A study of the growth and differentiation of the human adenocarcinoma of the colon cell line HT-29

The HT-29 human colon adenocarcinoma cell line, like many epithelial cells, displays an undifferentiated phenotype when cultured on plastic substrata. Biochemical markers of differentiation, such as brush border associated enzymes and carcinoembryonic antigen were expressed at very low levels. The differentiation-inducing effects of the culture of HT-29 cells on collagen type I gels were evaluated, and were assessed by morphological appearance, brush border associated enzyme activities and the secretion of CEA. The effect that this more physiological environment had on their chemosensitivity to a panel of chemotherapeutic agents was determined, so as to indicate whether this system could be used to improve the selectivity of screening for novel anticancer agents. Initial studies were performed on HT-29 cells derived from cells seeded directly from plastic substrata onto the collagen gels (designated Non-PPC gels). Their time of exposure to the collagen was limited to the time course of a single experiment and the results suggested that a longer, more permanent exposure might produce a more pronounced differentiation. HT-29 cells were then passaged continuously on collagen gels for a minimum of 10 passages prior to experimentation (designated PPC gels). The same parameters were measured, and compared to those for the cells grown on plastic and on the non-passaged collagen gels (Non-PPC) from the original studies. Permanently passaged cells displayed a similar degree of morphological differentiation as the non-passaged cells, with both culture conditions resulting in a more pronounced differentiation than that achieved by culture on plastic. It was noted that the morphological differentiation observed was very heterogeneous, a situation also seen in xenografted tumours in vivo. The activity of alkaline phosphatase and the production of CEA was higher in the cells passaged on collagen (PPC) than the cells cultured on non-passaged collagen gel (Non-PPC) and plastic. The biochemical determination of aminopeptidase activity showed that collagen gel culture enhanced the activity in both non-passaged and passaged HT-29 cells above that of the cells cultured on plastic. However, immunocytochemical localization of aminopeptidase and sucrase-isomaltase of samples of cells grown on the various substrata for 7, 14, 21 and 28 days showed a reduction in both enzymes in the cells grown on collagen gels when compared to cells grown on plastic. The reason for the discrepancy between the two assays for aminopeptidase is at this stage unexplained. Although, there was evidence to suggest that the culture of HT-29 cells on collagen gels was capable of inducing morphological and biochemical markers of enterocytic differentiation, there were no differences in the chemosensitivity of the different cell groups to a panel of anticancer agents. Preliminary studies suggested that the ability of the cells to polarize by their culture on porous filter chambers without any exogenous ECM was sufficient to enhance HT-29 differentiation and the onset of differentiation was probably correlated with the production of ECM by the cells themselves.

Control of the endocrine pancreas by gastrointestinal peptides

This thesis concerns the mechanism through which enteral delivery of glucose results in a larger insulin response than an equivalent parenteral glucose load. Preliminary studies in which mice received a glucose solution either intragastrically or intraperitoneally confirmed this phenomenon. An important regulatory system in this respect is the entero-insular axis, through which insulin secretion is influenced by neural and endocrine communication between the gastrointestinal tract and the pancreatic islets of Langerhans. Using an in vitro system involving static incubation of isolated (by collagenase digestion) islets of Langerhans, the effect of a variety of gastrointestinal peptides on the secretion of the four main islet hormones, namely insulin, glucagon, somatostatin and pancreatic polypeptide, was studied. The gastrointestinal peptides investigated in this study were the secretin family, comprising secretin, glucagon, gastric inhibitory polypeptide (GIP), vasoactive intestinal polypeptide (VIP), peptide histidine isoleucine (PHI) and growth hormone releasing factor (GRF). Gastrin releasing peptide (GRP) was also studied. The results showed that insulin release was stimulated by all peptides studied except PHI, glucagon release was stimulated by all peptides tested, except GRF which suppressed glucagon release, somatostatin release was stimulated by GIP and GRF but suppressed by VIP, PHI, glucagon and secretin, and PP release was stimulated by GIP and GRF, but suppressed by PHI. The insulinotropic effect of GRP was investigated further. A perifusion system was used to examine the time-course of insulin release from isolated islets after stimulation with GRP. GRP was shown to be insulinotropic only in the presence of physiologically elevated glucose concentrations and both first and second phases of insulin release were augmented. There was no effect at substimulatory or very high glucose concentrations. Studies using a cultured insulin-secreting islet cell line, the RINm5F cell line, were undertaken to elucidate the intracellular mechanism of action of GRP. This peptide did not enhance insulin release via an augmentation of glucose metabolism, or via the adenylate cyclase/cyclic AMP secondary messenger system. The pattern of changes of cytosolic free calcium in response to GRP, which involved both mobilization of intracellular stores and an influx of extracellular calcium, suggested the involvement of phosphatidylinositol bisphosphate breakdown as a mediator of the effect of GRP on insulin secretion.

Continuous retinal vessel diameter m easurements: the future in retinal vessel assessment?

PURPOSE. To establish an alternative method, sequential and diameter response analysis (SDRA), to determine dynamic retinal vessel responses and their time course in serial stimulation compared with the established method of averaged diameter responses and standard static assessment. METHODS. SDRA focuses on individual time and diameter responses, taking into account the fluctuation in baseline diameter, providing improved insight into reaction patterns when compared with established methods as delivered by retinal vessel analyzer (RVA) software. SDRA patterns were developed with measurements from 78 healthy nonsmokers and subsequently validated in a group of 21 otherwise healthy smokers. Fundus photography and retinal vessel responses were assessed by RVA, intraocular pressure by contact tonometry, and blood pressure by sphygmomanometry. RESULTS. Compared with the RVA software method, SDRA demonstrated a marked difference in retinal vessel responses to flickering light (P 0.05). As a validation of that finding, SDRA showed a strong relation between baseline retinal vessel diameter and subsequent dilatory response in both healthy subjects and smokers (P 0.001). The RVA software was unable to detect this difference or to find a difference in retinal vessel arteriovenous ratio between smokers and nonsmokers (P 0.243). However, SDRA revealed that smokers’ vessels showed both an increased level of arterial baseline diameter fluctuation before flicker stimulation (P 0.005) and an increased stiffness of retinal arterioles (P 0.035) compared with those in nonsmokers. These differences were unrelated to intraocular pressure or systemic blood pressure. CONCLUSIONS. SDRA shows promise as a tool for the assessment of vessel physiology. Further studies are needed to explore its application in patients with vascular diseases.

Quantifying short-term dynamics of Parkinson's disease using self-reported symptom data from an internet social network

Background: Parkinson’s disease (PD) is an incurable neurological disease with approximately 0.3% prevalence. The hallmark symptom is gradual movement deterioration. Current scientific consensus about disease progression holds that symptoms will worsen smoothly over time unless treated. Accurate information about symptom dynamics is of critical importance to patients, caregivers, and the scientific community for the design of new treatments, clinical decision making, and individual disease management. Long-term studies characterize the typical time course of the disease as an early linear progression gradually reaching a plateau in later stages. However, symptom dynamics over durations of days to weeks remains unquantified. Currently, there is a scarcity of objective clinical information about symptom dynamics at intervals shorter than 3 months stretching over several years, but Internet-based patient self-report platforms may change this. Objective: To assess the clinical value of online self-reported PD symptom data recorded by users of the health-focused Internet social research platform PatientsLikeMe (PLM), in which patients quantify their symptoms on a regular basis on a subset of the Unified Parkinson’s Disease Ratings Scale (UPDRS). By analyzing this data, we aim for a scientific window on the nature of symptom dynamics for assessment intervals shorter than 3 months over durations of several years. Methods: Online self-reported data was validated against the gold standard Parkinson’s Disease Data and Organizing Center (PD-DOC) database, containing clinical symptom data at intervals greater than 3 months. The data were compared visually using quantile-quantile plots, and numerically using the Kolmogorov-Smirnov test. By using a simple piecewise linear trend estimation algorithm, the PLM data was smoothed to separate random fluctuations from continuous symptom dynamics. Subtracting the trends from the original data revealed random fluctuations in symptom severity. The average magnitude of fluctuations versus time since diagnosis was modeled by using a gamma generalized linear model. Results: Distributions of ages at diagnosis and UPDRS in the PLM and PD-DOC databases were broadly consistent. The PLM patients were systematically younger than the PD-DOC patients and showed increased symptom severity in the PD off state. The average fluctuation in symptoms (UPDRS Parts I and II) was 2.6 points at the time of diagnosis, rising to 5.9 points 16 years after diagnosis. This fluctuation exceeds the estimated minimal and moderate clinically important differences, respectively. Not all patients conformed to the current clinical picture of gradual, smooth changes: many patients had regimes where symptom severity varied in an unpredictable manner, or underwent large rapid changes in an otherwise more stable progression. Conclusions: This information about short-term PD symptom dynamics contributes new scientific understanding about the disease progression, currently very costly to obtain without self-administered Internet-based reporting. This understanding should have implications for the optimization of clinical trials into new treatments and for the choice of treatment decision timescales.

Le décours temporel de l'utilisation des fréquences spatiales dans les troubles du spectre autistique

Notre système visuel extrait d'ordinaire l'information en basses fréquences spatiales (FS) avant celles en hautes FS. L'information globale extraite tôt peut ainsi activer des hypothèses sur l'identité de l'objet et guider l'extraction d'information plus fine spécifique par la suite. Dans les troubles du spectre autistique (TSA), toutefois, la perception des FS est atypique. De plus, la perception des individus atteints de TSA semble être moins influencée par leurs a priori et connaissances antérieures. Dans l'étude décrite dans le corps de ce mémoire, nous avions pour but de vérifier si l'a priori de traiter l'information des basses aux hautes FS était présent chez les individus atteints de TSA. Nous avons comparé le décours temporel de l'utilisation des FS chez des sujets neurotypiques et atteints de TSA en échantillonnant aléatoirement et exhaustivement l'espace temps x FS. Les sujets neurotypiques extrayaient les basses FS avant les plus hautes: nous avons ainsi pu répliquer le résultat de plusieurs études antérieures, tout en le caractérisant avec plus de précision que jamais auparavant. Les sujets atteints de TSA, quant à eux, extrayaient toutes les FS utiles, basses et hautes, dès le début, indiquant qu'ils ne possédaient pas l'a priori présent chez les neurotypiques. Il semblerait ainsi que les individus atteints de TSA extraient les FS de manière purement ascendante, l'extraction n'étant pas guidée par l'activation d'hypothèses.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Le décours temporel de l'utilisation des fréquences spatiales dans les troubles du spectre autistique

Notre système visuel extrait d'ordinaire l'information en basses fréquences spatiales (FS) avant celles en hautes FS. L'information globale extraite tôt peut ainsi activer des hypothèses sur l'identité de l'objet et guider l'extraction d'information plus fine spécifique par la suite. Dans les troubles du spectre autistique (TSA), toutefois, la perception des FS est atypique. De plus, la perception des individus atteints de TSA semble être moins influencée par leurs a priori et connaissances antérieures. Dans l'étude décrite dans le corps de ce mémoire, nous avions pour but de vérifier si l'a priori de traiter l'information des basses aux hautes FS était présent chez les individus atteints de TSA. Nous avons comparé le décours temporel de l'utilisation des FS chez des sujets neurotypiques et atteints de TSA en échantillonnant aléatoirement et exhaustivement l'espace temps x FS. Les sujets neurotypiques extrayaient les basses FS avant les plus hautes: nous avons ainsi pu répliquer le résultat de plusieurs études antérieures, tout en le caractérisant avec plus de précision que jamais auparavant. Les sujets atteints de TSA, quant à eux, extrayaient toutes les FS utiles, basses et hautes, dès le début, indiquant qu'ils ne possédaient pas l'a priori présent chez les neurotypiques. Il semblerait ainsi que les individus atteints de TSA extraient les FS de manière purement ascendante, l'extraction n'étant pas guidée par l'activation d'hypothèses.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Analise das ações de jogos de voleibol e suas implicações para o treinamento tecnico-tatico da categoria infanto-juvenil feminina(16 e 17 anos)

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Hemodynamic, morphometric and autonomic patterns in hypertensive rats - renin-angiotensin system modulation

BACKGROUND: Spontaneously hypertensive rats develop left ventricular hypertrophy, increased blood pressure and blood pressure variability, which are important determinants of heart damage, like the activation of renin-angiotensin system. AIMS: To investigate the effects of the time-course of hypertension over 1) hemodynamic and autonomic patterns (blood pressure; blood pressure variability; heart rate); 2) left ventricular hypertrophy; and 3) local and systemic Renin-angiotensin system of the spontaneously hypertensive rats. METHODS: Male spontaneously hypertensive rats were randomized into two groups: young (n=13) and adult (n=12). Hemodynamic signals (blood pressure, heart rate), blood pressure variability (BPV) and spectral analysis of the autonomic components of blood pressure were analyzed. LEFT ventricular hypertrophy was measured by the ratio of LV mass to body weight (mg/g), by myocyte diameter (μm) and by relative fibrosis area (RFA, %). ACE and ACE2 activities were measured by fluorometry (UF/min), and plasma renin activity (PRA) was assessed by a radioimmunoassay (ng/mL/h). Cardiac gene expressions of Agt, Ace and Ace2 were quantified by RT-PCR (AU). RESULTS: The time-course of hypertension in spontaneously hypertensive rats increased BPV and reduced the alpha index in adult spontaneously hypertensive rats. Adult rats showed increases in left ventricular hypertrophy and in RFA. Compared to young spontaneously hypertensive rats, adult spontaneously hypertensive rats had lower cardiac ACE and ACE2 activities, and high levels of PRA. No change was observed in gene expression of Renin-angiotensin system components. CONCLUSIONS: The observed autonomic dysfunction and modulation of Renin-angiotensin system activity are contributing factors to end-organ damage in hypertension and could be interacting. Our findings suggest that the management of hypertensive disease must start before blood pressure reaches the highest stable levels and the consequent established end-organ damage is reached.

Hanseníase no Estado do Espírito Santo, Brasil: uma endemia em ascensão?

Descrição do comportamento e análise da tendência da hanseníase entre pacientes residentes no Estado do Espírito Santo, Brasil, de 1980 a 2003. Utilizando modelos estatísticos para séries temporais, identificou-se tendência crescente para todo o período da taxa de detecção global (p < 0,05) com aparente estabilização no final do período, verificamos também tendência crescente para os períodos: (i) 1980-1987 nos grupos etários de < 15 anos e 50 anos e mais e para formas paucibacilares; (ii) 1988-1995 para as faixas de 15-19 anos, 20-29 e 50 anos e mais e para formas multibacilares; (iii) 1996-2003 no grupo de 20-29 anos e formas paucibacilares. Os indicadores de avaliação da endemia apontaram patamares estáveis do grau de incapacidade 2 (em média 6%); a proporção de casos entre < 15 anos situou-se abaixo de 10% e a de abandono de tratamento em torno de 6%. A prevalência apresentou forte declínio. A tendência crescente pode ser explicada, em parte pela maior sensibilidade da vigilância, mas a elevada proporção entre < 15 anos aponta a necessidade de estudos visando ao melhor conhecimento dos resíduos de fontes de infecção especialmente no domicílio.

O uso do tempo no cotidiano de mulheres idosas: um método indicador do estilo de vida de grupos populacionais

O estudo do uso do tempo considera a heterogeneidade do envelhecimento, analisando-o multifatorialmente, permitindo vislumbrar o estilo de vida de indivíduos idosos. Este estudo objetivou descrever o uso do tempo de 75 idosas (68,04 ± 8,36 anos), através das suas atividades diárias. Instrumentos utilizados: teste de cognição (Clock Completion Test), formulário para dados pessoais e entrevista estruturada (Time Diary) para relato das atividades diárias. Para decodificação e classificação das atividades diárias, utilizou-se a classificação australiana para estudos de uso do tempo, distribuindo-as em nove grupos de atividades principais. Foram verificados os contextos físico (local) e social (parceiros sociais) das atividades. Verificou-se que grande parte do tempo destinou-se às atividades obrigatórias (atividades domésticas e de cuidados pessoais). A maior proporção do tempo livre destinou-se ao lazer passivo (assistir televisão) com pouco envolvimento em atividades físicas. A casa e estar com membros da família ou sozinhas representaram o contexto físico e social mais presentes. O estudo permitiu um vislumbre do estilo de vida do grupo. Provavelmente houve influência de fatores individuais como idade, gênero, grau de instrução, estado civil e nível socioeconômico sobre os padrões encontrados para o uso do tempo.

Tendências da internação e da mortalidade infantil por diarréia: Brasil, 1995 a 2005

OBJETIVO: Analisar a tendência das internações e da mortalidade por diarréia em crianças menores de um ano. MÉTODOS: Foi realizado um estudo ecológico de séries temporais entre 1995 e 2005, para o Brasil e para as capitais dos estados. Foram utilizados dados secundários do Ministério da Saúde, obtidos do Sistema de Informação Hospitalar e do Sistema de Informação sobre Mortalidade. Durante o período de estudo foram registradas 1.505.800 internações e 39.421 mortes por diarréia de crianças menores de um ano de idade. Para as análises das tendências da taxa de internação e de mortalidade foram utilizados modelos de regressão polinomial. RESULTADOS: Houve redução tanto nas internações por diarréia quanto na mortalidade infantil por diarréia no País e em 13 capitais. Oito capitais tiveram queda somente na mortalidade por diarréia, enquanto três apresentaram decréscimo somente nas taxas de internação por diarréia. Na análise conjunta dos indicadores de diarréia e dos indicadores gerais, observou-se que houve decréscimo em todas as séries históricas somente no Brasil e em quatro capitais. CONCLUSÕES: A redução nas taxas de internações e mortalidade por diarréia observada pelas séries temporais podem ser resultado das medidas de prevenção e controle empregadas

Cardiac arrhythmia emergency room visits and environmental air pollution in Sao Paulo, Brazil

Objectives: Air-pollution exposure has been associated with increased cardiovascular hospital admissions and mortality in time-series studies. We evaluated the relation between air pollutants and emergency room (ER) visits because of cardiac arrhythmia in a cardiology hospital. Methods: In a time-series study, we evaluated the association between the emergency room visits as a result of cardiac arrhythmia and daily variations in SO2, CO, NO2, O-3 and PM10, from January 1998 to August 1999. The cases of arrhythmia were modelled using generalised linear Poisson regression models, controlling for seasonality (short-term and long-term trend), and weather. Results: Interquartile range increases in CO (1.5 ppm), NO2 (49,5 mu g/m(3)) and PM10 (22.2 mu g/m(3)) on the concurrent day were associated with increases of 12.3% (95% CI: 7.6% to 17.2%), 10.4% (95% CI: 5.2% to 15.9%) and 6.7% (95% CI: 1.2% to 12.4%) in arrhythmia ER visits, respectively. PM10, CO and NO2 effects were dose-dependent and gaseous pollutants had thresholds. Only CO effect resisted estimates in models with more than one pollutant. Conclusions: Our results showed that air pollutant effects on arrhythmia are predominantly acute starting at concentrations below air quality standards, and the association with CO and NO2 suggests a relevant role for pollution caused by cars.

Global gene expression under nitrogen starvation in Xylella fastidiosa: contribution of the sigma(54) regulon

Background: Xylella fastidiosa, a Gram-negative fastidious bacterium, grows in the xylem of several plants causing diseases such as citrus variegated chlorosis. As the xylem sap contains low concentrations of amino acids and other compounds, X. fastidiosa needs to cope with nitrogen limitation in its natural habitat. Results: In this work, we performed a whole-genome microarray analysis of the X. fastidiosa nitrogen starvation response. A time course experiment (2, 8 and 12 hours) of cultures grown in defined medium under nitrogen starvation revealed many differentially expressed genes, such as those related to transport, nitrogen assimilation, amino acid biosynthesis, transcriptional regulation, and many genes encoding hypothetical proteins. In addition, a decrease in the expression levels of many genes involved in carbon metabolism and energy generation pathways was also observed. Comparison of gene expression profiles between the wild type strain and the rpoN null mutant allowed the identification of genes directly or indirectly induced by nitrogen starvation in a sigma(54)-dependent manner. A more complete picture of the sigma(54) regulon was achieved by combining the transcriptome data with an in silico search for potential sigma(54)-dependent promoters, using a position weight matrix approach. One of these sigma(54)-predicted binding sites, located upstream of the glnA gene (encoding glutamine synthetase), was validated by primer extension assays, confirming that this gene has a sigma(54)-dependent promoter. Conclusions: Together, these results show that nitrogen starvation causes intense changes in the X. fastidiosa transcriptome and some of these differentially expressed genes belong to the sigma(54) regulon.