The role of ubiquitination and deubiquitination in the regulation of BRCA1 function during genotoxic stress

BRCA1 est un suppresseur de tumeur majeur jouant un rôle dans la transcription, la réparation de l’ADN et le maintien de la stabilité génomique. En effet, des mutations dans le gène BRCA1 augmentent considerablement le risque de cancers du sein et de l’ovaire. BRCA1 a été en majorité caractérisé pour son rôle dans la réparation de l’ADN par la voie de recombinaison homologue (HR) en présence de bris double brins, par example, induits par l’irradiation gamma (IR). Cependant, la fonction de BRCA1 dans d’autres voies de réparation de l’ADN, comme la réparation par excision de nucléotides (NER) ou par excision de base (BER), demeurent toutefois obscures. Il est donc important de comprendre la régulation de BRCA1 en présence d’agents génotoxiques comme le méthyle méthanesulfonate (MMS) ou l’UV, qui promouvoient le BER et le NER respectivement. Nos observations suggèrent que BRCA1 est dégradée par le protéasome après traitement avec le MMS ou les UV, et non avec l’IR. Par ailleurs, cette dégradation semble compromettre le recrutement de Rad51, suggérant que la voie de HR est inhibée. Nos résultats suggèrent que la HR est inhibée afin d’éviter l’activation simultanée de multiples voies de réparation. Nous avons aussi observé que la dégradation BRCA1 est réversible et que la restauration des niveaux de BRCA1 coïncide avec le recrutement de Rad51 aux sites de dommages. Cela suggère que la HR est réactivée tardivement par les bris double brins générés suite à l’effondrement des fourches de réplication. Ayant observé que BRCA1 est hautement régulé par l’ubiquitination et est ciblé par le protéasome pour dégradation, nous avons émis une hypothèse que BRCA1 est régulé par des déubiquitinases. Cela amène à caractériser plus en profondeur par un criblage en déplétant les déubiquitinases individuellement par RNAi et en observant leur effet sur le recrutement de BRCA1 et des protéines reliées à cette voie. Un criblage préliminaire nous a permi d’identifié candidats potentiels tel que BAP1, CXORF53, DUB3, OTUB1 et USP36.

Abdominal aortic aneurysm follow-up after endovascular repair in a canine model with non-invasive vascular elastography

Le traitement chirurgical des anévrismes de l'aorte abdominale est de plus en plus remplacé par la réparation endovasculaire de l’anévrisme (« endovascular aneurysm repair », EVAR) en utilisant des endoprothèses (« stent-grafts », SGs). Cependant, l'efficacité de cette approche moins invasive est compromise par l'incidence de l'écoulement persistant dans l'anévrisme, appelé endofuites menant à une rupture d'anévrisme si elle n'est pas détectée. Par conséquent, une surveillance de longue durée par tomodensitométrie sur une base annuelle est nécessaire ce qui augmente le coût de la procédure EVAR, exposant le patient à un rayonnement ionisants et un agent de contraste néphrotoxique. Le mécanisme de rupture d'anévrisme secondaire à l'endofuite est lié à une pression du sac de l'anévrisme proche de la pression systémique. Il existe une relation entre la contraction ou l'expansion du sac et la pressurisation du sac. La pressurisation résiduelle de l'anévrisme aortique abdominale va induire une pulsation et une circulation sanguine à l'intérieur du sac empêchant ainsi la thrombose du sac et la guérison de l'anévrisme. L'élastographie vasculaire non-invasive (« non-invasive vascular elastography », NIVE) utilisant le « Lagrangian Speckle Model Estimator » (LSME) peut devenir une technique d'imagerie complémentaire pour le suivi des anévrismes après réparation endovasculaire. NIVE a la capacité de fournir des informations importantes sur l'organisation d'un thrombus dans le sac de l'anévrisme et sur la détection des endofuites. La caractérisation de l'organisation d'un thrombus n'a pas été possible dans une étude NIVE précédente. Une limitation de cette étude était l'absence d'examen tomodensitométrique comme étalon-or pour le diagnostic d'endofuites. Nous avons cherché à appliquer et optimiser la technique NIVE pour le suivi des anévrismes de l'aorte abdominale (AAA) après EVAR avec endoprothèse dans un modèle canin dans le but de détecter et caractériser les endofuites et l'organisation du thrombus. Des SGs ont été implantés dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé dans l'aorte abdominale. Des endofuites de type I ont été créés dans 4 anévrismes, de type II dans 13 anévrismes tandis qu’un anévrisme n’avait aucune endofuite. L'échographie Doppler (« Doppler ultrasound », DUS) et les examens NIVE ont été réalisés avant puis à 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après l’EVAR. Une angiographie, une tomodensitométrie et des coupes macroscopiques ont été réalisées au moment du sacrifice. Les valeurs de contrainte ont été calculées en utilisant l`algorithme LSME. Les régions d'endofuite, de thrombus frais (non organisé) et de thrombus solide (organisé) ont été identifiées et segmentées en comparant les résultats de la tomodensitométrie et de l’étude macroscopique. Les valeurs de contrainte dans les zones avec endofuite, thrombus frais et organisé ont été comparées. Les valeurs de contrainte étaient significativement différentes entre les zones d'endofuites, les zones de thrombus frais ou organisé et entre les zones de thrombus frais et organisé. Toutes les endofuites ont été clairement caractérisées par les examens d'élastographie. Aucune corrélation n'a été trouvée entre les valeurs de contrainte et le type d'endofuite, la pression de sac, la taille des endofuites et la taille de l'anévrisme.

Étude des effets du facteur de croissance épidermique sur la neurogénèse après une irradiation

Les patients atteints de cancers reçoivent différents traitement, tels que la radiothérapie ou la chimiothérapie. Actuellement, environ 60% des enfants survivants du cancer développent des effets secondaires cognitifs, consécutifs aux traitements énoncés précédemment. Compte tenu de la perspective du développement psychomoteur de l’enfant et de l’immaturité du système nerveux central (SNC) chez ces patients, il s’avère particulièrement pertinent d’étudier les effets secondaires que provoquent les traitements anticancéreux sur le développement cognitif de cette population de malades. Des études ont démontrées l’existence de liens étroits entre ces effets secondaires et l’abolition de la neurogénèse provoquée principalement par l’irradiation. Ce projet de maîtrise porte sur les effets du facteur de croissance épidermique, l’EGF (un facteur de croissance impliqué dans la prolifération cellulaire) sur la neurogénèse de la souris. Nous avons également cherché un vecteur de sécrétion efficace pour permettre une diffusion continue d’EGF à long terme (2 à 4 semaines). Notre hypothèse est que l’EGF serait capable de stimuler la neurogénèse et protéger les cellules de l’apoptose dans le cerveau de la souris, suite à une irradiation. Nous avons montré un effet positif de l’EGF sur la formation et la prolifération des neuroblastes Dcx(+) dans la zone sous ventriculaire (ZSV) et non dans l’hippocampe (Hi), suite à l’injection de l’EGF, directement dans le cerveau à l’aide d’une pompe osmotique. Nous avons observé que cette augmentation de la quantité de jeunes neurones est indépendante de la capacité de l’EGF à les protéger de l’apoptose. L’EGF ne protège pas non plus les blastes leucémiques, issus de lignées de cellules humaines, des effets secondaires d’une irradiation. Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) modifiées génétiquement et générées pour sécréter l’EGF ne montrent aucun effet sur la stimulation de la neurogénèse quand elles sont directement injectées dans le cerveau. Finalement, nos résultats indiquent que l’EGF pourrait être un bon candidat pour le développement de nouvelles thérapies pour traiter les effets secondaires que provoque une irradiation du cerveau. L’utilisation de pompes pour permettre l’administration d’EGF dans le cerveau devient alors très intéressante pour améliorer la qualité de vie des patients.

Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

Respuesta de las células HeLa y EA.hy926 al estrés por hipoxia y radiación ionizante a través de la vía JAK/STAT y la supervivencia celular

El comportamiento biológico de las células cancerosas es influenciado por el microambiente en el que se desarrollan y en este, factores como la angiogénesis o el estímulo de agentes estresores como la hipoxia, se han considerado críticos para su evolución y manejo terapéutico. Uno de los mecanismos moleculares implicados en la respuesta celular frente a estímulos estresores es la activación de vías de señalización intracelulares; en este estudio, se evaluó el estado de la vía JAK/STAT y en ella la expresión/activación de la proteína STAT3 en la línea tumoral (HeLa) y endotelial (EA.hy926), sometidas a hipoxia física y química con mesilato de deferoxamina durante 2, 6 y 24 horas. Adicionalmente, al considerar la importancia de la hipoxia como un agente modificador de la respuesta en el manejo del cáncer utilizando radiaciones ionizantes, se construyeron curvas de supervivencia celular que permitieron evaluar el comportamiento celular frente a estos estímulos. El presente estudio resalta la importancia de la hipoxia como un estímulo que modifica la activación de la proteína STAT3 y la supervivencia de células irradiadas en las dos líneas estudiadas.

Convergencia de vías de señalización en un modelo de apoptosis

La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.

Cálculo de doses em exames de TC abdómen-pélvico em dois hospitais da região de Lisboa

Este trabalho tem como objectivo avaliar se os valores de dose recebida pelos doentes que realizam exames de Tomografia Computorizada (TC) Abdómen-pélvicos em dois hospitais da grande Lisboa estão de acordo com os Níveis de Referência de Diagnóstico Europeus (NRD). Foram comparadas também as unidades dosimétricas de exames realizados com corrente modelada e de exames realizados com corrente contínua em ambos os hospitais. O estudo consistiu na recolha de dados de 200 exames de TC Abdómen-pélvicos, 100 em cada hospital. No Hospital A, a média dos valores de DLPfoi 562,34 mGy.cm e a média dos valores de CTDIvol foi 12,06 mGy. No Hospital B, a média dos valores DLPe CTDIvol foi 767,14 mGy.cm e 15,02 mGy, respectivamente. No total da nossa amostra, concluiu-se que em nenhum exame os valores de unidades dosimétricas ultrapassam os valores dos NRD. Verificou-se também que os exames realizados no Hospital B implicam em média uma maior dose de radiação ionizante para o doente.

Cooled infrared filters and dichroics for the sea and land surface temperature radiometer (SLSTR)

The Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR) is a nine channel visible and infrared high precision radiometer designed to provide climate data of global sea and land surface temperatures. The SLSTR payload is destined to fly on the Ocean and Medium-Resolution Land Mission for the ESA/EU Global Monitoring for Environment and Security (GMES) Programme Sentinel-3 mission to measure the sea and land temperature and topography for near real-time environmental and atmospheric climate monitoring of the Earth. In this paper we describe the optical layout of infrared optics in the instrument, spectral thin-film multilayer design, and system channel throughput analysis for the combined interference filter and dichroic beamsplitter coatings to discriminate wavelengths at 3.74, 10.85 & 12.0 μm. The rationale for selection of thin-film materials, deposition technique, and environmental testing, inclusive of humidity, thermal cycling and ionizing radiation testing are also described.

Genotoxic effects of X-rays on keratinized mucosa cells during panoramic dental radiography

Objectives: The aim of this study was to evaluate the genotoxic effects of X-rays on epithelial gingival cells during panoramic dental radiography using a differentiated protocol for the micronucleus test. Methods: 40 healthy individuals who underwent this procedure for diagnostic purposes on request from their dentists agreed to participate in this study. All of them answered a questionnaire before the examination. Epithelial gingival cells were obtained from the keratinized mucosa of the upper dental arcade by gentle scraping with a cervical brush immediately before exposure and 10 days later. Cytological preparations were stained according to the Feulgen-Rossenbeck reaction, counterstained with fast green 1% for 1 min and analysed under a light microscope. Micronuclei, nuclear projections (broken eggs) and degenerative nuclear alterations (pyknosis, karyolysis, karyorrhexis and condensed chromatin) were scored. Results: The frequency of micronuclei was significantly higher after exposure (P < 0.05), as were frequencies of nuclear alterations indicate of apoptosis (P < 0.001). Conclusions: These results indicate that X-ray radiation emitted during panoramic dental radiography induces a genotoxic effect on epithelial gingival cells that increases the frequency of chromosomal damage and nuclear alterations indicative of apoptosis.

Study of DNA damage with a new system for irradiation of samples in a nuclear reactor

In this paper, we report results of a quantitative analysis of the effects of neutrons on DNA, and, specifically, the production of simple and double breaks of plasmid DNA in aqueous solutions with different concentrations of free-radical scavengers. The radiation damage to DNA was evaluated by electrophoresis through agarose gels. The neutron and gamma doses were measured separately with thermoluminescent detectors. In this work, we have also demonstrated usefulness of a new system for positioning and removing samples in channel BH#3 of the IEA-R1 reactor at the Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares (Brazil) without necessity of interrupting the reactor operation. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Gamma Knife(A (R)) 3-D Dose Distribution Mapping by Magnetic Resonance Imaging

In medical processes where ionizing radiation is used, dose planning and dose delivery are the key elements to patient safety and treatment success, particularly, when the delivered dose in a single session of treatment can be an order of magnitude higher than the regular doses of radiotherapy. Therefore, the radiation dose should be well defined and precisely delivered to the target while minimizing radiation exposure to surrounding normal tissues [1]. Several methods have been proposed to obtain three-dimensional (3-D) dose distribution [2, 3]. In this paper, we propose an alternative method, which can be easily implemented in any stereotactic radiosurgery center with a magnetic resonance imaging (MRI) facility. A phantom with or without scattering centers filled with Fricke gel solution is irradiated with Gamma Knife(A (R)) system at a chosen spot. The phantom can be a replica of a human organ such as head, breast or any other organ. It can even be constructed from a real 3-D MR image of an organ of a patient using a computer-aided construction and irradiated at a specific region corresponding to the tumor position determined by MRI. The spin-lattice relaxation time T (1) of different parts of the irradiated phantom is determined by localized spectroscopy. The T (1)-weighted phantom images are used to correlate the image pixels intensity to the absorbed dose and consequently a 3-D dose distribution with a high resolution is obtained.

Determination of Very Slow Diffusion of Paramagnetic Ions by NMR Spectroscopy

In this paper, we propose a new method of measuring the very slow paramagnetic ion diffusion coefficient using a commercial high-resolution spectrometer. If there are distinct paramagnetic ions influencing the hydrogen nuclear magnetic relaxation time differently, their diffusion coefficients can be measured separately. A cylindrical phantom filled with Fricke xylenol gel solution and irradiated with gamma rays was used to validate the method. The Fricke xylenol gel solution was prepared with 270 Bloom porcine gelatin, the phantom was irradiated with gamma rays originated from a (60)Co source and a high-resolution 200 MHz nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer was used to obtain the phantom (1)H profile in the presence of a linear magnetic field gradient. By observing the temporal evolution of the phantom NMR profile, an apparent ferric ion diffusion coefficient of 0.50 mu m(2)/ms due to ferric ions diffusion was obtained. In any medical process where the ionizing radiation is used, the dose planning and the dose delivery are the key elements for the patient safety and success of treatment. These points become even more important in modern conformal radio therapy techniques, such as stereotactic radiosurgery, where the delivered dose in a single session of treatment can be an order of magnitude higher than the regular doses of radiotherapy. Several methods have been proposed to obtain the three-dimensional (3-D) dose distribution. Recently, we proposed an alternative method for the 3-D radiation dose mapping, where the ionizing radiation modifies the local relative concentration of Fe(2+)/Fe(3+) in a phantom containing Fricke gel and this variation is associated to the MR image intensity. The smearing of the intensity gradient is proportional to the diffusion coefficient of the Fe(3+) and Fe(2+) in the phantom. There are several methods for measurement of the ionic diffusion using NMR, however, they are applicable when the diffusion is not very slow.

Thermoluminescence, structural and magnetic properties of a Li(2)O-B(2)O(3)-Al(2)O(3) glass system doped with LiF and TiO(2)

A Li(2)O-B(2)O(3)-Al(2)O(3) glass system, un-doped and doped with LiF, and/or TiO(2) was synthesized by the fusion method and its physical properties were investigated by thermoluminescence (TL), X-ray diffraction (XRD), electron paramagnetic resonance (EPR), atomic force microscopy (AFM) and differential thermal analysis (DTA). The samples were subjected to gamma-rays from a colbalt-60 ((60)Co) source. These techniques provided evidence of LiF and LiF doped with Ti crystal formation in the glass system. A TL glow peak at about 433 K was sensitive to (60)Co gamma-rays and showed good linearity with doses and consequently could be used to quantify radiation doses. Crown Copyright (C) 2011 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Establishment of the comet assay in the freshwater snail Biomphalaria glabrata (Say, 1818)

The single cell gel eletrophoresis or the comet assay was established in the freshwater snail Biomphalaria glabrata. For detecting DNA damage in circulating hemocytes, adult snails were irradiated with single doses of 2.5. 5, 10 and 20 Gy of Co-60 gamma radiation. Genotoxic effect of ionizing radiation was detected at all doses as a dose-related increase in DNA migration. Comet assay in B. glabrata demonstrated to be a simple, fast and reliable tool in the evaluation of genotoxic effects of environmental mutagens. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.