Immunomodulation by shark cartilage extracts

The immune system is composed of innate and adaptive mechanisms. Innate immune responses are significantly modulated by immunomodulatory factors that act through the induction of specific patterns of cytokine production in responding cells. Human leukocytes have been shown to respond to substance(s) present in acid extracts of commercial shark cartilage (SC). Shark cartilage is a food supplement taken by consumers as a prophylaxis and for the treatment of conditions ranging from arthritis to cancer. No reliable scientific evidence in the literature supports the alleged usefulness of shark cartilage supplements, but their use remains popular. Cartilage extracts exhibit immunomodulatory properties by inducing various inflammatory, Th1-type cytokines and potent chemokines in human peripheral blood leukocytes (HPBL) in vitro. The objectives of the study were to (1) to determine the nature of the active component(s), (2) to define the scope of cellular response to SC extract, and (3) to elucidate the molecular mechanisms underlying bioactivity. Results showed that there are at least two cytokine-inducing components which are acid stable. One anionic component has been identified as a small (14-21 kDa) glycoprotein with at least 40% carbohydrate content. Shark cartilage stimulated HPBL to produce cytokines resembling an inflammatory, Th1 polarized response. Leukocyte-specific responses consist of both initial cytokine responses to SC directly (i.e., TNF-α) and secondary responses such as the IFN-γ response by lymphocytes following initial SC stimulation. Response of RAW cells, a murine macrophage cell line, indicated that TNF-á could be induced in macrophages of another mammalian species in the absence of other cell types. The results suggest that the human monocyte/macrophage is most likely to be the initial responding cell to SC stimulation. Stimulation of cells appears to engage at least one ligand-receptor interaction with TLR 4, although the role of TLR 2 cannot be ruled out. Initial activation is likely followed by the activation of the JNK and p38 MAPK signal transduction pathways resulting in activation, release, and translocation of transcription factor nuclear factor κB (Nf-κB). This dissertation research study represents the first in-depth study into characterizing the bioactive component(s) of commercial shark cartilage responsible for its immunomodulating properties and defining cellular responses at the molecular level.

The role of the transcription factor Ets1 in melanocyte development

Melanocytes, pigment-producing cells, derive from the neural crest (NC), a population of pluripotent cells that arise from the dorsal aspect of the neural tube during embryogenesis. Many genes required for melanocyte development were identified using mouse pigmentation mutants. The deletion of the transcription factor Ets1 in mice results in hypopigmentation; nevertheless, the function of Ets1 in melanocyte development is unknown. The goal of the present study was to establish the temporal requirement and role of Ets1 in murine melanocyte development. In the mouse, Ets1 is widely expressed in developing organs and tissues, including the NC. In the chick cranial NC, Ets1 is required for the expression of Sox10, a transcription factor critical for the development of melanocytes, enteric ganglia, and other NC derivatives. ^ Using a combination of immunofluorescence and cell survival assays Ets1 was found to be required between embryonic days 10 and 11, when it regulates NC cell and melanocyte precursor (melanoblast) survival. Given the requirement of Ets1 for Sox10 expression in the chick cranial NC, a potential interaction between these genes was investigated. Using genetic crosses, a synergistic genetic interaction between Ets1 and Sox10 in melanocyte development was found. Since Sox10 is essential for enteric ganglia formation, the importance of Ets1 on gut innervation was also examined. In mice, Ets1 deletion led to decreased gut innervation, which was exacerbated by Sox10 heterozygosity. ^ At the molecular level, Ets1 was found to activate a Sox10 enhancer critical for Sox10 expression in melanoblasts. Furthermore, mutating Ets1 at a site I characterized in the spontaneous variable spotting mouse pigmentation mutant, led to a 2-fold decrease in enhancer activation. Overexpression and knockdown of Ets1 did not affect Sox10 expression; nonetheless, Ets1 knockdown led to a 6-fold upregulation of the transcription factor Sox9, a gene required for melanocyte and chondrocyte development, but which impairs melanocyte development when its expression is prolonged. Together, these results suggest that Ets1 is required early during melanocyte development for NC cell and melanoblast survival, possibly acting upstream of Sox10. The transcription factor Ets1 may also act indirectly in melanocyte fate specification by repressing Sox9 expression, and consequently cartilage fate.^

Educational gaming in the health sciences: systematic review

Educational gaming in the health sciences: systematic review. Aim. This paper is a report of a review to investigate the use of games to support classroom learning in the health sciences. Background. One aim of education in the health sciences is to enable learners to develop professional competence. Students have a range of learning styles and innovative teaching strategies assist in creating a dynamic learning environment. New attitudes towards experiential learning methods have contributed to the expansion of gaming as a strategy. Data sources. A search for studies published between January 1980 and June 2008 was undertaken, using appropriate search terms. The databases searched were: British Education Index, British Nursing Index, The Cochrane Library, CINAHLPlus, Medline, PubMed, ERIC, PsychInfo and Australian Education Index. Methods. All publications and theses identified through the search were assessed for relevance. Sixteen papers reporting empirical studies or reviews that involved comparison of gaming with didactic methods were included. Results. The limited research available indicates that, while both traditional didactic methods and gaming have been successful in increasing student knowledge, neither method is clearly more helpful to students. The use of games generally enhances student enjoyment and may improve long-term retention of information. Conclusion. While the use of games can be viewed as a viable teaching strategy, care should be exercised in the use of specific games that have not been assessed objectively. Further research on the use of gaming is needed to enable educators to gaming techniques appropriately for the benefit of students and, ultimately, patients.

Introducing e-learning in a large multisite academic health sciences centre: a case study of e-curriculum planning and educator support /

This qualitative study investigated how a team of 7 hospital educators collaborated to develop e-curriculum units to pilot for a newly acquired learning -r management system at a large, multisite academic health sciences centre. A case study approach was used to examine how the e-Curriculum Team was structured, how the educators worked together to develop strategies to better utilize e-leaming in their ovwi practice, what e-curriculum they chose to develop, and how they determined their priorities for e-curriculum development. It also inquired into how they planned to involve other educators in using e-leaming. One set of semistructured interviews with the 6 hospital educators involved in the project, as well as minutes of team meetings and the researcher's journal, were analyzed (the researcher was also a hospital educator on the team). Project management structure, educator support, and organizational pressures on the implementation project feature prominently in the case study. This study suggests that implementation of e-leaming will be more successful if (a) educators involved in the development of e-leaming curriculum are supported in their role as change agents, (b) the pain of vmleaming current educational practice is considered, (c) the limitations of the software being implemented are recognized, (d) time is spent leaming about best practice, and (e) the project is protected as much as possible from organizational pressures and distractions.

Determining the Effectiveness of the Therapeutic Recreation Specialist - Certified Training at Baycrest Health Sciences

The purpose of this study was to determine the effectiveness of the “Champion” training of the Therapeutic Recreation Specialist – Certified (TRSC) at Baycrest Health Sciences (BHS). BHS recently implemented a new model for Therapeutic Recreation Services that employs the model of champion for implementation of both best and next practices within the organization. This mixed methods study used both case study and program evaluation in order to understand whether the training that comprised of five different topics allowed the six participants to develop the skills needed to be champions. The results supported that learning did occur during the training and that the experience was positive for the participants. The overall finding from this study is that while the training was useful, the participants did not feel confident about utilizing these skills without further training; hence, this training can only be considered an introduction to the concepts presented.

Caractérisation du potentiel métastatique des carcinomes mammaires de phénotype basal

Au Canada, on estime qu'une femme sur neuf développera un cancer du sein et qu'une femme sur vingt-huit en mourra. Les carcinomes mammaires de phénotype basal qui comprennent environ 15 à 25% des cancers envahissants du sein sont des tumeurs malignes ayant un très mauvais pronostic. Dans ce type tumoral, les métastases sont fréquentes et les décès nombreux. La formation des métastases est un processus complexe qui comprend plusieurs étapes; chacune peut être étudiée par des marqueurs spécifiques. Notre hypothèse de recherche est que le carcinome mammaire de phénotype basal possède des caractéristiques spécifiques qui permettent d'expliquer son potentiel métastatique élevé. Six micromatrices tissulaires comprenant un total de 213 tumeurs mammaires ont été confectionnées. L'expression des marqueurs usuels de la métastase et celle de nouveaux marqueurs a été étudiée par des techniques d'immunohistochimie. L'étude comparative de l’expression des marqueurs du potentiel métastatique par les carcinomes mammaires de phénotype basal indique que les protéines Ki-67, EGFR, CD276 et galectine-7 sont étroitement reliées à ce type de cancer. De plus, l'expression du marqueur GATA-3, un marqueur anti-métastatique, fait complètement défaut. Nos résultats confirment que le cancer du sein de phénotype basal possède un plus grand potentiel métastatique que les autres sous-types génétiques et suggèrent que la galectine-7 puisse être impliquée.

Caractérisation d'un modèle animal de douleur articulaire associée à l'arthrose du genou chez le rat Sprague-Dawley

La douleur articulaire associée à l’arthrose est un problème clinique majeur, spécialement chez les personnes âgées. L’intensité de la douleur est souvent amplifiée lors de mouvement de l’articulation et principalement lors du soutien de la charge corporelle sur le membre lésé. Malheureusement, les traitements pharmacologiques proposés sont trop souvent associés à des effets secondaires néfastes et à une inefficacité pour le soulagement de la douleur à long terme. Divers modèles murins sont utilisés en laboratoire de recherche pour des études précliniques de molécules aux propriétés analgésiques. Une évaluation comparative de la réponse comportementale douloureuse des animaux d’un modèle d’instabilité articulaire induit par le sectionnement du ligament croisé antérieur accompagné d’une méniscectomie partielle (le modèle ACLT+pMMx) et d’un modèle de dégénérescence articulaire induite par le monoiodoacetate (le modèle MIA) a permis de sélectionner un modèle approprié pour la continuité du projet. Les deux modèles ont démontré des lésions tissulaires, mais le modèle MIA a démontré une réponse douloureuse plus prononcée que le modèle ACLT+pMMx. Par l’analyse de la démarche, le modèle MIA a démontré une boiterie claire dans le patron de la démarche des animaux qui est associée à une lésion unilatérale. Le modèle MIA a donc été choisi pour la suite du projet. La problématique principale dans la recherche sur la douleur associée à l’arthrose est une compréhension incomplète des mécanismes de douleur responsables de l’induction et du maintien de l’état de douleur. Il devient donc nécessaire d’améliorer nos connaissances de ces mécanismes en effectuant une caractérisation plus approfondie des modèles animaux employés pour l’évaluation de stratégies pharmacologiques analgésiantes. Afin de bien comprendre le modèle MIA, une caractérisation des événements moléculaires centraux lors de la progression du processus dégénératif des structures articulaires de ce modèle s’est effectuée aux jours 3, 7, 14, 21 et 28 post injection. Des mécanismes hétérogènes qui modulent l’information nociceptive en fonction de la progression temporelle de la pathologie ont été observés. Les changements du contenu i spinal des neuropeptides sélectionnés (substance P, CGRP, dynorphine A et Big dynorphine) ont débuté sept jours suivant l’injection de MIA. L’observation histologique a démontré que les dommages structuraux les plus importants surviennent entre les jours 14 et 21. C’est entre les jours 7 et 21 que les lésions démontrent le plus de similarités à la pathologie humaine. Cela suggère que lors d’une évaluation préclinique d’un traitement pharmacologique pour pallier la douleur articulaire utilisant le modèle MIA, l’étude doit tenir compte de ces événements afin de maximiser l’évaluation de son efficacité. Puisque les traitements pharmacologiques conventionnels proposés pour le soulagement de la douleur ne font pas l’unanimité en terme d’efficacité, d’effets non désirés et de coûts monétaires parfois onéreux, les molécules de dérivés de plante deviennent une alternative intéressante. L’eugénol, le principal constituant de l’huile de clou de girofle, a été administré oralement pour une période de 28 jours chez des rats ayant reçu l’injection intra-articulaire de MIA afin d’évaluer son efficacité pour le traitement de la douleur articulaire. L’eugénol à une dose de 40 mg/kg s’est révélé efficace pour l’amélioration du patron de la démarche des animaux ainsi que pour la diminution de l’allodynie mécanique secondaire. De plus, les concentrations spinales de neuropeptides pronocicepteurs ont diminué chez les animaux traités. Par une évaluation histopathologique, l’eugénol n’a démontré aucune évidence d’effets toxiques suite à une administration per os quotidienne pour une période prolongée. Ces résultats suggèrent le potentiel thérapeutique complémentaire de la molécule d’eugénol pour le traitement de la douleur articulaire.

Contribution différentielle du tissu adipeux mâle et femelle dans l’établissement du diabète de type 2 et des altérations cardiovasculaires : rôle de l’apport lipidique

Au cours des dernières années, il est devenu évident que les sociétés des pays industrialisés sont à haut risque de maladies métaboliques. Une alimentation riche en énergie (lipide/glucide), combinée à une sédentarité accrue, est un facteur environnemental contribuant à l'augmentation de la prévalence de maladies reliées spécifiquement à des troubles endocriniens comme l'obésité et le diabète. Le traitement de ces désordres métaboliques doit donc passer par la connaissance et la compréhension des mécanismes moléculaires qui contrôlent ces désordres et le développement de traitements ciblés vers les facteurs responsables. Le tissu adipeux est une glande endocrine qui sécrète des substances, regroupées sous le terme d'adipokines, qui contrôlent l'homéostasie énergétique. L'augmentation de la masse adipeuse est responsable du développement de dérégulation hormonale qui mène à des dysfonctions physiologiques et métaboliques. Pour contrecarrer le développement démesuré du tissu adipeux, la signalisation insulinique ainsi que l’apport énergétique, responsables de la différenciation adipocytaire, doivent être inhibés. In vivo, la leptine, adipokine dont la concentration est corrélée à la masse adipeuse, présente des actions pro ou anti-insuliniques dans l’organisme pour réguler ce phénomène. Elle favorise l’effet inhibiteur de l’insuline sur la synthèse hépatique de glucose alors qu’elle s’oppose à son action sur l’expression des enzymes glucokinase et phosphoénol-pyruvate carboxykinase. La leptine influence aussi le taux circulant de triglycérides en diminuant sa concentration plasmatique. D'autre part, l'adiponectine, adipokine insulino- sensibilisante, voit sa sécrétion diminuée avec la prise de poids. La sensibilité à l'insuline est ainsi diminuée au fur et à mesure que le débalancement de ces deux adipokines s'accentue. La résistance à l'insuline s'installe alors pour s'opposer au stockage énergétique et à la prise illimitée de poids et la glycémie augmente. L'augmentation du glucose sanguin stimule la sécrétion d'insuline au niveau des cellules pancréatiques. C'est le diabète caractérisé par une hyperglycémie et une résistance à l'insuline. Le diabète, une des premières causes de mortalité dans le monde, est plus répandu sous sa forme non insulinodépendante (diabète de type 2, DT2) liée à l'obésité. Récemment, différents facteurs de transcription ont été identifiés comme régulateurs de l'expression d'une panoplie de gènes impliqués dans le métabolisme glucidique et lipidique. Parmi eux, les récepteurs des inducteurs de la prolifération des peroxysomes (PPAR, Peroxisome Proliferator-Activated Receptor), appartenant à la famille des récepteurs nucléaires. Les PPAR ont été démontrés comme ayant un rôle central dans le contrôle de la transcription des gènes codants pour des protéines impliquées dans le métabolisme : les adipokines. PPARg, en plus de son implication dans le contrôle de l'homéostasie glucidique et lipidique, est reconnu comme étant un facteur de transcription pivot régulant l'adipogenèse du fait de son expression majeure dans le tissu adipeux. D'autre part, il est bien établi maintenant que l'obésité et le diabète sont des facteurs contribuant au développement du processus inflammatoire vasculaire caractéristique de l’athérosclérose. En effet, les cellules endothéliales et musculaires lisses, principales composantes de la média de l’artère, sont très sensibles aux altérations métaboliques. Une diminution de la sensibilité à l’insuline entraine une réduction de la disponibilité du glucose et l’utilisation des acides gras comme alternatif par ces cellules. Ceci induit l’accumulation des acides gras oxydés dans l’intima et leur filtration dans la média pour former un core lipidique. Bien que l’induction de la dysfonction endothéliale soit impliquée très précocement, certaines études pointent l’accumulation lipidique dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CML) et leur dysfonction comme déclencheurs de l’athérosclérose. Ce travail visait donc, dans un premier temps, à développer un modèle d'altérations métaboliques liées à la modulation de l'activité du tissu adipeux via une alimentation riche en lipides. Dans un second temps, cette étude tentait d'évaluer l’impact des adipocytes de souris sur les CML vasculaires et sur la modulation de leurs fonctions dans ce modèle d'altérations métaboliques et DT2 liés à l'alimentation et à l'obésité. Ainsi, par le biais de deux diètes pauvres en cholestérol à profil lipidique différent, nous avons développé un modèle murin présentant divers stades d'altérations du métabolisme allant jusqu'au DT2 en lien avec l'obésité chez les mâles et chez les femelles. D’autre part, des signes de cardiomyopathie ainsi qu’une modulation du taux des adipokines sont reliés à ces mêmes diètes. Parallèlement, l’activité de PPAR!2 est modulée chez les souris sous diètes enrichies en gras. Ensuite, nous avons démontré que les adipocytes, provenant de souris alimentées avec une diète enrichie en gras, modulaient la migration et la prolifération des CML comparativement au groupe contrôle. Ces modulations dépendaient en grande partie de la nature de la diète consommée, mais également du sexe de la souris. Par ailleurs, les altérations fonctionnelles des CML, couplées à des modulations géniques, sont associées aux changements du profil de sécrétion des adipokines mesurées chez les adipocytes. L’ensemble de ces travaux suggère une action directe de la nature de la stimulation du tissu adipeux blanc dans la modulation du profil de sécrétion des adipokines et l'induction du DT2 in vivo. Ces altérations de la physiologie adipocytaire se reflètent in vitro où le tissu adipeux contribue aux altérations physiopathologiques des CML liées au DT2. Ainsi, cette étude est l'une des premières à établir un lien direct entre les modulations adipocytaires et les effets de leurs sécrétions sur la physiologie des CML. Ces observations peuvent être exploitées cliniquement dans un développement futur d’outils thérapeutiques visant à prévenir et à traiter les troubles métaboliques et le DT2, en ciblant le tissu adipeux comme entité métabolique et endocrine.

Rôle de la voie PGD2/L-PGDS dans la physiopathologie de l’arthrose

L’arthrose (OA) est la maladie articulaire la plus répandue dans le monde faisant l’objet de nombreux travaux de recherche en raison de son lourd impact socioéconomique. Plusieurs travaux dans ce domaine ont pour objectif de déterminer les mécanismes moléculaires impliqués dans sa physiopathologie. Plusieurs travaux ont appuyés l’implication de la prostaglandine (E2) PGE2 dans sa physiopathologie, contrairement à la prostaglandine (D2) (PGD2) dont le rôle reste à déterminer. C’est pourquoi, nous nous sommes penchés dans cette thèse à l’étude de cette dernière molécule. Dans la première partie de nos travaux, nous avons montré que la PGD2 diminue au niveau du cartilage articulaire et au niveau niveau des explants de cartilage humains, la production des métalloprotéases-1(MMP-1) et MMP-13 induites par (Interleukine-1β) l’IL-1β. Cette diminution de la production protéique est accompagnée d’une diminution de l’expression au niveau de l’ARNm, et d’une diminution de l’activité du promoteur de MMP-1 et MMP-13. Cet effet est exercé via le récepteur D prostanoïde (DP1), bien que le Chemoattractant receptor expressed on Th2 cells (CRTH2) soit également exprimé chez les chondrocytes humains, mais ne semble pas être impliqué dans l’effet observé. Cette action inhibitrice se fait via la voie DP1/AMPc/protéine kinase A (AMPc/PKA). Dans la suite de nos travaux, nous avons montré pour la première fois l’expression des prostaglandines D-synthases responsables de la biosynthèse de la PGD2 au niveau des chondrocytes humains par immunohistochimie, avec des niveaux d’expression de l’ARNm plus élevés de la L-PGDS au niveau du cartilage OA comparativement au cartilage normal. L’IL-1β pourrait être responsable de cette augmentation via l’activation de la voie JNK et p38 MAPK, ainsi que par la voie NF-κB. L’ensemble de ces données indiquent que la modulation des niveaux de la PGD2 au niveau de l’articulation pourrait être pourvue d’un important potentiel thérapeutique. La L-PGDS pour sa part semble avoir un rôle important dans la physiopathologie de l’OA.

Evidence-Based Practice in PubMed: Are Shared Filters Useful to Health Sciences Academic Users?

Objectives In April 2010, the Université de Montréal’s Health Sciences Library has implemented shared filters in its institutional PubMed account. Most of these filters are designed to highlight resources for evidence-based practice, such as Clinical Queries, Systematic Reviews and Evidence-based Synopsis. We now want to measure how those filters are perceived and used by our users. Methods For one month, data was gathered through an online questionnaire proposed to users of Université de Montréal’s PubMed account. A print version was also distributed to participants in information literacy workshops given by the health sciences librarians. Respondents were restricted to users affiliated to Université de Montréal’s faculties of Medicine, Dentistry, Veterinary Sciences, Nursing and Pharmacy. Basic user information such as year/program of study or department affiliation was also collected. The questionnaire allowed users to identify the filters they use, assess the relevance of filters, and also suggest new ones. Results Survey results showed that the shared filters of Université de Montreal’s PubMed account were found useful by the majority of respondents. Filters allowing rapid access to secondary resources ranked among the most relevant (Reviews, Systematic Reviews, Cochrane Database of Systematic Reviews, Practice Guidelines and Clinical Evidence). For Clinical Study Queries, Randomized Controlled Trial (Therapy/Narrow) was considered the most useful. Some new shared filters have been suggested by respondents. Finally, 18% of the respondents indicated that they did not quite understand the relevance of filters. Conclusion Based on the survey results, shared filters considered most useful will be kept, some will be enhanced and others removed so that suggested ones could be added. The fact that some respondents did not understand well the relevance of filters could potentially be addressed through our PubMed workshops, online library guides or by renaming some filters in a more meaningful way.