Molecular basis of interaction between Na,K-ATPase and FXYD proteins.

Résumé au large public Notre corps est constitué de différents types de cellules. La condition minimale ou primordiale pour la survie des cellules est d'avoir de l'énergie. Cette tâche est assumée en partie par une protéine qui se situe dans la membrane de chaque cellule. Nommé Na, K¬ATPase ou pompe à sodium, c'est une protéine pressente dans toutes les cellules chez les mammifères est composée de deux sous-unités, α et β. En transportant 3 ions de sodium hors de la cellule et 2 ions de potassium à l'intérieur de la cellule, elle transforme l'énergie chimique sous forme de l'ATP en énergie motrice, qui permet aux cellules par la suite d'échanger des matériaux entre l'espace intracellulaire et extracellulaire ainsi que d'ingérer des nutriments provenant de son environnement. Le manque de cette protéine chez la souris entraîne la mort de l'embryon. Des défauts fonctionnels de cette protéine sont responsables de plusieurs maladies humaines comme par exemple, un type de migraine. En dehors de sa fonction vitale, cette protéine est également engagée dans diverses activités physiologiques comme la contractilité musculaire, l'activité nerveuse et la régulation du volume sanguin. Vue l'importance de cette protéine, sa découverte par Jens C. Skou en 1957 a été honorée d'un Prix Noble de chimie quarante ans plus tard. Depuis lors, nous connaissons de mieux en mieux les mécanismes de fonctionnement de la Na, K-ATPase. Entre autre, sa régulation par une famille de protéines appelées protéines FXYD. Cette famille contient 7 membres (FXYD 1-7). L'un d'entre eux nommé FXYD 2 est lié à une maladie héréditaire connue sous le nom de hypomagnesemia. Nous disposons actuellement d'informations concernant les conséquences de la régulation par les protéines FXYD sur activité de la Na, K-ATPase, mais nous savons très peu sur le mode d'interaction entre les protéines FXYD et la Na, K-ATPase. Dans ce travail de thèse, nous avons réussi à localiser des zones d'interaction dans la sous- unité a de la Na, K-ATPase et dans FXYD 7. En même temps, nous avons déterminé un 3ème site de liaison spécifique au sodium de la Na, K-ATPase. Une partie de ce site se situe à l'intérieur d'un domaine protéique qui interagit avec les protéines FXYD. De plus, ce site a été démontré comme responsable d'un mécanisme de transport de la Na, K-ATPase caractérisé par un influx ionique. En conclusion, les résultats de ce travail de thèse fournissent de nouvelles preuves sur les régions d'interaction entre la Na, K-ATPase et les protéines FXYD. La détermination d'un 3ème site spécifique au sodium et sa relation avec un influx ionique offrent la possibilité 1) d'explorer les mécanismes avec lesquels les protéines FXYD régulent l'activité de la Na, ATPase et 2) de localiser un site à sodium qui est essentielle pour mieux comprendre l'organisation et le fonctionnement de la Na, K-ATPase. Résumé Les gradients de concentration de Na+ et de K+ à travers la membrane plasmatique des cellules animales sont cruciaux pour la survie et l'homéostasie de cellules. De plus, des fonctions cellulaires spécifiques telles que la reabsorption de Na dans le rein et le côlon, la contraction musculaire et l'excitabilité nerveuse dépendent de ces gradients. La Na, K¬ATPase ou pompe à sodium est une protéine membranaire ubiquitaire. Elle crée et maintient ces gradients en utilisant l'énergie obtenu par l'hydrolyse de l'adénosine triphosphate. L'unité fonctionnelle minimale de cette protéine se compose d'une sous-unité catalytique α et d'une sous-unité régulatrice β. Récemment, il a été montré que des membres de la famille FXYD, sont des régulateurs tissu-spécifiques de la Na, K-ATPase qui influencent ses propriétés de transport. Cependant, on connaît peu de chose au sujet de la nature moléculaire de l'interaction entre les protéines FXYD et la Na, K-ATPase. Dans cette étude, nous fournissons, pour la première fois, l'évidence directe que des résidus du domaine transmembranaire (TM) 9 de la sous-unité α de la Na, K-ATPase sont impliqués dans l'interaction fonctionnelle et structurale avec les protéines FXYD. De plus nous avons identifié des régions dans le domaine transmembranaire de FXYD 7 qui sont importantes pour l'association stable avec la Na, K-ATPase et une série de résidus responsables des régulations fonctionnelles. Nous avons aussi montré les contributions fonctionnelles du TM 9 de la Na, K-ATPase à la translocation de Na + en déterminant un 3ème site spécifique au Na+. Ce site se situe probablement dans un espace entre TM 9, TM 6 et TM 5 de la sous-unité α de la pompe à sodium. De plus, nous avons constaté que le 3ème site de Na + est fonctionnellement lié à un courant entrant de la pompe sensible à l'ouabaïne et activé par le pH acide. En conclusion, ce travail donne de nouvelles perspectives de l'interaction structurale et fonctionnelle entre les protéines FXYD et la Na, K-ATPase. En outre, les contributions fonctionnelles de TM 9 offrent de nouvelles possibilités pour explorer le mécanisme par lequel les protéines FXYD régulent les propriétés fonctionnelles de la Na, K-ATPase. La détermination du 3ème site au Na + fournit une compréhension avancée du site spécifique au Na + de la Na, K-ATPase et du mécanisme de transport de la Na, K-ATPase. Summary The Na+ and K+ gradients across the plasma membrane of animal cells are crucial for cell survival and homeostasis. Moreover, specific tissue functions such as Na+ reabsorption in kidney and colon, muscle contraction and nerve excitability depend on the maintenance of these gradients. Na, K-ATPase or sodium pump, an ubiquitous membrane protein, creates and maintains these gradients by using the energy from the hydrolysis of ATP. The minimal functional unit of this protein is composed of a catalytic α subunit and a regulatory β subunit. Recently, members of the FXYD family, have been reported to be tissue-specific regulators of Na, K-ATPase by influencing its transport properties. However, little is known about the molecular nature of the interaction between FXYD proteins and Na, K-ATPase. In this study, we provide, for the first time, direct evidence that residues from the transmembrane (TM) domain 9 of the α subunit of Na, K-ATPase are implicated in the functional and structural interaction with FXYD proteins. Moreover, we have identified regions in the TM domain of FXYD 7 important for the stable association with Na, K-ATPase and a stretch of residues responsible for the functional regulations. We have further revealed the functional contributions of TM 9 of the Na, K-ATPase α subunit to the Na+ translocation by determining a 3rd Na+-specific cation binding site. This site is likely in a space between TM 9, TM 6 and TM 5 of the a subunit of the sodium pump. Moreover, we have found that the 3rd Na+ binding site is functionally linked to an acidic pH- activated ouabain-sensitive inward pump current. In conclusion, this work gives new insights into the structural and functional interaction between FXYD proteins and Na, K-ATPase. Functional contributions of TM 9 offer new possibilities to explore the mechanism by which FXYD proteins regulate functional properties of Na, K-ATPase. The determination of the 3rd Na+ binding site provides an advanced understanding concerning the Na+ -specific binding site of Na, K-ATPase and the 3rd Na+ site related transport mechanism.

Analyse comparée de régimes institutionnels de gestion des réseaux urbains de l'eau en station touristique de montagne : les cas de Crans-Montana (Suisse) et de Morzine-Avoriaz (France)

La station touristique représente un espace urbain consacré principalement au tourisme, tout en comprenant également une population résidente permanente. Du point de vue de la gestion des réseaux urbains de l'eau, cette caractéristique induit pour ce type de lieu des usages propres à tout espace urbain mais également des spécificités liées à la forte fluctuation saisonnière de la population résidente ou encore à la présence d'usages particuliers tels que l'irrigation des golfs, la production de neige artificielle ou le thermalisme. Dès lors, la planification de l'approvisionnement est délicate et peu prévisible. Ces difficultés sont renforcées par le fait que les concentrations temporelles de la demande coïncident généralement avec des périodes de stress hydrique notable. Dans le cas de stations balnéaires, les pics de fréquentation interviennent en général durant l'été lorsque la ressource en eau est peu disponible. Le problème est similaire dans les stations touristiques de montagne où l'eau est généralement indisponible car stockée sous forme de neige durant les mois de forte fréquentation. De plus, ces difficultés sont souvent renforcées par la localisation géographique des stations touristiques, fréquemment situées dans des espaces sensibles du point de vue de la ressource en eau, avec des situations de pénuries temporelles, voire structurelles. Ces problématiques propres à la plupart des stations touristiques mènent souvent à de fortes rivalités entre, d'une part, les différents usages touristiques de la ressource, et d'autre part, les usages autochtones et touristiques. Les particularités liées au tourisme tendent ainsi à renforcer les rivalités entre différents types de secteurs d'activité (approvisionnement en eau potable, tourisme, hydroélectricité, enneigement artificiel, irrigation, etc.). Ces différents usages de la ressource mis en concurrence nécessitent dès lors la mise en oeuvre de réglementations structurées à travers des politiques publiques ainsi que des droits de propriété et selon des composantes nationales, régionales et locales ; soit un cadre institutionnel que nous proposons d'appeler Régime Institutionnel de Ressource (RIR) (Knoepfel et al. 2001, 2007). A travers cette thèse de doctorat, nous répondons à différentes questions de recherche. Nous tentons d'abord de comprendre comment ces différents RIR sont-ils mis en oeuvre dans le cadre d'espaces touristiques ? Comment ceux-ci sont-ils concrétisés par les acteurs et quels sont leurs effets en termes de durabilité technique, environnementale, sociale et économique des réseaux urbains de l'eau ? Nous questionnons ensuite les effets du tourisme sur la gestion des infrastructures de réseau à l'échelle de la station touristique et de son bassin versant et nous interrogeons sur les effets du tourisme en termes de gestion des eaux urbaines. Nous portons notre attention sur deux stations touristiques situées dans deux contextes institutionnels différents (Crans-Montana en Suisse et Morzine-Avoriaz en France) et y étudions trois types de régimes institutionnels en particulier : la régie directe (gestion publique), l'affermage (gestion déléguée) et la gestion privée des infrastructures. Les résultats de cette thèse de doctorat indiquent tout d'abord dans quelle mesure le tourisme modifie de façon significative la perception et les modalités de gestion de la ressource en eau et des infrastructures. Ils montrent ensuite que l'espace fonctionnel de la gestion de ces infrastructures correspond rarement aux limites du réseau hydrographique naturel et quelles en sont les implications en termes de durabilité. Enfin, la comparaison de différents régimes institutionnels révèle les forces et les faiblesses de chaque modèle de gestion dans le cas spécifique des stations touristiques et également les différentes solutions adoptées localement pour la mise en oeuvre d'un arrangement institutionnel permettant un usage plus ou moins durable des infrastructures de réseau et du réseau hydrographique naturel. - Tourism resort represents an urban area mainly dedicated to tourism while including at the same time a permanent residential population. From the point of view of urban water networks, this characteristic induces a strong seasonal fluctuation of residential population and involves special water uses such as golf irrigation, production of artificial snow or functioning of thermal baths. Therefore, water supply planning can be tricky and difficult to predict. These difficulties are reinforced by the fact that temporary concentrations of water demand coïncidé generally with periods of water stress. In the case of seaside resorts, frequenting peaks arise in general during summer when water resource is less available. The problem is similar in mountainous tourist resorts where water is generally unavailable as it is stored as snow during months of highest frequenting. Furthermore, these difficulties are often reinforced by resorts' geographical localisations, which are often situated in sensitive areas in terms of temporary or structural water shortages. These problematic issues often lead to strong rivalries between tourists' water uses on the one hand, and between locals and tourists uses on the other hand. Thus, features of tourism tend to reinforce rivalries between different sectors of activity (supply of drinking water, tourism, hydroelectricity, artificial snow, irrigation, etc.). These different and competing water uses need the implementation of rules structured through public policies and property rights and through national, regional and local legal components; We propose to call this framework as an Institutional Resource Regime (IRR) (Knoepfel et al. 2001, 2007, 2009). Through this PhD thesis, we answer different research questions. We firstly aim to understand how those different IRR are implemented within tourism spaces? How do actors materialize them and what are their effects in term of technical, environmental, social and economical sustainability of urban water networks? We then, investigate effects of tourism on water networks infrastructures' management at the scale of the tourist resort and its river basin. We focus our attention on two tourist resorts situated within two different institutional contexts (Crans-Montana, Switzerland and Morzine-Avoriaz, France) and study three types of institutional regime in particular: public, delegated and private management of infrastructures. Results of this PhD thesis indicate firstly how tourism modifies in a significant way the perception and management modalities of water resource and infrastructures. Results also show that functional space of infrastructures management rarely matches with the limits of the natural river basin and indicates what it means in terms of sustainability. Finally, the comparison of different institutional regimes reveals the strengths and weakness of each management model in the specific case of tourist resorts and shows the different solutions in locally implementing an institutional arrangement for a more or less sustainable management of network infrastructures and natural water system.

"C'est l'étiquette État, mais comme une PME !" : hybridation organisationnelle, sentiments d'appartenance et stratégies identitaires des collaborateurs d'une caisse publique de chômage en Suisse

Plusieurs recherches montrent que les réformes de Nouvelle Gestion Publique modifient les repères identitaires actuels des agents publics, notamment sous la forme d'une hybridation des valeurs ou des pratiques managériales. Néanmoins, les travaux existants ont peu traité des sentiments d'appartenance des agents lorsque leur organisation se retrouve à cheval entre une logique de service public et d'entreprise privée et que la frontière entre secteur public et privé se brouille. Le but de cet article consiste justement à étudier ces sentiments d'appartenance en contexte d'hybridation organisationnelle. Pour ce faire, les résultats d'une recherche portant sur les collaborateurs d'une caisse publique de chômage helvétique sont mobilisés. D'une part, l'analyse montre l'hybridité, la multiplicité et la construction par la négative (vis-à-vis de l'État) des registres d'appartenance, tout en indiquant que les pratiques de travail des collaborateurs renvoient à une identité en lien étroit avec le secteur public. D'autre part, l'analyse montre que l'organisation joue stratégiquement de son appartenance étatique, en mobilisant soit son identité publique ou privée en fonction des besoins liés à son image externe. L'article se conclut par une discussion des résultats soulignant la fonctionnalité stratégique de l'identité hybride des acteurs.

Mainmise sur l'état social : mobilisation patronale et caisse de compensation en Suisse (1908-1960)

Qui sait qu'en Suisse, les associations patronales mettent en oeuvre l'Etat social ? Qui sait que associations organisent la majorité des caisses de compensation, dont la fonction principale est de collecter les cotisations et de payer les rentes de l'Assurance-vieillesse et survivants ? Qui connaît ces caisses par lesquelles transitent les milliards de l'Etat social ? L'objectif de cette thèse consiste à comprendre les raisons qui ont poussé le patronat helvétique à mettre en oeuvre les politiques de protection sociale, dont il a pourtant toujours essayé de limiter le développement. Résoudre ce paradoxe implique de se pencher sur près d'un siècle d'histoire mêlée du patronat et des politiques sociales. Ce travail retrace, sur la base d'archives privées et publiques souvent inédites, les raisons qui ont poussé les patrons à créer les premières caisses de compensation dans l'entre-deux-guerres, puis à imposer cette forme d'organisation pour l'aide aux soldats mobilisés (autour de 1940) et l'Assurance- vieillesse et survivants (autour de 1948). Il étudie également comment les associations patronales sont parvenues à défendre leurs caisses jusqu'à aujourd'hui, contre ceux qui dénonçaient l'irrationalité de l'existence d'une centaine de caisses de compensation publiques et privées concurrentes pour mettre en oeuvre un seul système d'assurances sociales. Cette recherche amène deux grands résultats. D'une part, elle propose une histoire originale des politiques sociales en Suisse. Le prisme des caisses de compensation patronales contribue en effet à interroger notre compréhension de l'histoire des politiques de protection sociale, dans laquelle on sous-estime parfois l'importance des conflits pour fixer les frontières entre formes de protection publique et privée. D'autre part, ce travail présente une histoire inédite de l'action collective des patrons dans les régulations du travail au sens large. A travers les caisses de compensation, c'est en effet à réaliser une histoire de l'Union centrale des associations patronales suisses que je me suis aussi attelé. Faute de parvenir à empêcher tout développement des politiques sociales, les patrons ont fait en sorte d'acquérir sur ces politiques une forme de mainmise. Entre histoire des politiques sociales et histoire du patronat, ce travail tente d'expliquer comment les caisses de compensation y ont contribué. Who knows that, in Switzerland, employers' associations implement the best known policies constituting the welfare state? Who knows that the equalization funds, (Caisses de compensation / Ausgleichskassen), organized by employers' associations or by the Swiss Cantons, are responsible for pooling payroll deductions and for paying benefits of the Swiss public pay-as-you-go, old-age insurance and many other branches of the welfare policies? Who knows these caisses de compensation that channel the monies dedicated to the financing of the Welfare state ? The main objective of this research is to understand the reasons why Swiss employers do implement such welfare policies that they usually reject for political reasons. In order to solve this puzzle, this research investigates half of a century of the connected histories of welfare policies and employers' collective action. It also investigates, based on public and private archive records, how employers founded the first caisses in the Interwar period, and imposed them to organize the main developments of the Welfare state during the Second World War. The research also underlines how employers defended their caisses de compensation against those questioning the rationality of this fragmented system aiming to implement one single set of public welfare through one hundred competing private and public caisses de compensation. This research highlights two main results. On the one hand, it helps to improve our understanding of the history of the welfare policies in Switzerland. Underlining the role of the caisses de compensation helps to highlight the importance of the interplay of public and private actors regarding social polices. On the other hand, this research charts a pioneering history of Swiss' employers' collective action regarding labor issues. Because they could not prevent all public welfare policy, employers achieved a form of stranglehold (mainmise) on the welfare State. Halfway between social policy and employers' associations' history, this research try to reveal how their caisses de compensation helped them in this objective.

Comment faire de la surveillance sanitaire? L'exemple de l'Observatoire Valaisan de la Santé en Suisse [How to conduct public health surveillance? The example of the Observatoire Valaisan de la Santé in Switzerland].

OBJECTIVE: To describe the goals and methods of contemporary public health surveillance and to present the activities of the Observatoire Valaisan de la Santé (OVS), a tool unique in Switzerland to conduct health surveillance for the population of a canton. METHODS: Narrative review and presentation of the OVS. RESULTS: Public health surveillance consists of systematic and continuous collection, analysis, interpretation and dissemination of health data necessary for public health planning. Surveillance is organized according to contemporary public health issues. Switzerland is currently in an era dominated by chronic diseases due to ageing of the population. This "new public health" era is also characterized by the growing importance of health technology, rational risk management, preventive medicine and health promotion, and the central role of the citizen/patient. Information technologies provide access to new health data, but public health surveillance methods need to be adapted. In Switzerland, health surveillance activities are conducted by several public and private bodies, at federal and cantonal levels. The Valais canton has set up the OVS, an integrative, regional, and reactive system to conduct surveillance. CONCLUSION: Public health surveillance provides information useful for public health decisions and actions. It constitutes a key element for public health planning.

Perspectives et défis de la gestion durable du sous-sol en Suisse : analyse des droits de propriété et d'usages relatifs à l'espace souterrain et aux éléments physiques du sous-sol

La présente publication s'intéresse à un nouveau domaine de recherche des politiques environnementales. Elle se propose de théoriser et d'analyser le sous-sol comme une ressource naturelle potentiellement menacée. Le sous-sol suisse est depuis quelques années l'objet d'une forte intensification des demandes d'utilisation. Une pression démographique croissante s'exerce sur le Plateau, entrainant une augmentation du nombre d'infrastructures. Parallèlement, l'accroissement général de la valeur des terrains dans les villes pousse à une utilisation accrue de l'espace souterrain. Les progrès techniques rendent possible l'implantation d'infrastructures dans presque tous les contextes géologique. Enfin, la volonté politique et sociale de voir certains ouvrages ou substances, comme les déchets nucléaires, enterrés peut s'avérer déterminante. L'approche théorique privilégiée dans cette étude pour aborder le thème de la gestion durable de l'exploitation du sous-sol est celle, développée à l'IDHEAP, des « Régimes institutionnels de ressources » (RIR). Cette démarche se caractérise par sa volonté d'aborder la gestion d'une ressource de manière globale, en faisant fi des découpages territoriaux et institutionnels. Les résultats de l'analyse des juridictions cantonales et fédérales indiquent un risque clair de surexploitation de la ressource. En cause, le flou qui règne autour de la définition des droits de propriété du sous-sol et la faible coordination des politiques publiques concernées. L'étude se conclut sur une mise en perspective des possibilités de régulation qui s'offrent aux décideurs politiques, s'ils décident de prendre en charge le risque de surexploitation du sous-sol.

Evaluation d'une association regionale de prevention du suicide en Suisse = Evaluation of a regional association for suicide prevention in Switzerland

This article discusses the evaluation of Stop Suicide, a regional association active in youth suicide prevention in Switzerland. The first part of the article presents and discusses the activities of Stop Suicide and its national context, characterized by an absence of a general national suicide prevention program. The second part specifically focuses on the evaluation of Stop Suicide, based on interviews with the members of the association's network. The evaluation reported an assessment carried out regarding the members' general perceptions about the association and its collaborations. The article suggests the possibility of creating a branch for coordinating regional suicide prevention, and it highlights the need to evaluate the impact and effects of the activities on the population concerned, youth

Utilité clinique des ultrasons osseux quantitatifs dans le dépistage de l'ostéoporose [Clinical utility of quantitative bone ultrasonography in the staging of osteoporosis]

Osteoporosis is well recognized as a public health problem in industrialized countries. Because of the efficiency of new treatments to decrease fracture risk, it is of a major interest to detect the patients who should benefit from such treatments. A diagnosis of osteoporosis is necessary before to start a specific treatment. This diagnosis is based on the measurement of the skeleton (hip and spine) with dual X-ray absorptiometry, using diagnostic criteria established by the World Health Organisation (WHO). In Switzerland, indications for bone densitometry are limited to precise situations. This technique cannot be applied for screening. For this purpose, peripheral measurements and particularly quantitative ultrasounds of bone seem to be promising. Indeed, several prospective studies clearly showed their predictive power for hip fracture risk in women aged more than 65 years. In order to facilitate the clinical use of bone ultrasounds, thresholds of risk of fracture and osteoporosis of the hip will be shortly published. This will integrate bone ultrasound in a global concept including bone densitometry and its indications, but also other risk factors for osteoporosis recognized by the Swiss association against osteoporosis (ASCO).