Coordenação dos sistemas antioxidantes da catalase e da ascorbato peroxidase durante o envelhecimento acelerado de sementes de cártamo e girassol

World consumption of vegetable oils has increased in recent years because of its application in food, chemical, pharmaceutical and, more recently, energy industry. However, oilseeds, which these oils are extracted, have low viability, affecting the cultivation and productivity of these species. The aim of this study was to analyze the effect of aging on the coordination of catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) antioxidant systems in safflower and sunflower. . Therefore, seeds were subjected to accelerated aging for 3, 6 and 9 days and grown in moistened paper towel for 72 hours. Additionally, before accelerated aging, sunflower seeds were pretreated by osmopriming with 10 mM ascorbate (ASC) or 3 amino 1,2,4 triazol (3-AT), a specific inhibitor of CAT activitie. The method of artificial aging used was efficient in both species, because it caused a decrease in germination, seedling development and growth, especially in safflower. The aging caused inhibition of CAT activity for both species and to compensate for such inhibition , sunflower increased mRNA expression of this enzyme , while safflower mobilized over the activity of APX. Analysis of the expression of malate synthase and sugar content demonstrated that sunflower seeds consumes lipid reserves in quiescent state, while the safflower is more dependent on carbohydrate. Pretreatment with 3-AT inhibited CAT activity and stimulated the APX, though with ASC acted reverse on these systems. None of the treatments recovered the physiological decline aging. It is concluded that aging change the oilseeds antioxidant metabolism, despite interspecies variations in response to this process, the depletion of the CAT antioxidant system was common. Because of this we propose that the measurement of CAT activity can be used to identify aging seed lots.

Manipulação gênica do protozoário Neospora caninum como ferramenta para o estudo das interações parasito-hospedeiro

Neospora caninum is an obligate intracellular parasite classified in the phylum Apicomplexa, characterized by the presence of the apical complex composed by micronemes proteins, rhoptries and dense granules, used by parasite during the adhesion and invasion process of the host cell. This is the mean event in infection pathogenesis generated by N. caninum and other parasites from the phylum Apicomplexa, promoting influence in the parasite biology and the interface between the parasite and its host. Therefore, molecular tools have been developed in order to identify and characterize these possible virulence factors. Thus, the present study sought to establish a specific system of genetic manipulation of N. caninum, searching for the improvement of the genetics manipulation of this parasite. So, we developed genetically depleted N. caninum to Rop9 rhoptry using the pU6-Universal CRISPR-Cas9 plasmid of T. gondii modified by the insertion of Ku80. The Rop9 depleted parasite showed important during initial phase of invasion and replication of the parasite, however it was not characterized as a potential virulence fator for N. caninum. Furthermore, T. gondii proteins were expressed in N. caninum by the use of specific vectors for this parasite, showing an heterologous system for the study of Toxoplasma proteins, due to the fact that Gra15 or Gra24 of type II T. gondii and Rop16 of type I T. gondii were expressed in N. caninum tachyzoites in a stable way and keept its biological phenotype, as already presented the former parasite, that naturaly expresses these proteins. In addition, it was observed that N. caninum induced an inflammasome activation through NLRP3, ASC and Caspase-1. IL-1R/MyD88 demonstrated an indirect pathway in the control of parasite replication. Furthermore, it was observed that this activation is dependent of the potassium efflux and that different strains of N. caninum keep this activation profile. However, T. gondii strains block this activation, making necessary a prior signal in order to active the inflamosome pathway. Type I T. gondii Rop16 was identified as responsible for blocking this activation, in a dependent way to the STAT3 activation. Therefore, the development of molecular tools and their application in N. caninum may prove to be useful to identify and characterize virulent factors involved in the pathogenesis by these two protozoans.

On the Origin of Natural Antibody

Natural IgM (nIgM) is constitutively present in the serum, where it aids in the early control of viral and bacterial expansions. nIgM also plays a significant role in the prevention of autoimmune disease by promoting the clearance of cellular debris. However, the cells that maintain high titers of nIgM in the circulation had not yet been identified. Several studies have linked serum nIgM with the presence of fetal-lineage B cells, and others have detected IgM secretion directly by B1a cells in various tissues. Nevertheless, a substantial contribution of undifferentiated B1 cells to nIgM titers is doubtful, as the ability to produce large quantities of antibody (Ab) is a function of the phenotype and morphology of differentiated plasma cells (PCs). No direct evidence exists to support the claim that a B1-cell population directly produces the bulk of circulating nIgM. The source of nIgM thus remained uncertain and unstudied.

In the first part of this study, I identified the primary source of nIgM. Using enzyme-linked immunosorbent spot (ELISPOT) assay, I determined that the majority of IgM Ab-secreting cells (ASCs) in naïve mice reside in the bone marrow (BM). Flow cytometric analysis of BM cells stained for intracellular IgM revealed that nIgM ASCs express IgM and the PC marker CD138 on their surface, but not the B1a cell marker CD5. By spinning these cells onto slides and staining them, following isolation by fluorescence-activated cell sorting (FACS), I found that they exhibit the typical morphological characteristics of terminally differentiated PCs. Transfer experiments demonstrated that BM nIgM PCs arise from a progenitor in the peritoneal cavity (PerC), but not isolated PerC B1a, B1b, or B2 cells. Immunoglobulin (Ig) gene sequence analysis and examination of B1-8i mice, which carry an Ig knockin that prohibits fetal B-cell development, indicated that nIgM PCs differentiate from fetal-lineage B cells. BrdU uptake experiments showed that the nIgM ASC compartment contains a substantial fraction of long-lived plasma cells (LLPCs). Finally, I demonstrated that nIgM PCs occupy a survival niche distinct from that used by IgG PCs.

In the second part of this dissertation, I characterized the unique survival niche of nIgM LLPCs, which maintain constitutive high titers of nIgM in the serum. By using genetically deficient or Ab-depleted mice, I found that neither T cells, type 2 innate lymphoid cells, nor mast cells, the three major hematopoietic producers of IL-5, were required for nIgM PC survival in the BM. However, IgM PCs associate strongly with IL-5-expressing BM stromal cells, which support their survival in vitro when stimulated. In vivo neutralization of IL-5 revealed that, like individual survival factors for IgG PCs, IL-5 is not the sole supporter of IgM PCs, but is likely one of several redundant molecules that together ensure uninterrupted signaling. Thus, the long-lived nIgM PC niche is not composed of hematopoietic sources of IL-5, but a stromal cell microenvironment that provides multiple redundant survival signals.

In the final part of my study, I identified and characterized the precursor of nIgM PCs, which I found in the first project to be resident in the PerC, but not a B1a, B1b, or B2 cell. By transferring PerC cells sorted based on expression of CD19, CD5, and CD11b, I found that only the CD19+CD5+CD11b- population contained cells capable of differentiating into nIgM PCs. Transfer of decreasing numbers of unfractionated PerC cells into Rag1 knockouts revealed an order-of-magnitude drop in the rate of serum IgM reconstitution between stochastically sampled pools of 106 and 3x105 PerC cells, suggesting that the CD19+CD5+CD11b- compartment comprises two cell types, and that interaction between the two necessary for nIgM-PC differentiation. By transferring neonatal liver, I determined that the early hematopoietic environment is required for nIgM PC precursors to develop. Using mice carrying a mutation that disturbs cKit expression, I also found that cKit appears to be required at a critical point near birth for the proper development of nIgM PC precursors.

The collective results of these studies demonstrate that nIgM is the product of BM-resident PCs, which differentiate from a PerC B cell precursor distinct from B1a cells, and survive long-term in a unique survival niche created by stromal cells. My work creates a new paradigm by which to understand nIgM, B1 cell, and PC biology.

Effet préventif de la milrinone inhalée chez les patients avec hypertension pulmonaire subissant une chirurgie cardiaque sous circulation extracorporelle : une approche pharmacométrique

La circulation extracorporelle (CEC) est une technique utilisée en chirurgie cardiaque effectuée des milliers de fois chaque jour à travers le monde. L’instabilité hémodynamique associée au sevrage de la CEC difficile constitue la principale cause de mortalité en chirurgie cardiaque et l’hypertension pulmonaire (HP) a été identifiée comme un des facteurs de risque les plus importants. Récemment, une hypothèse a été émise suggérant que l'administration prophylactique (avant la CEC) de la milrinone par inhalation puisse avoir un effet préventif et faciliter le sevrage de la CEC chez les patients atteints d’HP. Toutefois, cette indication et voie d'administration pour la milrinone n'ont pas encore été approuvées par les organismes réglementaires. Jusqu'à présent, la recherche clinique sur la milrinone inhalée s’est principalement concentrée sur l’efficacité hémodynamique et l'innocuité chez les patients cardiaques, bien qu’aucun biomarqueur n’ait encore été établi. La dose la plus appropriée pour l’administration par nébulisation n'a pas été déterminée, de même que la caractérisation des profils pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) suite à l'inhalation. L'objectif de notre recherche consistait à caractériser la relation exposition-réponse de la milrinone inhalée administrée chez les patients subissant une chirurgie cardiaque sous CEC. Une méthode analytique par chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur ultraviolet (HPLC-UV) a été optimisée et validée pour le dosage de la milrinone plasmatique suite à l’inhalation et s’est avérée sensible et précise. La limite de quantification (LLOQ) était de 1.25 ng/ml avec des valeurs de précision intra- et inter-dosage moyennes (CV%) <8%. Des patients souffrant d’HP pour lesquels une chirurgie cardiaque sous CEC était prévue ont d’abord été recrutés pour une étude pilote (n=12) et, par la suite, pour une étude à plus grande échelle (n=28) où la milrinone (5 mg) était administrée par inhalation pré-CEC. Dans l'étude pilote, nous avons comparé l'exposition systémique de la milrinone peu après son administration avec un nébuliseur pneumatique ou un nébuliseur à tamis vibrant. L’efficacité des nébuliseurs en termes de dose émise et dose inhalée a également été déterminée in vitro. Dans l'étude à plus grande échelle conduite en utilisant exclusivement le nébuliseur à tamis vibrant, la dose inhalée in vivo a été estimée et le profil pharmacocinétique de la milrinone inhalée a été pleinement caractérisé aux niveaux plasmatique et urinaire. Le ratio de la pression artérielle moyenne sur la pression artérielle pulmonaire moyenne (PAm/PAPm) a été choisi comme biomarqueur PD. La relation exposition-réponse de la milrinone a été caractérisée pendant la période d'inhalation en étudiant la relation entre l'aire sous la courbe de l’effet (ASCE) et l’aire sous la courbe des concentrations plasmatiques (ASC) de chacun des patients. Enfin, le ratio PAm/PAPm a été exploré comme un prédicteur potentiel de sortie de CEC difficile dans un modèle de régression logistique. Les expériences in vitro ont démontré que les doses émises étaient similaires pour les nébuliseurs pneumatique (64%) et à tamis vibrant (68%). Cependant, la dose inhalée était 2-3 fois supérieure (46% vs 17%) avec le nébuliseur à tamis vibrant, et ce, en accord avec les concentrations plasmatiques. Chez les patients, en raison des variations au niveau des facteurs liés au circuit et au ventilateur causant une plus grande dose expirée, la dose inhalée a été estimée inférieure (30%) et cela a été confirmé après récupération de la dose de milrinone dans l'urine 24 h (26%). Les concentrations plasmatiques maximales (Cmax: 41-189 ng/ml) et l'ampleur de la réponse maximale ΔRmax-R0 (0-65%) ont été observées à la fin de l'inhalation (10-30 min). Les données obtenues suite aux analyses PK sont en accord avec les données publiées pour la milrinone intraveineuse. Après la période d'inhalation, les ASCE individuelles étaient directement reliées aux ASC (P=0.045). Enfin, notre biomarqueur PD ainsi que la durée de CEC ont été identifiés comme des prédicteurs significatifs de la sortie de CEC difficile. La comparaison des ASC et ASCE correspondantes a fourni des données préliminaires supportant une preuve de concept pour l'utilisation du ratio PAm/PAPm comme biomarqueur PD prometteur et justifie de futures études PK/PD. Nous avons pu démontrer que la variation du ratio PAm/PAPm en réponse à la milrinone inhalée contribue à la prévention de la sortie de CEC difficile.

Rugby : Epidemiologia lesional. Estudio de caso único en la readaptación y reentrenamiento tras fractura-luxación de maissoneuve

El rugby es un deporte ampliamente estudiado en el área física y técnico-táctica con una tasa lesional elevada, que presenta una relación entre los datos antropométricos y el rol de juego.
En este deporte, la incidencia lesional varía en función del rol de juego, siendo mayor en la posición de delantero, además estas lesiones se caracterizan por ser, predominantemente musculares, siendo más comunes en el miembro inferior. Por consiguiente, los objetivos del trabajo han sido sintetizar toda la información acerca del deporte y su epidemiología lesional, para poder realizar una intervención tras Fractura-Luxación Maissoneuve -caso único-, en la que se procuró recuperar una lesión atípica.
Los resultados obtenidos mostraron una mejora de las variables medidas, tanto objetivas (recorrido articular, fuerza y perímetro), como subjetivas (escala de Borg) conforme avanzó la intervención, lo que verificó la importancia del seguimiento y cuantificación de la recuperación, para su reajuste y optimización.

Rugby : Epidemiologia lesional. Estudio de caso único en la readaptación y reentrenamiento tras fractura-luxación de maissoneuve

El rugby es un deporte ampliamente estudiado en el área física y técnico-táctica con una tasa lesional elevada, que presenta una relación entre los datos antropométricos y el rol de juego.
En este deporte, la incidencia lesional varía en función del rol de juego, siendo mayor en la posición de delantero, además estas lesiones se caracterizan por ser, predominantemente musculares, siendo más comunes en el miembro inferior. Por consiguiente, los objetivos del trabajo han sido sintetizar toda la información acerca del deporte y su epidemiología lesional, para poder realizar una intervención tras Fractura-Luxación Maissoneuve -caso único-, en la que se procuró recuperar una lesión atípica.
Los resultados obtenidos mostraron una mejora de las variables medidas, tanto objetivas (recorrido articular, fuerza y perímetro), como subjetivas (escala de Borg) conforme avanzó la intervención, lo que verificó la importancia del seguimiento y cuantificación de la recuperación, para su reajuste y optimización.

Biogeochemical investigation of sediments at the Hakon Mosby Mud Volcano (Barents Sea)

We have investigated if in a cold seep methane or sulfide is used for chemosynthetic primary production and if significant amounts of the sulfide produced by anaerobic oxidation of methane are oxidized geochemically and hence are not available for chemosynthetic production. Geochemically controlled redox reactions and biological turnover were compared in different habitats of the Håkon Mosby Mud Volcano. The center of the mud volcano is characterized by the highest fluid flow, and most primary production by the microbial community depends on oxidation of methane. The small amount of sulfide produced is oxidized geochemically with oxygen or is precipitated with dissolved iron. In the medium flow peripheral Beggiatoa habitat sulfide is largely oxidized biologically. The oxygen and nitrate supply is high enough that Beggiatoa can oxidize the sulfide completely, and chemical sulfide oxidation or precipitation is not important. An internally stored nitrate reservoir with average concentrations of 110 mmol L-1 enables the Beggiatoa to oxidize sulfide anaerobically. The pH profile indicates sequential sulfide oxidation with elemental sulfur as intermediate. Gray thiotrophic mats associated with perturbed sediments showed a high heterogeneity in sulfate turnover and high sulfide fluxes, balanced by the opposing oxygen and nitrate fluxes so that biological oxidation dominates over geochemical sulfide removal processes. The three habitats indicate substantial small-scale variability in carbon fixation pathways either through direct biological use of methane or through indirect carbon fixation of methane-derived carbon dioxide by chemolithotrophic sulfide oxidation.

Tissue-specific bioscaffolds for adipose-derived stem/stromal cell expansion and delivery

Decellularized adipose tissue (DAT) is a promising biomaterial for soft tissue regeneration, and it provides a highly conducive microenvironment for human adipose-derived stem/stromal cell (ASC) attachment, proliferation, and adipogenesis. This thesis focused on developing techniques to fabricate 3-D bioscaffolds from enzymatically-digested DAT as platforms for ASC culture and delivery in adipose tissue engineering and large-scale ASC expansion. Initial work investigated chemically crosslinked microcarriers fabricated from pepsin-digested DAT as injectable adipo-inductive substrates for ASCs. DAT microcarriers highly supported ASC adipogenesis compared to gelatin microcarriers in a CELLSPIN system, as confirmed by glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) enzyme activity, lipid accumulation, and endpoint RT-PCR. ASCs cultured on DAT microcarriers in proliferation medium also had elevated PPARγ, C/EBPα, and LPL expression which suggested adipo-inductive properties. In vivo testing of the DAT microcarriers exhibited stable volume retention and enhanced cellular infiltration, tissue remodeling, and angiogenesis. Building from this work, non-chemically crosslinked porous foams and bead foams were fabricated from α-amylase-digested DAT for soft tissue regeneration. Foams were stable and strongly supported ASC adipogenesis based on GPDH activity and endpoint RT-PCR. PPARγ, C/EBPα, and LPL expression in ASCs cultured on the foams in proliferation media indicated adipo-inductive properties. Foams with Young’s moduli similar to human fat also influenced ASC adipogenesis by enhanced GPDH activity. In vivo adipogenesis accompanied by a potent angiogenic response and rapid resorption showed their potential use in wound healing applications. Finally, non-chemically crosslinked porous microcarriers synthesized from α-amylase-digested DAT were investigated for ASC expansion. DAT microcarriers remained stable in culture and supported significantly higher ASC proliferation compared to Cultispher-S microcarriers in a CELLSPIN system. ASC immunophenotype was preserved for all expanded groups, with reduced adhesion marker expression under dynamic conditions. DAT microcarrier expansion upregulated ASC expression of early adipogenic (PPARγ, LPL) and chondrogenic (COMP) markers without inducing a mature phenotype. DAT microcarrier expanded ASCs also showed similar levels of adipogenesis and osteogenesis compared to Cultispher-S despite a significantly higher population fold-change, and had the highest level of chondrogenesis among all groups. This study demonstrates the promising use of DAT microcarriers as a clinically relevant strategy for ASC expansion while maintaining multilineage differentiation capacity.

Specific humoral response of hosts with variable schistosomiasis susceptibility

The schistosome blood flukes are some of the largest global causes of parasitic morbidity. Further study of the specific antibody response during schistosomiasis may yield the vaccines and diagnostics needed to combat this disease. Therefore, for the purposes of antigen discovery, sera and antibody-secreting cell (ASC) probes from semi-permissive rats and sera from susceptible mice were used to screen a schistosome protein microarray. Following Schistosoma japonicum infection, rats had reduced pathology, increased antibody responses and broader antigen recognition profiles compared with mice. With successive infections, rat global serological reactivity and the number of recognized antigens increased. The local antibody response in rat skin and lung, measured with ASC probes, increased after parasite migration and contributed antigen-specific antibodies to the multivalent serological response. In addition, the temporal variation of anti-parasite serum antibodies after infection and reinfection followed patterns that appear related to the antigen driving the response. Among the 29 antigens differentially recognized by the infected hosts were numerous known vaccine candidates, drug targets and several S. japonicum homologs of human schistosomiasis resistance markers-the tegument allergen-like proteins. From this set, we prioritized eight proteins that may prove to be novel schistosome vaccine and diagnostic antigens.

L'impact de la création littéraire, en contexte d'aide, sur la symptomatologie psychophysiologique d'adolescents atteints d'une maladie chronique : étude interdisciplinaire et exploratoire.

Thèse réalisée dans le cadre d'un Ph.D.interdisciplinaire en Psychologie, en création littéraire et en orthopédagogie. L'impact de la création littéraire a été étudié chez des adolescents atteints d'une maladie chronique au CHU Sainte-Justine de Montréal. Cette recherche est exploratoire car la création littéraire n'a jamais été étudiée dans cette perspective. Elle a été réalisée sous la direction de Catherine Mavrikakis, professeure et écrivain à la Faculté des arts et sciences au Département des littératures francophones de l'Université de Montréal et de Jean-François Saucier, psychiatre et anthropologue à la Faculté de médecine au Département de psychiatrie de l'Université de Montréal et chercheur au CHU Sainte-Justine. Interdisciplinary Study.

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

Speciation analysis of Arsenic in fish and rice samples using liquid chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry

Chemical speciation in foodstuffs is of uttermost importance since it is nowadays recognized that both toxicity and bioavailability of an element depend on the chemical form in which the element is present. Regarding arsenic, inorganic species are classified as carcinogenic while organic arsenic, such as arsenobetaine (AsB) or arsenocholine (AsC), is considered less toxic or even non-toxic. Coupling a High Performance Liquid Chromatographer (HPLC) with an Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS) combines the power of separation of the first with the selectivity and sensitivity of the second. The present work aims at developing a method, using HPLC-ICP-MS technique, to identify and quantify the chemical species of arsenic present in two food matrices, rice and fish. Two extraction methods, ultrasound and microwave, and different settings were studied. The best method was chosen based on recovery percentages. To ensure that no interconversion of species was occurring, individual spikes of each species of arsenic were made in both matrices and recovery rates were calculated. To guaranty accurate results reference material BCR-627 TUNA FISH, containing certified values for AsB and DMA, was analyzed. Chromatographic separation was achieved using an anion exchange column, HAMILTON-PRP X-100, which allowed to separate the four arsenic species for which standards were available (AsB, dimethylarsenic (DMA), arsenite (AsIII), arsenate (AsV). The mobile phase was chosen based on scientific literature and adjusted to laboratory conditions. Different gradients were studied. As a result we verified that the arsenic species present in both matrices were not the same. While in fish 90% of the arsenic present was in the form of arsenobetaine, in rice 80% of arsenic was present as DMA and 20% as inorganic arsenic.

Análise de aspectos sociocientíficos em questões de química do Enem: subsídio para a elaboração de material didático para a formação cidadã

Acompanha: Manual didático: o emprego de aspectos sociocientíficos no ensino de química