among them.This was an evaluation of COPD treatment guidelines published in Europe and Russia in the past 7 years. Each guideline was reviewed in detail and information about the most important aspects of patient diagnosis, risk stratification and pharmacotherapy was extracted following a standardised process. Guidelines were available from the Czech Republic, England and Wales, Finland, France, Germany, Italy, Poland, Portugal, Russia, Spain and Sweden. The treatment goals, criteria for COPD diagnosis, consideration of comorbidities in treatment selection and support for use of long-acting bronchodilators, were similar across treatment guidelines. There were differences in measures used for stratification of disease severity, consideration of patient phenotypes, criteria for the use of inhaled corticosteroids and recommendations for other medications (e.g. theophylline and mucolytics) in addition to bronchodilators.There is generally good agreement on treatment goals, criteria for diagnosis of COPD and use of long-acting bronchodilators as the cornerstone of treatment among guidelines for COPD management in Europe and Russia. However, there are differences in the definitions of patient subgroups and other recommended treatments.

Spore differentiation in relation to the infectious cycle of the enteric pathogen Clostridium difficile

Clostridium difficile is a gram positive, spore former, anaerobic bacterium that is able to cause infection and disease, with symptoms ranging from mild diarrhea to pseudomembranous colitis, toxic megacolon, sepsis and death. In the last decade new strains have emerged that caused outbreaks of increased disease severity and higher recurrence, morbidity and mortality rates, and C. difficile is now considered both a main nosocomial pathogen associated with antibiotic therapy as well as a major concern in the community.(...)

Identifying the neural correlates of executive functions in early cerebral microangiopathy: a combined VBM and DTI study.

Cerebral microangiopathy (CMA) has been associated with executive dysfunction and fronto-parietal neural network disruption. Advances in magnetic resonance imaging allow more detailed analyses of gray (e.g., voxel-based morphometry-VBM) and white matter (e.g., diffusion tensor imaging-DTI) than traditional visual rating scales. The current study investigated patients with early CMA and healthy control subjects with all three approaches. Neuropsychological assessment focused on executive functions, the cognitive domain most discussed in CMA. The DTI and age-related white matter changes rating scales revealed convergent results showing widespread white matter changes in early CMA. Correlations were found in frontal and parietal areas exclusively with speeded, but not with speed-corrected executive measures. The VBM analyses showed reduced gray matter in frontal areas. All three approaches confirmed the hypothesized fronto-parietal network disruption in early CMA. Innovative methods (DTI) converged with results from conventional methods (visual rating) while allowing greater spatial and tissue accuracy. They are thus valid additions to the analysis of neural correlates of cognitive dysfunction. We found a clear distinction between speeded and nonspeeded executive measures in relationship to imaging parameters. Cognitive slowing is related to disease severity in early CMA and therefore important for early diagnostics.

Étiopathogenèse de la scoliose idiopathique de l'adolescent : implication de la mélatonine et de l'ostéopontine

La scoliose idiopathique de l’adolescent (SIA) est une maladie dont la cause est encore inconnue, et qui génère des déformations complexes du rachis, du thorax et du bassin. La prévalence est de 4% dans la population adolescente au Québec. Cette pathologie affecte surtout les filles durant leur poussée de croissance pubertaire. Parmi plusieurs hypothèses émises, l’hypothèse neuroendocrinienne, impliquant une déficience en mélatonine comme agent étiologique de la SIA a suscité beaucoup d’intérêt. Cette hypothèse découle du fait que l’ablation de la glande pinéale chez le poulet produit une scoliose ressemblant sous plusieurs aspects à la pathologie humaine. La pertinence biologique de la mélatonine dans la scoliose est controversée, étant donné que la majorité des études chez l’homme n’ont pu mettre en évidence une diminution significative des niveaux de mélatonine circulante chez les patients scoliotiques. Nous avons démontré un dysfonctionnement dans la signalisation de la mélatonine au niveau des tissus musculo-squelettiques chez une série de patients atteints de SIA (Moreau & coll. 2004). Nous avons confirmé ce défaut chez un plus grand nombre de patients ainsi qu’en utilisant une nouvelle technologie (spectroscopie cellulaire diélectrique) n’ayant pas recours à un prétraitement des cellules donnant ainsi des résultats plus précis. Cette technique a montré la présence des mêmes groupes fonctionnels identifiés auparavant par la technique d’AMPc. Le dysfonctionnement de la signalisation de la mélatonine est dû à une phosphorylation accrue des protéines G inhibitrices. Ce défaut pourrait être causé par un déséquilibre de l’activité des kinases et phosphatases capables de réguler la phosphorylation des protéines Gi. Parmi ces kinases, PKCd a suscité initialement notre intérêt vu qu’elle peut phosphoryler les protéines Gi. Nous avons démontré que cette kinase interagit avec le récepteur de la mélatonine MT2 et que cette interaction varie selon le groupe fonctionnel auquel un patient SIA appartient. Par la suite nos travaux se sont dirigés vers la découverte d’effecteurs cellulaires régulés par la mélatonine et plus spécifiquement l’ostéopontine (OPN), compte tenu de son rôle présumé comme mécanorécepteur et dans certaines structures jouant un rôle dans la proprioception, le contrôle postural et la fonction vestibulaire. L’OPN a été identifiée initialement par sa surexpression au niveau protéique et de l’ARNm dans la musculature paraspinale uniquement chez les poulets scoliotiques. Nous avons également utilisé un autre modèle animal, la souris C57Bl/6 naturellement déficiente en mélatonine. Nous avons généré des souris bipèdes en amputant les membres antérieurs de souris OPN KO, des souris CD44 KO ainsi que des souris contrôles C57Bl/6. Nos résultats ont montré qu’aucune souris OPN KO (n=50) ou CD44 KO (n=60) ne développe la maladie, contrairement aux souris contrôles C57Bl/6 (n=50) dont 45% deviennent scoliotiques. Ces résultats nous ont poussés à investiguer le rôle de cette protéine dans l’étiopathogenèse de la maladie chez l’humain. Nos résultats ont montré une augmentation des niveaux circulants d’OPN chez les patients atteints de la SIA et que l’élevation en OPN corrélait avec la sévérité de la maladie. Nos études chez les enfants asymptomatiques nés de parents scoliotiques et qui sont plus à risque de développer la maladie ont aussi démontré des différences significatives au niveau des concentrations en OPN en comparaison avec les sujets sains. En effet, plusieurs enfants à risque présentaient des niveaux d’OPN supérieurs à 800ng/ml suggérant un plus grand risque de développer une scoliose indiquant aussi que l’augmentation des niveaux en OPN précède le début de la maladie.

Ninjurin-1 est une molécule d'adhérence de la barrière hémato-encéphalique impliquée dans le recrutement de monocytes au sein du système nerveux central

La sclérose en plaques (SEP) est caractérisée par des infiltrations périvasculaires de cellules immunitaires et par de la démyélinisation au sein du système nerveux central (SNC). Ces deux paramètres de la maladie sont associés à la fragilisation de la barrière hémato-encéphalique (BHE). En ce sens, le recrutement des cellules présentatrices d’antigène (CPA) myéloïdes, telles que les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques, dans le SNC à travers la BHE, est une étape cruciale dans l’initiation et la persistance de l’inflammation cérébrale. Nerve injury-induced protein (Ninjurin)-1 est une nouvelle molécule d’adhérence qui médie une interaction de type homophilique et dont l’expression sur l’endothélium vasculaire de la BHE humaine fut identifiée grâce à une analyse protéomique des protéines associées à la BHE. Les résultats présentés dans ce mémoire montrent que l’expression de Ninjurin-1 augmente dans un contexte inflammatoire dans les cultures primaires de cellules endothéliales de la BHE (CE-BHE) et sur les CPA myéloïdes humaines ex vivo et générées in vitro. De plus, les CPA infiltrantes retrouvées dans les lésions cérébrales de patients atteints de SEP et dans le SNC des souris atteintes d’encéphalomyélite autoimmune expérimentale (EAE), le modèle murin de la SEP, expriment de hauts niveaux de Ninjurin-1. À l’aide du modèle in vitro de la BHE, la neutralisation de Ninjurin-1 restreint spécifiquement la migration des monocytes à travers les CE-BHE sans affecter le recrutement des lymphocytes, ni la perméabilité des CE-BHE. Enfin, les souris atteintes d’EAE et traitées avec un peptide bloquant dirigé contre Ninjurin-1 présentent une maladie moins sévère ainsi qu’une diminution des CPA infiltrant le SNC et ce comparé au groupe contrôle. Ces résultats suggèrent que Ninjurin-1 est une molécule d’adhérence de la BHE impliquée dans le recrutement de CPA myéloïdes au sein du SNC et qu’elle peut être considérée comme une cible thérapeutique potentielle en SEP.

Molecular interactions of arbuscular mycorrhizal fungi with mycotoxin-producing fungi and their role in plant defense responses

Les trichothécènes de Fusarium appartiennent au groupe des sesquiterpènes qui sont des inhibiteurs la synthèse des protéines des eucaryotes. Les trichothécènes causent d’une part de sérieux problèmes de santé aux humains et aux animaux qui ont consommé des aliments infectés par le champignon et de l’autre part, elles sont des facteurs importants de la virulence chez plantes. Dans cette étude, nous avons isolé et caractérisé seize isolats de Fusarium de la pomme de terre infectée naturellement dans un champs. Les tests de pathogénicité ont été réalisés pour évaluer la virulence des isolats sur la pomme de terre ainsi que leur capacité à produire des trichothécènes. Nous avons choisi F. sambucinum souche T5 comme un modèle pour cette étude parce qu’il était le plus agressif sur la pomme de terre en serre en induisant un flétrissement rapide, un jaunissement suivi de la mort des plantes. Cette souche produit le 4,15-diacétoxyscirpénol (4,15-DAS) lorsqu’elle est cultivée en milieu liquide. Nous avons amplifié et caractérisé cinq gènes de biosynthèse trichothécènes (TRI5, TRI4, TRI3, TRI11, et TRI101) impliqués dans la production du 4,15-DAS. La comparaison des séquences avec les bases de données a montré 98% et 97% d'identité de séquence avec les gènes de la biosynthèse des trichothécènes chez F. sporotrichioides et Gibberella zeae, respectivement. Nous avons confrenté F. sambucinum avec le champignon mycorhizien à arbuscule Glomus irregulare en culture in vitro. Les racines de carotte et F. sambucinum seul, ont été utilisés comme témoins. Nous avons observé que la croissance de F. sambucinum a été significativement réduite avec la présence de G. irregulare par rapport aux témoins. Nous avons remarqué que l'inhibition de la croissance F. sambucinum a été associée avec des changements morphologiques, qui ont été observés lorsque les hyphes de G. irregulare ont atteint le mycélium de F. sambucinum. Ceci suggère que G. irregulare pourrait produire des composés qui inhibent la croissance de F. sambucinum. Nous avons étudié les patrons d’expression des gènes de biosynthèse de trichothécènes de F. sambucinum en présence ou non de G. irregulare, en utilisant le PCR en temps-réel. Nous avons observé que TRI5 et TRI6 étaient sur-exprimés, tandis que TRI4, TRI13 et TRI101 étaient en sous-exprimés en présence de G. irregulare. Des analyses par chromatographie en phase-gazeuse (GC-MS) montrent clairement que la présence de G. irregulare réduit significativement la production des trichothécènes par F. sambucinum. Le dosage du 4,15-DAS a été réduit à 39 μg/ml milieu GYEP par G. irregulare, comparativement à 144 μg/ml milieu GYEP quand F. sambucinum est cultivé sans G. irregulare. Nous avons testé la capacité de G. irregulare à induire la défense des plants de pomme de terre contre l'infection de F. sambucinum. Des essais en chambre de croissance montrent que G. irregulare réduit significativement l’incidence de la maladie causée par F. sambucinum. Nous avons aussi observé que G. irregulare augmente la biomasse des racines, des feuilles et des tubercules. En utilisant le PCR en temps-réel, nous avons étudié les niveaux d’expression des gènes impliqué dans la défense des plants de pommes de terre tels que : chitinase class II (ChtA3), 1,3-β-glucanase (Glub), peroxidase (CEVI16), osmotin-like protéin (OSM-8e) et pathogenèses-related protein (PR-1). Nous avons observé que G. irregulare a induit une sur-expression de tous ces gènes dans les racines après 72 heures de l'infection avec F. sambucinum. Nous avons également trové que la baisse provoquée par F. sambucinum des gènes Glub et CEVI16 dans les feuilles pourrait etre bloquée par le traitement AMF. Ceci montre que l’inoculation avec G. irregulare constitut un bio-inducteur systémique même dans les parties non infectées par F. sambucinum. En conclusion, cette étude apporte de nouvelles connaissances importantes sur les interactions entre les plants et les microbes, d’une part sur les effets directs des champignons mycorhiziens sur l’inhibition de la croissance et la diminution de la production des mycotoxines chez Fusarium et d’autre part, l’atténuation de la sévérité de la maladie dans des plantes par stimulation leur défense. Les données présentées ouvrent de nouvelles perspectives de bio-contrôle contre les pathogènes mycotoxinogènes des plantes.

Substrats neuronaux de la mémoire épisodique et de la mémoire de travail dans le vieillissement normal et pathologique

La maladie d’Alzheimer (MA) est de loin le type de démence le plus répandu chez les personnes âgées. Il est maintenant possible de proposer un certain nombre d’interventions ou de stratégies préventives aux personnes portant un diagnostic de MA ou à risque de développer la maladie. Il est donc important de diagnostiquer cette maladie le plus tôt possible. Les personnes avec un trouble cognitif léger (TCL) représentent une population d’intérêt puisqu’elles sont à haut risque d’évoluer vers une démence et plusieurs d’entres elles seraient ainsi dans une phase prodromale de la MA. Les travaux de cette thèse visent à explorer les activations fonctionnelles associées à la mémoire épisodique et à la mémoire de travail dans le TCL ainsi qu’aux effets de la sévérité de la maladie et des caractéristiques de la tâche sur ces activations. Dans un premier temps, nous exposerons les connaissances relatives au niveau des atteintes cognitives, du patron d’activation fonctionnelle et des plus récents modèles élaborés pour expliquer les changements d’activation dans le vieillissement normal et pathologique (Chapitre 1). Par la suite, les études réalisées dans le cadre de cette thèse seront présentées. Nous avons d’abord étudié la fiabilité du signal d’activation chez les TCL et chez les personnes âgées saines (PA) à l’aide de tâches d’encodage et de récupération de mots (Chapitre 2). Nous avons ensuite comparé le patron d’activation cérébral des PA et des personnes TCL alors qu’elles réalisaient une tâche d’encodage et de récupération de mots. L’effet de la sévérité a été évalué en corrélant les activations des personnes TCL à leurs scores obtenu à une échelle évaluant leur cognition globale (Chapitre 3). L’effet de sévérité a ensuite été étudié de manière plus approfondie chez un plus grand nombre de TCL en utilisant la médiane du groupe à cette même échelle pour déterminer un groupe de TCL plus atteints et un groupe de TCL moins atteints. Ces deux groupes ont ensuite été comparés à un groupe de PA lors d’une tâche d’encodage de paires de mots reliés sémantiquement ou non-reliés (Chapitre 4), une tâche de reconnaissance de paires de mots mesurant principalement la familiarité ou principalement la recollection (Chapitre 5), ainsi que deux tâches impliquant des composantes différentes de la mémoire de travail et des fonctions exécutives, soit la manipulation de l’information et l’attention divisée (Chapitre 6). Les résultats présentés dans cette thèse ont mis en évidence une distinction entre le patron d’activation des TCL et des PA qui semble caractérisée par une interaction entre le niveau de sévérité de la maladie et les processus cognitifs impliqués dans la tâche. L’effet de sévérité a été observé lors de plusieurs tâches impliquant des processus cognitifs différents où les MCI moins atteints ont montré principalement des hyperactivations sous-tendant des mécanismes compensatoires et les MCI plus atteints ont montré principalement des hypoactivations soulignant la dégradation de ces mécanismes. Par ailleurs, les résultats de nos études ont aussi montré que cet effet de sévérité est modulé par le moment d’altération du processus cognitif impliqué dans la tâche: les processus altérés précocément dans le TCL sont caractériséees par des hyperactivations chez les TCL moins atteints tandis que les processus altérés plus tardivement ont plutôt élicité des hyperactivations chez les TCL plus atteints. Les implications de ces résultats, ainsi que les limites des études, sont discutés (Chapitre 7).