Modélisation pharmacocinétique en imagerie par résonance magnétique et en tomographie d’émission par positrons appliquée à un modèle de glioblastome chez le rat

Résumé : En imagerie médicale, il est courant d’associer plusieurs modalités afin de tirer profit des renseignements complémentaires qu’elles fournissent. Par exemple, la tomographie d’émission par positrons (TEP) peut être combinée à l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour obtenir à la fois des renseignements sur les processus biologiques et sur l’anatomie du sujet. Le but de ce projet est d’explorer les synergies entre l’IRM et la TEP dans le cadre d’analyses pharmacocinétiques. Plus spécifiquement, d’exploiter la haute résolution spatiale et les renseignements sur la perfusion et la perméabilité vasculaire fournis par l’IRM dynamique avec agent de contraste afin de mieux évaluer ces mêmes paramètres pour un radiotraceur TEP injecté peu de temps après. L’évaluation précise des paramètres de perfusion du radiotraceur devrait permettre de mieux quantifier le métabolisme et de distinguer l’accumulation spécifique et non spécifique. Les travaux ont porté sur deux radiotraceurs de TEP (18F-fluorodésoxyglucose [FDG] et 18F-fluoroéthyle-tyrosine [FET]) ainsi que sur un agent de contraste d’IRM (acide gadopentétique [Gd DTPA]) dans un modèle de glioblastome chez le rat. Les images ont été acquises séquentiellement, en IRM, puis en TEP, et des prélèvements sanguins ont été effectués afin d’obtenir une fonction d’entrée artérielle (AIF) pour chaque molécule. Par la suite, les images obtenues avec chaque modalité ont été recalées et l’analyse pharmacocinétique a été effectuée par régions d’intérêt (ROI) et par voxel. Pour le FDG, un modèle irréversible à 3 compartiments (2 tissus) a été utilisé conformément à la littérature. Pour la FET, il a été déterminé qu’un modèle irréversible à 2 tissus pouvait être appliqué au cerveau et à la tumeur, alors qu’un modèle réversible à 2 tissus convenait aux muscles. La possibilité d’effectuer une conversion d’AIF (sanguine ou dérivée de l’image) entre le Gd DTPA et la FET, ou vice versa, a aussi été étudiée et s’est avérée faisable dans le cas des AIF sanguines obtenues à partir de l’artère caudale, comme c’est le cas pour le FDG. Finalement, l’analyse pharmacocinétique combinée IRM et TEP a relevé un lien entre la perfusion du Gd-DTPA et du FDG, ou de la FET, pour les muscles, mais elle a démontré des disparités importantes dans la tumeur. Ces résultats soulignent la complexité du microenvironnement tumoral (p. ex. coexistence de divers modes de transport pour une même molécule) et les nombreux défis rencontrées lors de sa caractérisation chez le petit animal.

Cartographie des cassures bicaténaires du remodelage chromatinien du spermatide et développement des outils techniques associés.

Résumé : La phase haploïde de la spermatogenèse (spermiogenèse) est caractérisée par une modification importante de la structure de la chromatine et un changement de la topologie de l’ADN du spermatide. Les mécanismes par lesquels ce changement se produit ainsi que les protéines impliquées ne sont pas encore complètement élucidés. Mes travaux ont permis d’établir la présence de cassures bicaténaires transitoires pendant ce remodelage par l’essai des comètes et l’électrophorèse en champ pulsé. En procédant à des immunofluorescences sur coupes de tissus et en utilisant un extrait nucléaire hautement actif, la présence de topoisomérases ainsi que de marqueurs de systèmes de réparation a été confirmée. Les protéines de réparation identifiées font partie de systèmes sujets à l’erreur, donc cette refonte structurale de la chromatine pourrait être génétiquement instable et expliquer le biais paternel observé pour les mutations de novo dans de récentes études impliquant des criblages à haut débit. Une technique permettant l’immunocapture spécifique des cassures bicaténaires a été développée et appliquée sur des spermatides murins représentant différentes étapes de différenciation. Les résultats de séquençage à haut débit ont montré que les cassures bicaténaires (hotspots) de la spermiogenèse se produisent en majorité dans l’ADN intergénique, notamment dans les séquences LINE1, l’ADN satellite et les répétions simples. Les hotspots contiennent aussi des motifs de liaisons des protéines des familles FOX et PRDM, dont les fonctions sont entre autres de lier et remodeler localement la chromatine condensée. Aussi, le motif de liaison de la protéine BRCA1 se trouve enrichi dans les hotspots de cassures bicaténaires. Celle-ci agit entre autres dans la réparation de l’ADN par jonction terminale non-homologue (NHEJ) et dans la réparation des adduits ADN-topoisomérase. De façon remarquable, le motif de reconnaissance de la protéine SPO11, impliquée dans la formation des cassures méiotiques, a été enrichi dans les hotspots, ce qui suggère que la machinerie méiotique serait aussi utilisée pendant la spermiogenèse pour la formation des cassures. Enfin, bien que les hotspots se localisent plutôt dans les séquences intergéniques, les gènes ciblés sont impliqués dans le développement du cerveau et des neurones. Ces résultats sont en accord avec l’origine majoritairement paternelle observée des mutations de novo associées aux troubles du spectre de l’autisme et de la schizophrénie et leur augmentation avec l’âge du père. Puisque les processus du remodelage de la chromatine des spermatides sont conservés dans l’évolution, ces résultats suggèrent que le remodelage de la chromatine de la spermiogenèse représente un mécanisme additionnel contribuant à la formation de mutations de novo, expliquant le biais paternel observé pour certains types de mutations.

Induction optimale d'hypothermie par ventilation liquidienne totale : validation expérimentale et projection à l'humain

La ventilation liquidienne totale (VLT) consiste à remplir les poumons d'un liquide perfluorocarbone (PFC). Un respirateur liquidien assure la ventilation par un renouvellement cyclique de volume courant de PFC oxygéné et à température contrôlée. Ayant une capacité thermique volumique 1665 fois plus élevée que l'air, le poumon rempli de PFC devient un échangeur de chaleur performant avec la circulation pulmonaire. La température du PFC inspiré permet ainsi de contrôler la température artérielle, et par le fait même, le refroidissement des organes et des tissus. Des résultats récents d'expérimentations animales sur petits animaux ont démontré que le refroidissement ultra-rapide par VLT hypothermisante (VLTh) avait d'importants effets neuroprotecteurs et cardioprotecteurs. Induire rapidement et efficacement une hypothermie chez un patient par VLTh est une technique émergente qui suscite de grands espoirs thérapeutiques. Par contre, aucun dispositif approuvé pour la clinique n'est disponible et aucun résultat de VLTh sur humain n'est encore disponible. Le problème se situe dans le fait de contrôler la température du PFC inspiré de façon optimale pour induire une hypothermie chez l'humain tout en s'assurant que la température cardiaque reste supérieure à 30 °C pour éviter tout risque d'arythmie. Cette thèse présente le développement d'un modèle thermique paramétrique d'un sujet en VLTh complètement lié à la physiologie. Aux fins de validation du modèle sur des ovins pédiatriques et adultes, le prototype de respirateur liquidien Inolivent pour nouveau-né a dû être reconçu et adapté pour ventiler de plus gros animaux. Pour arriver à contrôler de façon optimale la température du PFC inspiré, un algorithme de commande optimale sous-contraintes a été développé. Après la validation du modèle thermique du nouveau-né à l'adulte par expérimentations animales, celui-ci a été projeté à l'humain. Afin de réduire le temps de calcul, un passage du modèle thermique en temps continu vers un modèle discret cycle-par-cycle a été effectué. À l'aide de la commande optimale et du développement numérique d'un profil de ventilation liquidienne chez des patients humains, des simulations d'induction d'hypothermie par VLTh ont pu être réalisées. La validation expérimentale du modèle thermique sur ovins nouveau-nés (5 kg), juvéniles (22 kg) et adultes (61 kg) a montré que celui-ci permettait de prédire les températures artérielles systémiques, du retour veineux et rectales. La projection à l'humain a permis de démontrer qu'il est possible de contrôler la température du PFC de façon optimale en boucle ouverte si le débit cardiaque et le volume mort thermique sont connus. S'ils ne peuvent être mesurés, la commande optimale pour le pire cas peut être calculée rendant l'induction d'hypothermie par VLTh sécuritaire pour tous les patients, mais diminuant quelque peu les vitesses de refroidissement.

Caractérisation de l’effet antibiofilm et antibactérien du chitosane sur les souches de Staphylococcus aureus responsables des mammites bovines

La mammite bovine est l’inflammation des tissus internes de la glande mammaire des vaches laitières. Elle est la plupart du temps causée par l’intrusion d’agents pathogènes dans le canal du trayon de la glande mammaire causant ainsi une infection intramammaire (IIM). La mammite engendre des pertes économiques importantes pour l’industrie laitière en raison de la faible production du lait, des coûts de traitements élevés, la présence de résidus d’antibiotiques dans le lait suite à leur utilisation, le rejet de lait non destiné à la consommation et les faibles taux de rendement pendant la transformation du lait en divers produits laitiers. Le développement de l’inflammation est souvent associé au degré d’exposition des glandes mammaires aux pathogènes. Staphylococcus aureus est le pathogène le plus souvent responsable de la mammite bovine au Canada. Il est capable de causer des infections intramammaires persistantes sous-cliniques souvent réfractaires à l’antibiothérapie. En outre, le biofilm représente un facteur de virulence clé dans la persistance de S. aureus pendant la mammite, car il augmente la résistance des bactéries contre les antibiotiques grâce à la matrice extracellulaire qui recouvre et protège la communauté. Le biofilm représente donc, une problématique majeure de l’industrie laitière et le besoin de nouveaux outils thérapeutiques alternatifs adressant ce facteur de virulence est très urgent. Le chitosane est une molécule naturelle extraite de la carapace des crustacés. Elle est exploitée pour de multiples applications biologiques, y compris certaines activités antibiofilm. Dans cette étude, nous avons démontré que les formes de 2,6 kDa et 4 kDa empêchaient la production de biofilm des souches : S. aureus 2117 (forte productrice du biofilm) et le SARM bovin (S. aureus résistant à la méthicilline). Chez la souris, l’administration d’un chitosane de 2,6 kDa n’a démontré aucun effet inflammatoire comparativement au 4 kDa. Les tests de bactéricidie ont démontré que le 2,6 kDa était capable de tuer les bactéries incorporées dans les biofilms préformés d'une manière dose-réponse avec une réduction de > 3 log[indice inférieur 10] CFU / biofilm à la concentration de 4 mg / ml. En culture cellulaire, nous avons observé que le chitosane de 2,6 kDa pouvait empêcher la persistance du SARM bovin dans les cellules épithéliales bovines MAC-T. Les tests de combinaison sur plaque ont révélé que le 2,6 kDa produit une synergie avec les antibiotiques de la classe des macrolides (par exemple, la tilmicosine) contre S. aureus, en réduisant la CMI des deux molécules par 2-8 fois. Finalement, l'administration intramammaire de 2,6 kDa, seul (p <0,01) ou en combinaison avec la tilmicosine (p <0,0001), a réduit la colonisation de S. aureus dans les glandes mammaires de notre modèle de mammite aigu murin.

Memoires de Soie en Inde: La Ville de Kanchipuram et son art de Tissage

A cidade de Kanchipuram, no Estado de Tamilnadu, sul da Índia, é sinónimo de templos hindus, mas também do sari em seda. A migração de comunidades de tecelão para esta cidade começou durante o reinado da Dinastia Chola nos Séculos 8-13 d. C. Anteriormente, o pano de seda foi considerado como tecido dos Deuses e os tecelões satisfizeram as necessidades religiosas do templo da cidade. Paulatinamente, um tecido de seda torna-se, tanto um tecido dos "mortais", como dos Deuses, e houve um aumento da procura dos têxteis em seda, especialmente, do sari em seda. A particularidade dos tecelões de Kanchipuram reside na sua técnica complicada de tecelagem e nos ricos motivos que são uma expressão da paixão do tecelão. Nosso trabalho de investigação centra-se nas técnicas de tecelagem e no seu produto final - o sari - para destacar a sua singularidade. Neste contexto, quero propor um projecto de documentação dos motivos do sari, para ilustrar um dos principais meios de valorização desta tradição de tecelagem que remonta a vários séculos. RÉSUMÉ: La ville de Kanchipuram, située dans l'état du Tamilnadu, dans le sud de l'Inde, fait souvent écho aux temples hindous mais également au sari en soie. Les tisserands ont migré à l'époque Chola (850- 1279 ap.J.C.) pour répondre aux besoins religieux de la ville car au départ, la soie était un tissu destiné à I 'usage des dieux. Au fur et à mesure, la soie est devenue aussi bien un tissu destiné aux 'mortels' qu'aux dieux. Ces tisserands ont connu par la suite, une forte demande, plus particulierement, pour les saris en soie. La particularité des tisserands de la ville de Kanchipuram réside dans sa technique laborieuse de tissage et dans les motifs élaborés parle billet desquels s'exprime la passion du tisserand dans sa tâche. Le présent mémoire s'attache à la technique de tissage et à son produit final - le sari - pour mettre en valeur son unicité. Dans ce cadre, je propose un projet de documentation des motifs des saris pour illustrer un des vecteurs clés de valorisation de cette tradition de tissage qui remonte à plusieurs siecles. ABSTRACT: The city of Kanchipuram, located in the State of Tamilnadu in southern India, is synonymous with Hindu temples and silk saris. The migration of weaver communities to the city started during the Chola reign (81 131 centuries A.D). Early on, silk was considered the cloth of the gods and these weavers met the needs of the temple city by producing silk textiles for religious use. Gradually, silk became a cloth as much for the 'mortais' as for the gods and demand increased for silk textiles, especially saris. The importance of Kanchipuram weaving lies in its complex techniques and rich motifs as expressions of the. weaver’s passion. This text examines the weaving techniques popularly known as the korvai technique, as well as the saris produced using this technique. ln addition, it attempts to catalogue certain motifs woven into the saris as a first step in promoting and valorizing the cultural richness of an art dating back several centuries.

Cytogenetic And Morphologic Approaches Of Hybrids From Experimental Crosses Between Triatoma Lenti Sherlock & Serafim, 1967 And T. Sherlocki Papa Et Al., 2002 (hemiptera: Reduviidae).

The reproductive capacity between Triatoma lenti and Triatoma sherlocki was observed in order to verify the fertility and viability of the offspring. Cytogenetic, morphological and morphometric approaches were used to analyze the differences that were inherited. Experimental crosses were performed in both directions. The fertility rate of the eggs in crosses involving T. sherlocki females was 65% and 90% in F1 and F2 offspring, respectively. In reciprocal crosses, it was 7% and 25% in F1 and F2 offspring, respectively. The cytogenetic analyses of the male meiotic process of the hybrids were performed using lacto-acetic orcein, C-banding and Feulgen techniques. The male F1 offspring presented normal chromosome behavior, a finding that was similar to those reported in parental species. However, cytogenetic analysis of F2 offspring showed errors in chromosome pairing. This post-zygotic isolation, which prevents hybrids in nature, may represent the collapse of the hybrid. This phenomenon is due to a genetic dysregulation that occurs in the chromosomes of F1. The results were similar in the hybrids from both crosses. Morphological features, such as color and size of connexive and the presence of red-orange rings on the femora, were similar to T. sherlocki, while wins size was similar to T. lenti in F1 offspring. The eggshells showed characteristics that were similar to species of origin, whereas the median process of the pygophore resulted in intermediate characteristics in the F1 and a segregating pattern in F2 offspring. Geometric morphometric techniques used on the wings showed that both F1 and F2 offspring were similar to T. lenti. These studies on the reproductive capacity between T. lenti and T. sherlocki confirm that both species are evolutionarily closed; hence, they are included in the brasiliensis subcomplex. The extremely reduced fertility observed in the F2 hybrids confirmed the specific status of the species that were analyzed.

Isolation and characterization of Flavobacterium columnare (Bernardet et al. 2002) from four tropical fish species in Brazil

Flavobacterium columnare is the causative agent of columnaris disease in freshwater fish, implicated in skin and gill disease, often causing high mortality. The aim of this study was the isolation and characterization of Flavobacterium columnare in tropical fish in Brazil. Piracanjuba (Brycon orbignyanus), pacu (Piaractus mesopotamicus), tambaqui (Colossoma macropomum) and cascudo (Hypostomus plecostomus) were examined for external lesions showing signs of colunmaris disease such as greyish white spots, especially on the head, dorsal part and caudal fin of the fish. The sampling comprised 50 samples representing four different fish species selected for study. Samples for culture were obtained by skin and kidney scrapes with a sterile cotton swabs of columnaris disease fish and streaked onto Carlson and Pacha (1968) artificial culture medium (broth and solid) which were used for isolation. The strains in the liquid medium were Gram negative, long, filamentous, exhibited flexing movements (gliding motility), contained a large number of long slender bacteria and gathered into ‘columns'. Strains on the agar produced yellow-pale colonies, rather small, flat that had rhizoid edges. A total of four Flavobacterium columnare were isolated: 01 Brycon orbignyanus strain, 01 Piaractus mesopotamicus strain, 01 Colossoma macropomum strain, and 01 Hypostomus plecostomus strain. Biochemical characterization, with its absorption of Congo red dye, production of flexirubin-type pigments, H2S production and reduction of nitrates proved that the isolate could be classified as Flavobacterium columnare.

Spatial-temporal variation in coiled and straight morphotypes of Cylindrospermopsis raciborskii (Wolsz) Seenayya et Subba Raju (Cyanobacteria)

(Spatial-temporal variation in coiled and straight morphotypes of Cylindrospermopsis raciborskii (Wolsz) Seenayya et Subba Raju (Cyanobacteria)). This study reports the spatial and temporal behavior of straight and coiled morphotypes of C. raciborskii in a reservoir in Brazil`s semiarid region as well as the main factors responsible for the variability. Two set of samples were collected from the subsurface and bottom in the central region of a reservoir in two seasonal periods (dry January 2005; rainy June 2005) over 20-hour sampling periods during daylight (8 am, 12 pm and 4 pm) and dark (8 pm, 12 am and 4 am) hours. Measurements of abiotic parameters were determined concurrently to the sampling of biotic variables. Two C. raciborskii morphotypes were found in the reservoir: straight and coiled. There was no difference in density of the straight and coiled C. raciborskii morphotypes between the different sampling times for either season. Vertical differences were found in the distribution of both morphotypes in both seasons, with greater densities recorded at the subsurface. Densities of the two C. raciborskii morphotypes were greater in the dry season, with the density of the coiled morphotype at the surface two-fold greater than that of the straight morphotype and that found in the rainy season. The ecological success of the coiled morphotype was due to thermal stratification, whereas a mixed condition was determinant in the success of the straight morphotype.

Characterization of tree-rings of Pinus caribaea var. hondurensis Barr. et Golf. trees by X ray densitometry

This work aimed to determining the anatomical structure of wood, through methodology of histology and X-ray densitometry, of resin-tapped and not resin-tapped Pinus caribaea var. hondurensis trees samples, of three diameter classes. Pine trees, in forest plantation established in 1969, in the Ecological Experimental Station of Itirapina, from the Forestry Institute of Sao Paulo State, were measured and stratified into three classes of trunk diameter. The pine trees were resin-tapped since 2004, with the opening of two simultaneous and opposing panels. Sixty samples of pine wood trees were extracted from the tree trunk through a non-destructive method and in the laboratory. Tree rings were determined in the laboratory and wood apparent density by X-ray densitometry. The test results showed that: (i) false tree rings occur in the early wood and late wood of the tree rings due to climate change; (ii) the X-ray densitometry allowed the demarcation of the tree rings limits; (iii) the wood apparent density average was significantly different between the trees in high class diameter and in the medium-low class; (iv) the wood characteristics from the resin-tapped and non resin-tapped faces did not show significant differences.