Changes in sleeping and basal energy expenditure and substrate oxidation induced by short term thyroxin administration in man.

The present study was designed to explore the thermogenic effect of thyroid hormone administration and the resulting changes in nitrogen homeostasis. Normal male volunteers (n = 7) received thyroxin during 6 weeks. The first 3-week period served to suppress endogenous thyroid secretion (180 micrograms T4/day). This dose was doubled for the next 3 weeks. Sleeping energy expenditure (respiratory chamber) and BMR (hood) were measured by indirect calorimetry, under standardized conditions. Sleeping heart rate was continuously recorded and urine was collected during this 12-hour period to assess nitrogen excretion. The changes in energy expenditure, heart rate and nitrogen balance were then related to the excess thyroxin administered. After 3 weeks of treatment, serum TSH level fell to 0.15 mU/L, indicating an almost complete inhibition of the pituitary-thyroid axis. During this phase of treatment there was an increase in sleeping EE and sleeping heart rate, which increased further by doubling the T4 dose (delta EE: +8.5 +/- 2.3%, delta heart rate +16.1 +/- 2.2%). The T4 dose, which is currently used as a substitutive dose, lead to a borderline hyperthyroid state, with an increase in EE and heart rate. Exogenous T4 administration provoked a significant increase in urinary nitrogen excretion averaging 40%. It is concluded that T4 provokes an important stimulation of EE, which is mostly mediated by an excess protein oxidation.

Cell morphology and intracellular ionic homeostasis explored with a multimodal approach combining epifluorescence and digital holographic microscopy.

The authors have developed a live-cell multimodality microscope combining epifluorescence with digital holographic microscopy; it has been implemented with a decoupling procedure allowing to separately measure from the quantitative phase important cell parameters including absolute volume, shape and integral intracellular refractive index. In combination with the numerous different specific fluorescent cellular probes, this multimodality microscopy can address important issues in cell biology. This is demonstrated by the study of intracellular calcium homeostasis associated with the change in cell volume, which play a critical role in the excitotoxicity-induced neuronal death.

Regulation of epithelial-mesenchymal IL-1 signaling by PPARbeta/delta is essential for skin homeostasis and wound healing.

Skin morphogenesis, maintenance, and healing after wounding require complex epithelial-mesenchymal interactions. In this study, we show that for skin homeostasis, interleukin-1 (IL-1) produced by keratinocytes activates peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta (PPARbeta/delta) expression in underlying fibroblasts, which in turn inhibits the mitotic activity of keratinocytes via inhibition of the IL-1 signaling pathway. In fact, PPARbeta/delta stimulates production of the secreted IL-1 receptor antagonist, which leads to an autocrine decrease in IL-1 signaling pathways and consequently decreases production of secreted mitogenic factors by the fibroblasts. This fibroblast PPARbeta/delta regulation of the IL-1 signaling is required for proper wound healing and can regulate tumor as well as normal human keratinocyte cell proliferation. Together, these findings provide evidence for a novel homeostatic control of keratinocyte proliferation and differentiation mediated via PPARbeta/delta regulation in dermal fibroblasts of IL-1 signaling. Given the ubiquitous expression of PPARbeta/delta, other epithelial-mesenchymal interactions may also be regulated in a similar manner.

Positional therapy for obstructive sleep apnea: an objective measurement of patients' usage and efficacy at home.

BACKGROUND: Positional therapy that prevents patients from sleeping supine has been used for many years to manage positional obstructive sleep apnea (OSA). However, patients' usage at home and the long term efficacy of this therapy have never been objectively assessed. METHODS: Sixteen patients with positional OSA who refused or could not tolerate continuous positive airway pressure (CPAP) were enrolled after a test night study (T0) to test the efficacy of the positional therapy device. The patients who had a successful test night were instructed to use the device every night for three months. Nightly usage was monitored by an actigraphic recorder placed inside the positional device. A follow-up night study (T3) was performed after three months of positional therapy. RESULTS: Patients used the device on average 73.7 ± 29.3% (mean ± SD) of the nights for 8.0 ± 2.0 h/night. 10/16 patients used the device more than 80% of the nights. Compared to the baseline (diagnostic) night, mean apnea-hypopnea index (AHI) decreased from 26.7 ± 17.5 to 6.0 ± 3.4 with the positional device (p<0.0001) during T0 night. Oxygen desaturation (3%) index also fell from 18.4 ± 11.1 to 7.1 ± 5.7 (p = 0.001). Time spent supine fell from 42.8 ± 26.2% to 5.8 ± 7.2% (p < 0.0001). At three months (T3), the benefits persisted with no difference in AHI (p = 0.58) or in time spent supine (p = 0.98) compared to T0 night. The Epworth sleepiness scale showed a significant decrease from 9.4 ± 4.5 to 6.6 ± 4.7 (p = 0.02) after three months. CONCLUSIONS: Selected patients with positional OSA can be effectively treated by a positional therapy with an objective compliance of 73.7% of the nights and a persistent efficacy after three months.

Role of the renal circadian timing system in maintaining water and electrolytes homeostasis.

Many basic physiological functions exhibit circadian rhythmicity. These functional rhythms are driven, in part, by the circadian clock, an ubiquitous molecular mechanism allowing cells and tissues to anticipate regular environmental events and to prepare for them. This mechanism has been shown to play a particularly important role in maintaining stability (homeostasis) of internal conditions. Because the homeostatic equilibrium is continuously challenged by environmental changes, the role of the circadian clock is thought to consist in the anticipative adjustment of homeostatic pathways in relation with the 24h environmental cycle. The kidney is the principal organ responsible for the regulation of the composition and volume of extracellular fluids (ECF). Several major parameters of kidney function, including renal plasma flow (RPF), glomerular filtration rate (GFR) and tubular reabsorption and secretion have been shown to exhibit strong circadian oscillations. Recent evidence suggest that the circadian clock can be involved in generation of these rhythms through external circadian time cues (e.g. humoral factors, activity and body temperature rhythms) or, trough the intrinsic renal circadian clock. Here, we discuss the role of renal circadian mechanisms in maintaining homeostasis of water and three major ions, namely, Na(+), K(+) and Cl(-).

Brain glucose sensing, counterregulation, and energy homeostasis.

Neuronal circuits in the central nervous system play a critical role in orchestrating the control of glucose and energy homeostasis. Glucose, beside being a nutrient, is also a signal detected by several glucose-sensing units that are located at different anatomical sites and converge to the hypothalamus to cooperate with leptin and insulin in controlling the melanocortin pathway.

Pulse wave amplitude drops during sleep are reliable surrogate markers of changes in cortical activity

Rapport de synthèseLe syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie respiratoire fréquente. Sa prévalence est estimée entre 2 et 5% de la population adulte générale. Ses conséquences sont importantes. Notamment, une somnolence diurne, des troubles de la concentration, des troubles de la mémoire et une augmentation du risque d'accident de la route et du travail. Il représente également un facteur de risque cardiovasculaire indépendant.Ce syndrome est caractérisé par la survenue durant le sommeil d'obstructions répétées des voies aériennes supérieures. L'arrêt ou la diminution d'apport en oxygène vers les poumons entraîne des épisodes de diminution de la saturation en oxygène de l'hémoglobine. Les efforts ventilatoires visant à lever l'obstacle présent sur les voies aériennes causent de fréquents réveils à l'origine d'une fragmentation du sommeil.La polysomnographie (PSG) représente le moyen diagnostic de choix. Il consiste en l'enregistrement dans un laboratoire du sommeil et en présence d'un technicien diplômé, du tracé électroencéphalographique (EEG), de l'électrooculogramme (EOG), de l'électromyogramme mentonnier (EMG), du flux respiratoire nasal, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de l'électrocardiogramme (ECG), des mouvements thoraciques et abdominaux, de la position du corps et des mouvements des jambes. L'examen est filmé par caméra infrarouge et les sons sont enregistrés.Cet examen permet entre autres mesures, de déterminer les événements respiratoires obstructifs nécessaires au diagnostic de syndrome d'apnée du sommeil. On définit une apnée lors d'arrêt complet du débit aérien durant au moins 10 secondes et une hypopnée en cas, soit de diminution franche de l'amplitude du flux respiratoire supérieure à 50% durant au moins 10 secondes, soit de diminution significative (20%) de l'amplitude du flux respiratoire pendant au minimum 10 secondes associée à un micro-éveil ou à une désaturation d'au moins 3% par rapport à la ligne de base. La détection des micro-éveils se fait en utilisant les dérivations électroencéphalographiques, électromyographiques et électrooculographiques. Il existe des critères visuels de reconnaissance de ces éveils transitoire: apparition de rythme alpha (8.1 à 12.0 Hz) ou beta (16 à 30 Hz) d'une durée supérieure à 3 secondes [20-21].Le diagnostic de S AOS est retenu si l'on retrouve plus de 5 événements respiratoires obstructifs par heure de sommeil associés soit à une somnolence diurne évaluée selon le score d'Epworth ou à au moins 2 symptômes parmi les suivants: sommeil non réparateur, étouffements nocturne, éveils multiples, fatigue, troubles de la concentration. Le S AOS est gradué en fonction du nombre d'événements obstructifs par heure de sommeil en léger (5 à 15), modéré (15 à 30) et sévère (>30).La polysomnographie (PSG) comporte plusieurs inconvénients pratiques. En effet, elle doit être réalisée dans un laboratoire du sommeil avec la présence permanente d'un technicien, limitant ainsi son accessibilité et entraînant des délais diagnostiques et thérapeutiques. Pour ces mêmes raisons, il s'agit d'un examen onéreux.La polygraphie respiratoire (PG) représente l'alternative diagnostique au gold standard qu'est l'examen polysomnographique. Cet examen consiste en l'enregistrement en ambulatoire, à savoir au domicile du patient, du flux nasalrespiratoire, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de la position du corps et du ronflement (par mesure de pression).En raison de sa sensibilité et sa spécificité moindre, la PG reste recommandée uniquement en cas de forte probabilité de SAOS. Il existe deux raisons principales à l'origine de la moindre sensibilité de l'examen polygraphique. D'une part, du fait que l'état de veille ou de sommeil n'est pas déterminé avec précision, il y a dilution des événements respiratoires sur l'ensemble de l'enregistrement et non sur la période de sommeil uniquement. D'autre part, en l'absence de tracé EEG, la quantification des micro-éveils est impossible. Il n'est donc pas possible dans l'examen poly graphique, de reconnaître une hypopnée en cas de diminution de flux respiratoire de 20 à 50% non associée à un épisode de désaturation de l'hémoglobine de 3% au moins. Alors que dans l'examen polysomnographique, une telle diminution du flux respiratoire pourrait être associée à un micro-éveil et ainsi comptabilisée en tant qu'hypopnée.De ce constat est né la volonté de trouver un équivalent de micro-éveil en polygraphie, en utilisant les signaux à disposition, afin d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique.Or plusieurs études ont démontrés que les micro-éveils sont associés à des réactions du système nerveux autonome. Lors des micro-éveils, on met en évidence la survenue d'une vasoconstriction périphérique. La variation du tonus sympathique associée aux micro-éveils peut être mesurée par différentes méthodes. Les variations de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie représentant un marqueur fiable de la vasoconstriction périphérique associée aux micro-réveils, il paraît donc opportun d'utiliser ce marqueur autonomique disponible sur le tracé des polygraphies ambulatoires afin de renforcer la sensibilité de cet examen.Le but de l'étude est d'évaluer la sensibilité des variations de l'amplitude de l'onde de pouls pour détecter des micro-réveils corticaux afin de trouver un moyen d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique et de renforcer ainsi sont pouvoir diagnostic.L'objectif est de démontrer qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde pouls est concomitante à une activation corticale correspondant à un micro¬réveil. Cette constatation pourrait permettre de déterminer une hypopnée, en polygraphie, par une diminution de 20 à 50% du flux respiratoire sans désaturation de 3% mais associée à une baisse significative de l'amplitude de pouls en postulant que l'événement respiratoire a entraîné un micro-réveil. On retrouve par cette méthode les mêmes critères de scoring d'événements respiratoires en polygraphie et en polysomnographie, et l'on renforce la sensibilité de la polygraphie par rapport au gold standard polysomnographique.La méthode consiste à montrer en polysomnographie qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie est associée à une activation du signal électroencéphalographique, en réalisant une analyse spectrale du tracé EEG lors des baisses d'amplitude du signal d'onde de pouls.Pour ce faire nous avons réalisé une étude rétrospective sur plus de 1000 diminutions de l'amplitude de l'onde de pouls sur les tracés de 10 sujets choisis de manière aléatoire parmi les patients référés dans notre centre du sommeil (CIRS) pour suspicion de trouble respiratoire du sommeil avec somnolence ou symptomatologie diurne.Les enregistrements nocturnes ont été effectués de manière standard dans des chambres individuelles en utilisant le système d'acquisition Embla avec l'ensemble des capteurs habituels. Les données ont été par la suite visuellement analysées et mesurées en utilisant le software Somnologica version 5.1, qui fournit un signal de l'amplitude de l'onde de pouls (puise wave amplitude - PWA).Dans un premier temps, un technicien du sommeil a réalisé une analyse visuelle du tracé EEG, en l'absence des données du signal d'amplitude d'onde de pouls. Il a déterminé les phases d'éveil et de sommeil, les stades du sommeil et les micro¬éveils selon les critères standards. Les micro-éveils sont définis lors d'un changement abrupt dans la fréquence de l'EEG avec un pattern d'ondes thêta-alpha et/ou une fréquence supérieure à 16 Hz (en l'absence de fuseau) d'une durée d'au minimum trois secondes. Si cette durée excède quinze secondes, l'événement correspond à un réveil.Puis, deux investigateurs ont analysé le signal d'amplitude d'onde de pouls, en masquant les données du tracé EEG qui inclut les micro-éveils. L'amplitude d'onde de pouls est calculée comme la différence de valeur entre le zénith et le nadir de l'onde pour chaque cycle cardiaque. Pour chaque baisse de l'amplitude d'onde de pouls, la plus grande et la plus petite amplitude sont déterminées et le pourcentage de baisse est calculé comme le rapport entre ces deux amplitudes. On retient de manière arbitraire une baisse d'au moins 20% comme étant significative. Cette limite a été choisie pour des raisons pratiques et cliniques, dès lors qu'elle représentait, à notre sens, la baisse minimale identifiable à l'inspection visuelle. Chaque baisse de PWA retenue est divisée en 5 périodes contiguës de cinq secondes chacune. Deux avant, une pendant et deux après la baisse de PWA.Pour chaque période de cinq secondes, on a pratiqué une analyse spectrale du tracé EEG correspondant. Le canal EEG C4-A1 est analysé en utilisant la transformée rapide de Fourier (FFT) pour chaque baisse de PWA et pour chaque période de cinq secondes avec une résolution de 0.2 Hz. La distribution spectrale est catégorisée dans chaque bande de fréquence: delta (0.5 à 4.0 Hz); thêta (4.1 à 8.0Hz); alpha (8.1 à 12.0 Hz); sigma (12.1 à 16 Hz) et beta (16.1 à 30.0 Hz). La densité de puissance (power density, en μΥ2 ) pour chaque bande de fréquence a été calculée et normalisée en tant que pourcentage de la puissance totale. On a déterminé, ensuite, la différence de densité de puissance entre les 5 périodes par ANOVA on the rank. Un test post hoc Tukey est été utilisé pour déterminer si les différences de densité de puissance étaient significatives. Les calculs ont été effectués à l'aide du software Sigmastat version 3.0 (Systat Software San Jose, California, USA).Le principal résultat obtenu dans cette étude est d'avoir montré une augmentation significative de la densité de puissance de l'EEG pour toutes les bandes de fréquence durant la baisse de l'amplitude de l'onde de pouls par rapport à la période avant et après la baisse. Cette augmentation est par ailleurs retrouvée dans la plupart des bande de fréquence en l'absence de micro-réveil visuellement identifié.Ce résultat témoigné donc d'une activation corticale significative associée à la diminution de l'onde de pouls. Ce résulat pourrait permettre d'utiliser les variations de l'onde de pouls dans les tracés de polygraphie comme marqueur d'une activation corticale. Cependant on peut dire que ce marqueur est plus sensible que l'analyse visuelle du tracé EEG par un technicien puisque qu'on notait une augmentation de lactivité corticale y compris en l'absence de micro-réveil visuellement identifié. L'application pratique de ces résultats nécessite donc une étude prospective complémentaire.

Mutation of the BAFF furin cleavage site impairs B-cell homeostasis and antibody responses.

B-cell-activating factor of the TNF family (BAFF)/BLyS contributes to B-cell homeostasis and function in the periphery. BAFF is expressed as a membrane-bound protein or released by proteolytic cleavage, but the functional importance of this processing event is poorly understood. Mice expressing BAFF with a mutated furin consensus cleavage site, i.e. furin-mutant BAFF (fmBAFF), were not different from BAFF-deficient mice with regard to their B-cell populations and responses to immunization. It is however noteworthy that an alternative processing event releases some soluble BAFF in fmBAFF mice. Mild overexpression (∼ 5-fold) of fmBAFF alone generated intermediate levels of B cells without improving humoral responses to immunization. Processed BAFF was however important for B-cell homeostasis, as peripheral B-cell populations and antibody responses were readily restored by administration of soluble BAFF trimers in BAFF-deficient mice. However, the rescue of CD23 expression in B cells of BAFF-deficient mice required both soluble BAFF trimers and fmBAFF, or a polymeric form of soluble BAFF (BAFF 60-mer). These results point to a predominant role of processed BAFF for B-cell homeostasis and function, and indicate possible accessory roles for membrane-bound BAFF.

The δ-Opioid Receptor Affects Epidermal Homeostasis via ERK-Dependent Inhibition of Transcription Factor POU2F3.

Neuropeptides and their receptors are present in human skin, and their importance for cutaneous homeostasis and during wound healing is increasingly appreciated. However, there is currently a lack of understanding of the molecular mechanisms by which their signaling modulates keratinocyte function. Here, we show that δ-opioid receptor (DOPr) activation inhibits proliferation of human keratinocytes, resulting in decreased epidermal thickness in an organotypic skin model. DOPr signaling markedly delayed induction of keratin intermediate filament (KRT10) during in vitro differentiation and abolished its induction in the organotypic skin model. This was accompanied by deregulation of involucrin (IVL), loricrin, and filaggrin. Analysis of the transcription factor POU2F3, which is involved in regulation of KRT10, IVL, and profilaggrin expression, revealed a DOPr-mediated extracellular signal-regulated kinase (ERK)-dependent downregulation of this factor. We propose that DOPr signaling specifically activates the ERK 1/2 mitogen-activated protein kinase pathway to regulate keratinocyte functions. Complementing our earlier studies in DOPr-deficient mice, these data suggest that DOPr activation in human keratinocytes profoundly influences epidermal morphogenesis and homeostasis.

Secretory IgA and intestinal epithelial cells at the interface between homeostasis regulation and protection against infection

RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLICL'intestin est le siège d'intenses agressions de la part de l'ensemble des aliments ingérés, de bactéries agressives dites pathogènes mais également de bactéries dites commensales peuplant naturellement les surfaces intestinales muqueuses. Pour faire face, notre organisme arbore de nombreux niveaux de protections tant physiques, chimiques, mécaniques mais aussi immunitaires. La présence d'un type particulier de cellules, les cellules épithéliales (IEC) assurant une protection physique, ainsi que la production d'anticorps spécialisés par le système immunitaire appelés immunoglobulines sécrétoires A (SlgA) servent conjointement de première ligne de défense contre ces agressions externes. Néanmoins, comment le dialogue s'articule entre ces deux partenaires reste incomplet.Nous avons donc décidé de mimer ces interactions en modélisant les surfaces muqueuses par une monocouche de cellules différenciées en laboratoire. Des souches bactériennes isolées de l'intestin humain seules ou associées à des SlgA non-spécifiques ont été mises au contact de ce modèle cellulaire nous permettant de conclure quant à la présence effective d'une modulation du dialogue bactérie/lEC impliquant une activation de la réponse cellulaire vers un état de tolérance mutuelle. De façon surprenante, nous avons par ailleurs mis en évidence un type d'interaction nouveau entre ces anticorps et ces bactéries. Une étude biochimique nous a permis de détailler un nouveau rôle des SlgA médié par les sucres présents à leur surface dans le maintien d'une relation pacifique avec les commensaux perpétuellement présents, relations qualifiées d'homésostase intestinale.Le rôle protecteur des SlgA a par ailleurs été abordé pour avoir une meilleure appréhension de leur impact au niveau cellulaire lors d'infection par Shigella flexneri, bactérie causant la Shigellose, diarrhée sanglante responsable de la mort de plus d'un million de personnes chaque année. Basée sur le même modèle cellulaire, cette étude nous a permis de démontrer une nouvelle entrée de ce pathogène directement via les IEC. La présence d'anticorps spécifiques à la surface des bactéries restreint leur champs d'action contre les cibles intracellulaires identifiées que sont les filaments soutenant le squelette de la cellule, les fibres d'actine ainsi que les jonctions serrées, réseaux de protéines clés des interactions entre cellules. Cette ouverture au niveau cellulaire apporte un nouvel élan quant à la compréhension du rôle protecteur des SlgA lors d'attaques de l'intestin, protection semblant dépendante d'une agrégation des bactéries.Pour finir, nous avons mis en évidence la détection directe par les cellules de la présence d'anticorps libres dans l'intestin ajoutant une nouvelle réplique dans le dialogue complexe entre ces deux piliers de l'équilibre intestinal que sont les SlgA et les cellules épithéliales.RESUMELa muqueuse intestinale est dotée d'un réseau complexe de protections physico-chimiques, mécaniques ou immunologiques. Associées à un système immunitaire omniprésent, les cellules épithéliales intestinales {IEC) bordant la lumière intestinale ont la double tâche de protéger l'intérieur de l'organisme stérile contre l'invasion et la dissémination d'agents pathogènes, et de maintenir une relation pacifique avec la flore intestinale, rôles également joués par les immunoglobulines sécrétoires A (SlgA), anticorps les plus abondamment présents à la surface des muqueuses. Tant les IEC que les SlgA sont ainsi décrites comme convergeant vers le même objectif ; néanmoins, les rouages de leurs interactions restent largement inconnus.Pour répondre à cette question, des monocouches épithéliales reconstituées in vitro ont été incubées avec des souches commensales telles que des Lactobacillus ou des Bifodobacteria, seules ou complexées avec des SlgA non-spécifiques, nous permettant de décrypter l'influence des SlgA sur la détection des bactéries par les IEC, favorisant l'adhésion bactérienne et la cohésion cellulaire, augmentant l'activation de la voie NF-κΒ ainsi que la sécrétion de la cytokine thymic stromal lymphopoietin contrairement à celle de médiateurs pro-inflammatoires qui reste inchangée. Par ailleurs, une interaction Fab-indépendante est suggérée dans l'interaction SlgA/bactéries. Comme une interaction de faible affinité a été décrite comme prenant naturellement place au niveau de l'intestin, nous avons donc disséqué les mécanismes sous- jacents en utilisant un large spectre de bactérie associés à des protéines soit recombinantes soit isolées à partir de colostrum, mettant en évidence un rôle crucial des N-glycanes présents sur la pièce sécrétoire et soulignant une nouvelle propriété des SlgA dans l'homéostase intestinale.Intrinsèquement liés aux caractéristiques des SlgA, nous nous sommes également focalisés sur leur rôle protecteur lors d'infection par l'enteropathogène Shigella flexneri reproduites in vitro sur des monocouches polarisées. Nous avons tout d'abord démontré une nouvelle porte d'entrée pour ce pathogène directement via les IEC. L'agrégation des bactéries par les SlgA confère aux cellules une meilleure résistance à l'infection, retardant croissance bactérienne et entrée cellulaire, affectant par ailleurs leur capacité à cibler le cytosquelette et les jonctions serrées. La formation de tels cargos détectés de façon biaisée par les IEC apparaît comme une explication plausible au maintien de la cohésion cellulaire médiée par les SlgA.Enfin, le retrotransport des SlgA à travers les IEC a été abordé soulignant une participation active de ces cellules dans la détection de l'environnement extérieur, les impliquant possiblement dans l'activation d'un état muqueux stable.Conjointement, ces résultats indiquent que les SlgA représentent l'un des éléments-clés à la surface de la muqueuse et soulignent la complexité du dialogue établi avec l'épithélium en vue du maintien d'un fragile équilibre intestinal.ABSTRACTThe intestinal mucosa is endowed with a complex protective network melting physiochemical, mechanical and immunological features. Beyond the ubiquitous intestinal immune system, intestinal epithelial cells (IEC) lying the mucosal surfaces have also the dual task to protect the sterile core against invasion and dissemination of pathogens, and maintain a peaceful relationship with commensal microorganisms, aims also achieved by the presence of high amounts of secretory immunoglobulins A (SlgA), the most abundant immunoglobulin present at mucosal surfaces. Both IEC and SlgA are thus described to converge toward the same goal but how their interplay is orchestrated is largely unknown.To address this question, in vitro reconstituted IEC monolayers were first apically incubated with commensal bacteria such as Lactobacillus or Bifodobacteria strains either alone or in complexes with non-specific SlgA. Favoring the bacterial adhesion and cellular cohesion, SlgA impacts on the cellular sensing of bacteria, increasing NF-κΒ activation, and leading to cytokine releases restricted to the thymic stromal lymphopoietin and unaffected expression of pro-inflammatory mediators. Of main interest, bacterial recognition by SlgA suggested a Fab-independent interaction. As this low affinity, called natural coating occurs in the intestine, we further dissected the underlying mechanisms using a larger spectrum of commensal strains associated with recombinant as well as colostrum-derived proteins and pinpointed a crucial role of N-glycans of the secretory component, emphasizing an underestimated role of carbohydrates and another properties of SlgA in mediating intestinal homeostasis.As mucosal protection is also anchored in SlgA and IEC features, we focused on the cellular role of SlgA. Using IEC apical infection by the enteropathogen Shigella flexneri, we have first demonstrated a new gate of entry for this pathogen directly via IEC. Specific SlgA bacterial aggregation conferred to the cells a better resistance to infection, delaying bacterial growth and cellular entry, affecting their ability to damage both the cytoskeleton and the tight junctions. Formation of such big cargos differentially detected by IEC appears as a plausible explanation sustaining at the cellular level the antibody-mediated mucosal protection.Finally, SlgA retrotransport across IEC has been tackled stressing an active IEC sensing of the external environment possibly involved in the steady-state mucosal activation.All together, these results indicate that SlgA represents one of the pivotal elements at mucosal surfaces highlighting the complexity of the dialogue established with the epithelium sustaining the fragile intestinal balance.The Intestinal mucosa is endowed with a complex protective network melting physiochemical, mechanical and immunological features. Beyond the ubiquitous intestinal immune system, intestinal epithelial cells (IEC) lying the mucosal surfaces have also the dual task to protect the sterile core against invasion and dissemination of pathogens, and maintain a peaceful relationship with commensal microorganisms, aims also achieved by the presence of high amounts of secretory immunoglobulins A (SlgA), the most abundant immunoglobulin present at mucosal surfaces. Both IEC and SlgA are thus described to converge toward the same goal but how their interplay is orchestrated is largely unknown.To address this question, in vitro reconstituted IEC monolayers were first apically incubated with commensal bacteria such as Lactobacillus or Bifodobacteria strains either alone or in complexes with non-specific SlgA. Favoring the bacterial adhesion and cellular cohesion, SlgA impacts on the cellular sensing of bacteria, increasing NF-κΒ activation, and leading to cytokine releases restricted to the thymic stromal lymphopoietin and unaffected expression of pro-inflammatory mediators. Of main interest, bacterial recognition by SlgA suggested a Fab-independent interaction. As this low affinity, called natural coating occurs in the intestine, we further dissected the underlying mechanisms using a larger spectrum of commensal strains associated with recombinant as well as colostrum-derived proteins and pinpointed a crucial role of N-glycans of the secretory component, emphasizing an underestimated role of carbohydrates and another properties of SlgA in mediating intestinal homeostasis.As mucosal protection is also anchored in SlgA and IEC features, we focused on the cellular role of SlgA. Using IEC apical infection by the enteropathogen Shigella flexneri, we have first demonstrated a new gate of entry for this pathogen directly via IEC. Specific SlgA bacterial aggregation conferred to the cells a better resistance to infection, delaying bacterial growth and cellular entry, affecting their ability to damage both the cytoskeleton and the tight junctions. Formation of such big cargos differentially detected by IEC appears as a plausible explanation sustaining at the cellular level the antibody-mediated mucosal protection.Finally, SlgA retrotransport across IEC has been tackled stressing an active IEC sensing of the external environment possibly involved in the steady-state mucosal activation.All together, these results indicate that SlgA represents one of the pivotal elements at mucosal surfaces highlighting the complexity of the dialogue established with the epithelium sustaining the fragile intestinal balance.

Cytokines and T-cell homeostasis.

Homeostasis of T cells can be defined as the ability of the immune system to maintain normal T-cell counts and to restore T-cell numbers following T-cell depletion or expansion. These processes are governed by extrinsic signals, most notably cytokines. Two members of the common gamma chain family of cytokines, interleukin (IL)-7 and IL-15, are central to homeostatic proliferation and survival of mature CD4(+) and CD8(+) T cells. Recent evidence suggests that other cytokines, including IL-2, IL-10, IL-12, interferons and TGF-beta, as well as the transcription factors T-bet and eomesodermin all play important but different roles at distinct stages of T-cell homeostasis.

Stimulus-induced, sleep-bound, focal seizures: a case report.

STUDY OBJECTIVES: In nocturnal frontal lobe epilepsy (NFLE), seizures occur almost exclusively during NREM sleep. Why precisely these seizures are sleep-bound remains unknown. Studies of patients with nonlesional familial forms of NFLE have suggested the arousal system may play a major role in their pathogenesis. We report the case of a patient with pharmaco-resistant, probably cryptogenic form of non-familial NFLE and strictly sleep-bound seizures that could be elicited by alerting stimuli and were associated with ictal bilateral thalamic and right orbital-insular hyperperfusion on SPECT imaging. DESIGN: Case report. SETTING: University Hospital Zurich. PATIENTS OR PARTICIPANTS: One patient with pharmaco-resistant epilepsy. CONCLUSION: This case shows that the arousal system plays a fundamental role also in cryptogenic non-familial forms of NFLE.

The effects of gamma-hydroxybutyrate, baclofen and GABAB receptors on brain activity and sleep in mice and humans

Currently, there is an increased interest in γ-hydroxybutyric acid (GHB) and its effects onsleep. This compound, sometimes referred to as 'rape drug', was recently approved as atreatment for the sleep disorder narcolepsy. Although several studies suggest that GHBinduces slow-wave sleep duration and improves sleep quality by increasing EEG slow-waveactivity, others question its ability to induce physiological sleep. GHB's mechanism of actionis still unclear, although in vivo and in vitro it seems to act at high doses as a low-affinityagonist of GABAB receptors. Furthermore, the role GABAB receptors play in sleep and theelectroencephalogram (EEG) is largely unknown.The aim of this project was therefore to investigate the effects of GHB on sleep and EEG, theinvolvement of GABAB receptors in mediating these effects, as well as the intrinsic role ofeach GABAB receptor subunit in the regulation of sleep. Thus, we administered GHB andbaclofen (BAC, a high-affinity agonist at GABAB receptor) to mice lacking the different GABABreceptor subunits and to healthy human volunteers.Our results, both in mice and humans, showed that GHB produced slow waves exclusivelythrough the stimulation of GABAB receptors, but did not induce physiological sleepnecessary to reduce sleep need and to increase cognitive performance. Unlike GHB, BACaffected the homeostatic regulation of sleep (sleep need) and induced a delayedhypersomnia. Finally, GABAB receptor and its subunits seem to play an important role insleep and in particular its circadian distribution.

Five years of sleep apnea treatment with a mandibular advancement device. Side effects and technical complications

Objective: To determine the variation in prevalence of temporomandibular disorders (TMD), other side effects, and technical complications during 5 years of sleep apnea treatment with a mandibular advancement device. Materials and Methods: Forty patients diagnosed with obstructive sleep apnea received an adjustable appliance at 70% of the maximum protrusion. The protrusion was then progressively increased. TMD (diagnosed according to the Research Diagnostic Criteria for TMD), overjet, overbite, occlusal contacts, subjective side effects, and technical complications were recorded before and a mean of 14, 21, and 58 months after treatment and analyzed by the Wilcoxon test (P Less-than .05). Results: Fifteen patients still used the oral appliance at the 5-year follow-up, and no significant variation in TMD prevalence was observed. Subjective side effects were common, and a significant reduction was found in overjet, overbite, and in the number of occlusal contacts. Furthermore, the patients made a mean of 2.5 unscheduled dental visits per year and a mean of 0.8 appliance repairs/relines per year by a dental technician. The most frequent unscheduled visits were needed during the first year and were a result of acrylic breakage on the lateral telescopic attachment, poor retention, and other adjustments to improve comfort. Conclusions: Five-year oral appliance treatment does not affect TMD prevalence but is associated with permanent occlusal changes in most sleep apnea patients during the first 2 years. Patients seek several unscheduled visits, mainly because of technical complications.

Nervous glucose sensing regulates postnatal β cell proliferation and glucose homeostasis.

How glucose sensing by the nervous system impacts the regulation of β cell mass and function during postnatal development and throughout adulthood is incompletely understood. Here, we studied mice with inactivation of glucose transporter 2 (Glut2) in the nervous system (NG2KO mice). These mice displayed normal energy homeostasis but developed late-onset glucose intolerance due to reduced insulin secretion, which was precipitated by high-fat diet feeding. The β cell mass of adult NG2KO mice was reduced compared with that of WT mice due to lower β cell proliferation rates in NG2KO mice during the early postnatal period. The difference in proliferation between NG2KO and control islets was abolished by ganglionic blockade or by weaning the mice on a carbohydrate-free diet. In adult NG2KO mice, first-phase insulin secretion was lost, and these glucose-intolerant mice developed impaired glucagon secretion when fed a high-fat diet. Electrophysiological recordings showed reduced parasympathetic nerve activity in the basal state and no stimulation by glucose. Furthermore, sympathetic activity was also insensitive to glucose. Collectively, our data show that GLUT2-dependent control of parasympathetic activity defines a nervous system/endocrine pancreas axis that is critical for β cell mass establishment in the postnatal period and for long-term maintenance of β cell function.