Delta-9-tetrahydrocannabinol accumulation, metabolism and cell-type-specific adverse effects in aggregating brain cell cultures.

Despite the widespread use of Cannabis as recreational drug or as medicine, little is known about its toxicity. The accumulation, metabolism and toxicity of THC were analyzed 10 days after a single treatment, and after repeated exposures during 10 days. Mixed-cell aggregate cultures of fetal rat telencephalon were used as in vitro model, as well as aggregates enriched either in neurons or in glial cells. It was found that THC accumulated preferentially in neurons, and that glia-neuron interactions decreased THC accumulation. The quantification of 11-OH-THC and of THC-COOH showed that brain aggregates were capable of THC metabolism. No cell-type difference was found for the metabolite 11-OH-THC, whereas the THC-COOH content was higher in mixed-cell cultures. No cell death was found at THC concentrations of 2 microM in single treatment and of 1 microM and 2 microM in repeated treatments. Neurons, and particularly GABAergic neurons, were most sensitive to THC. Only the GABAergic marker was affected after the single treatment, whereas the GABAergic, cholinergic and astrocytic markers were decreased after the repeated treatments. JWH 015, a CB2 receptor agonist, showed effects similar to THC, whereas ACEA, a CB1 receptor agonist, had no effect. The expression of the cytokine IL-6 was upregulated 48 h after the single treatment with 5 microM of THC or JWH 015, whereas the expression of TNF-alpha remained unchanged. These results suggest that the adverse effects of THC were related either to THC accumulation or to cannabinoid receptor activation and associated with IL-6 upregulation.

Neuromodulation by oxytocin and vasopressin.

Oxytocin (OT) and vasopressin (VP) are two closely related neuropeptides, widely known for their peripheral hormonal effects. Specific receptors have also been found in the brain, where their neuromodulatory actions have meanwhile been described in a large number of regions. Recently, it has become possible to study their endogenous neuropeptide release with the help of OT/VP promoter-driven expression of fluorescent proteins and light-activated ion channels. In this review, I summarize the neuromodulatory effects of OT and VP in different brain regions by grouping these into different behavioral systems, highlighting their concerted, and at times opposite, effects on different aspects of behavior.

CXCR4-activated astrocyte glutamate release via TNFalpha: amplification by microglia triggers neurotoxicity.

Astrocytes actively participate in synaptic integration by releasing transmitter (glutamate) via a calcium-regulated, exocytosis-like process. Here we show that this process follows activation of the receptor CXCR4 by the chemokine stromal cell-derived factor 1 (SDF-1). An extraordinary feature of the ensuing signaling cascade is the rapid extracellular release of tumor necrosis factor-alpha (TNFalpha). Autocrine/paracrine TNFalpha-dependent signaling leading to prostaglandin (PG) formation not only controls glutamate release and astrocyte communication, but also causes their derangement when activated microglia cooperate to dramatically enhance release of the cytokine in response to CXCR4 stimulation. We demonstrate that altered glial communication has direct neuropathological consequences and that agents interfering with CXCR4-dependent astrocyte-microglia signaling prevent neuronal apoptosis induced by the HIV-1 coat glycoprotein, gp120IIIB. Our results identify a new pathway for glia-glia and glia-neuron communication that is relevant to both normal brain function and neurodegenerative diseases.

Calcium entry via TRPV1 but not ASICs induces neuropeptide release from sensory neurons

Inflammatory mediators induce neuropeptide release from nociceptive nerve endings and cell bodies, causing increased local blood flow and vascular leakage resulting in edema. Neuropeptide release from sensory neurons depends on an increase in intracellular Ca2+ concentration. In this study we investigated the role of two types of pH sensors in acid-induced Ca2+ entry and neuropeptide release from dorsal root ganglion (DRG) neurons. The transient receptor potential vanilloid 1 channel (TRPV1) and acid-sensing ion channels (ASICs) are both H+-activated ion channels present in these neurons, and are therefore potential pH sensors for this process. We demonstrate with in situ hybridization and immunocytochemistry that TRPV1 and several ASIC subunits are co-expressed with neuropeptides in DRG neurons. Activation of ASICs and of TRPV1 led to an increase in intracellular Ca2+ concentration. While TRPV1 has a high Ca2+ permeability and allows direct Ca2+ entry when activated, we show here that ASICs of DRG neurons mediate Ca2+ entry mostly by depolarization-induced activation of voltage-gated Ca2+ channels and only to a small extent via the pore of Ca2+-permeable ASICs. Extracellular acidification led to release of the neuropeptide calcitonin gene-related peptide from DRG neurons. The pH dependence and the pharmacological profile indicated that TRPV1, but not ASICs, induced neuropeptide secretion. In conclusion, this study shows that although both TRPV1 and ASICs mediate Ca2+ influx, TRPV1 is the principal sensor for acid-induced neuropeptide secretion from sensory neurons.

Is the RET proto-oncogene involved in the pathogenesis of intestinal neuronal dysplasia type B?

Hirschsprung disease (HSCR) is defined by the absence of intramural ganglia of Meissner and Auerbach along variable lengths of the gastrointestinal tract. Intestinal neuronal dysplasia (IND) type B is characterized by the malformation of the parasympathetic submucous plexus of the gut. A connection appears to exist between these two enteric nervous system abnormalities. Due to the major role played by the RET proto-oncogene in HSCR, we sought to determine whether this gene was also related to INDB. dHPLC techniques were employed to screen the RET coding region in 23 patients presenting with INDB and 30 patients with a combined HSCR+INDB phenotype. In addition, eight RET single nucleotide polymorphisms (SNPs) were strategically selected and genotyped by TaqMan technology. The distribution of SNPs and haplotypes was compared among the different groups of patients (INDB, HSCR+INDB, HSCR) and the controls. We found several RET mutations in our patients and some differences in the distribution of the RET SNPs among the groups of study. Our results suggest an involvement of RET in the pathogenesis of intestinal INDB, although by different molecular mechanisms than those leading to HSCR. Further investigation is warranted to elucidate these precise mechanisms and to clarify the genetic nature of INDB.

Characterization of Adult Stem/Progenitor Cell Populations From Bone Marrow in a Three-Dimensional Collagen Gel Culture System.

Stem cell transplantation therapy using mesenchymal stem cells (MSCs) is considered a useful strategy. Although MSCs are commonly isolated by exploiting their plastic adherence, several studies have suggested that there are other populations of stem and/or osteoprogenitor cells which are removed from primary culture during media replacement. Therefore, we developed a three-dimensional (3D) culture system in which adherent and non-adherent stem cells are selected and expanded. Here, we described the characterization of 3D culture-derived cell populations in vitro and the capacity of these cells to differentiate into bone and/or cartilage tissue when placed inside of demineralized bone matrix (DBM) cylinders, implanted subcutaneously into the backs of rat for 2, 4 and 8 weeks. Our results demonstrates that 3D culture cells were a heterogeneous population of uncommitted cells that express pluripotent, hematopoietic, mesenchymal and endothelial specific markers in vitro and can undergo osteogenic differentiation in vivo.

Al lado con la persona afectada por Esclerosis Lateral Amiotrófica [Recurso electrónico]

En port: Un instrumento de cooperación entre servicios y asociaciones para ganar Salud. Trabajar en clave de Recuperación con la persona afectada y sus familias. Y apoyar la labor de la personas cuidadoras. Es una de las estrategias del proyecto "AL LADO" con... Publicado en la página web de la Consejería de Salud y Bienestar Social: Consejería de Salud y Bienestar Social / Ciudadanía / Participar en Salud / 'Al Lado' con... / 'Al Lado' con las personas afectadas por Esclerosis Lateral Amiotrófica

La estrategia al lado, un nuevo modelo de participación para mejorar la calidad de la atención sanitaria

Boletín semanal para profesionales sanitarios de la Secretaría General de Salud Pública, Inclusión y Calidad de Vida de la Consejería de Salud y Bienestar Social

Surgery for Hirschsprung's disease: comparison between the Duhamel method and the transanal endorectal pull-through based on 59 patients and a review of the literature

Background:¦Hirschsprung's disease (HSCR) is a congenital malformation of the enteric nervous system due to the¦arrest of migration of neural crest cells to form the myenteric and submucosal plexuses. It leads to an anganglionic intestinal segment, which is permanently contracted causing intestinal obstruction. Its incidence is approximately 1/5000 birth, and males are more frequently affected with a male/female ratio of 4/1. The diagnosis is in most cases made within the first year of life. The rectal biopsy of the mucosa and sub-mucosa is the diagnostic gold standard.¦Purpose:¦The aim of this study was to compare two surgical approaches for HSCR, the Duhamel technique and the transanal endorectal pull-through (TEPT) in term of indications, duration of surgery, duration of hospital stay, postoperative treatment, complications, frequency of enterocolitis and functional outcomes.¦Methods:¦Fifty-nine patients were treated for HSCR by one of the two methods in our department of pediatric¦surgery between 1994 and 2010. These patients were separated into two groups (I: Duhamel, II: TEPT), which were compared on the basis of medical records. Statistics were made to compare the two groups (ANOVA test). The first group includes 43 patients and the second 16 patients. It is noteworthy that twenty-four patients (about 41% of all¦patients) were referred from abroad (Western Africa). Continence was evaluated with the Krickenbeck's score.¦Results:¦Statistically, this study showed that operation duration, hospital stay, postoperative fasting and duration of postoperative antibiotics were significantly shorter (p value < 0.05) in group II (TEPT). But age at operation and length of aganglionic segment showed no significant difference between the two groups. The continence follow-up showed generally good results (Krickenbeck's scores 1; 2.1; 3.1) in both groups with a slight tendency to constipation in group I and soiling in group II.¦Conclusion:¦We found two indications for the Duhamel method that are being referred from a country without¦careful postoperative surveillance and/or having a previous colostomy. Even if the Duhamel technique tends to be replaced by the TEPT, it remains the best operative approach for some selected patients. TEPT has also proved some advantages but must be followed carefully because, among other points, of the postoperative dilatations. Our postoperative standards, like digital rectal examination and anal dilatations seem to reduce the occurrence of complications like rectal spur and anal/anastomosis stenosis, respectively in the Duhamel method and the TEPT technique.

Acid-sensing ion channels : modulation by serine-proteases and involvement in acid-induced action potential generation in hippocampal neurons

SUMMARY Acid-sensing ion channels (ASICs) are non-voltage gated sodium channels. They are activated by rapid extracellular acidification and generate an inactivating inward current. Four ASIC genes have been cloned: ASIC1, 2, 3 and 4, with variants a and b for ASIC1and AS1C2. ASICs are expressed in neurons of the central (CNS) and peripheral nervous system (PNS). In the CNS, ASICs have a role in learning, memory, as well as in neuronal death in ischemia. In the PNS, ASICs are involved in the perception of acid-induced pain, as well as in mechanoperception. In one part of my thesis project, we addressed the question of the mechanism of regulation of ASIC1 a by the serine protease trypsin at the molecular level. Trypsin modifies the function of ASIC1 a but not of ASIC1b. In order to identify the channel region responsible for this effect, we created chimeras between ASIC1 a and 1b. Subsequently, to identify the exact trypsin target(s), we mutated predicted trypsin sites in the region identified by the chimera. In the second part of a project, we investigated the role of ASICs at the cellular level, in neuronal signaling. Using the whole-cell patch clamp in hippocampal neuronal culture, we studied the potential involvement of ASICs in action potential (AP) generation. In the first part of the thesis work, we showed that trypsin modifies ASIC1a function: it shifts the pH activation and the steady-state inactivation curve towards more acidic values and accelerates the time course of the channel recovery from inactivation. We also showed that trypsin cleaves ASIC1a and that the functional effect and a channel cleavage correlate. In the inactivated state, channels cannot be modified by trypsin. Cleavage occurs in a channel region that is also important for inactivation of all ASICs; a part of this region is critical for the inhibition of ASIC1 a by the spider toxin Psalmotoxin1. In the second part of the thesis work, we showed that ASIC activity can modulate AP generation. ASIC activity by itself can induce trains of APs. In situations in which this activity by itself is not sufficient to induce APs, it can contribute to AP generation. During high neuronal activity, ASIC activity can block already existing trains of APs. In conclusion, depending on the activity of neuron in a particular moment, ASICs can differently modulate AP generation; they can induce, facilitate or inhibit APs. We also showed that trypsin changes the capability of ASICs to modulate AP generation by shifting the pH dependence to more acidic values, which adapts channel gating to pH conditions which may occur in pathological conditions such as ischemia. Our finding that trypsin modifies ASIC1 a function identifies a novel pharmacological tool, and proposes a mechanism of ASIC1a regulation that may have a physiological importance. The identification of the exact site of trypsin action gives insight to the molecular mechanisms of ASIC regulation. This work proposes a role in modulation of AP generation for ASICs in the CNS. RESUME Les canaux ASIC sont les canaux ioniques activés par l'acidification rapide extracellulaire. Activés, ils génèrent un courant entrant qui inactive en présence de stimulus acide. Quatre gènes ASIC ont été clonés, ASIC1, 2, 3 et 4, avec les variants a et b pour ASIC1 et 2. Les ASICs sont exprimés dans les neurones du système nerveux central (SNC) et périphérique (SNP). Dans le SNC, les ASIC ont un rôle dans le mémoire, apprentissage et la mort neuronale dans t'ischémie. Dans le SNP, ils ont un rôle dans la perception de la douleur et méchanosensation. Dans une partie de mon projet de thèse, nous avons étudié les mécanismes de la régulation d'ASIC1a par la sérine-protéase trypsine au niveau moléculaire. La trypsine modifie la fonction d'ASIC1a et pas ASIC1b. Nous avons créé les chimères entre ASIC1 a et 1 b, afin d'identifier la région du canal responsable pour l'effet. Pour identifier le(s) site(s) exactes de l'action de la trypsine, nous avons muté les sites potentiels de la trypsine dans la région identifiée par les chimères. Dans la deuxième partie du projet, nous avons étudié le rôle des ASICs au niveau cellulaire. En utilisant la technique du patch clamp dans les cultures des neurones de l'hippocampe, nous avons étudié l'implication des ASICs dans la génération des potentiels d'action (PA). Nous avons montré que la trypsine agit sur le canal ASIC1a ; elle décale l'activation et « steady-state » inactivation vers les valeurs plus acides, et elle raccourcit le temps du « recovery » du canal. La trypsine coupe ASIC1a sur le résidu K145 et l'effet fonctionnel et la coupure corrèlent. Nous avons identifié la région du canal responsable pour l'inactivation de tous les ASICs ; une partie de cette région est responsable pour ['inhibition d'ASIC1 a par la Psalmotoxinel . Nous avons montré que les ASICs peuvent moduler la génération des PAs. L'activité des ASICs peut induire les trains des PAs. Quand l'activité des ASICs n'est pas suffisante pour induire le PA, elle peut contribuer à sa génération. Pendant l'activité neuronale forte, l'activité des ASICs peut bloquer les trains des PAs qui existent déjà. En conclusion, dépendant de l'activité neuronale, les ASICs peuvent moduler la génération des PAs différemment ; ils peuvent induire, faciliter ou inhiber les PAs. La trypsine change la capacité des ASICs de moduler les PAs. Après l'action de la trypsine, les ASICs peuvent moduler la génération des PAs dans les conditions légèrement acides, suivies par les fluctuations du pH acide, qui peuvent exister dans l'ischémie. Le fait que la trypsine agit sur ASIC1a définit l'outil pharmacologique et propose le mécanisme de la régulation d'ASICI a qui pourrait avoir l'importance physiologique. L'identification du site de l'action de la trypsine éclaircit les mécanismes moléculaires de la régulation des ASICs. Cette étude propose un rôle des ASICs dans la modulation de la génération des PAs. Résumé pour le public large Les neurones sont les cellules de système nerveux dont la fonction est la signalisation. Comme toutes les autres cellules, les neurones ont une membrane qui sépare l'intérieur du milieu extérieur. Cette membrane est imperméable pour des particules chargées (ions). Dans cette membrane existent les protéines spécifiques, « canaux », qui permettent le transport des ions d'un côté de la membrane à l'autre, comme réponse aux stimuli différents. Ce transport des ions à travers la membrane génère un courant, qu'on peut mesurer. Ce courant est la base de la communication entre les neurones, ou, ce qu'on appelle la signalisation neuronale. Quand ce courant est suffisamment grand, il permet la génération du potentiel d'action, qui est le message principal de communication neuronale. Les canaux ASIC (acid-sensing ion channel), que nous étudions dans le laboratoire, sont activés par les acides. Les acides sont relâchés dans beaucoup de situations dans le système nerveux. Les ASIC ont été découverts récemment (en 1996), et nous ne connaissons pas encore très bien toutes les fonctions de ces canaux. Nous savons qu'ils ont un rôle dans le mémoire, apprentissage, la sensation de la douleur et l'infarctus cérébral. Dans la première partie de ce projet de thèse, nous avons voulu mieux comprendre comment fonctionnent ces canaux. Pour faire ça, nous avons étudié la régulation des ASICs par une protéine, trypsine, qui coupe le canal ASIC. Nous avons étudié ou exactement la trypsine coupe le canal et quels effets ça produit sur la fonction du canal. Dans la deuxième partie du projet de thèse, nous avons voulu mieux connaître comment le canal fonctionne au niveau de la cellule, comment il interagit avec les autres canaux et si il a un rôle dans la génération des potentiels d'action. Nous avons pu montrer que la trypsine change la fonction du canal, ce qui lui permet de fonctionner différemment. Nous avons aussi déterminé ou exactement ta trypsine coupe le canal. Au niveau de la cellule, nous avons montré que les ASIC peuvent moduler la génération des potentiels d'action, étant, dépendant de l'activité du neurone, soit activateurs, soit inhibiteurs. La trypsine est une molécule qui peut être libérée dans le système nerveux pendant certaines conditions, comme l'infarctus cérébral. A cause de ça, les connaissances que la trypsine agit sur le anal ASIC pourraient être important physiologiquement. La connaissance de l'endroit exacte ou la trypsine coupe le canal nous aide à mieux comprendre la relation structure-fonction du canal. La modulation de la génération des potentiels d'actions par les ASIC indique que ces canaux peuvent avoir un rôle important dans la signalisation neuronale.

Function and regulation of the scaffold protein IB1/JIP-1 in the uro-genital tract.

RESUME Ce mémoire de thèse traite de l'étude de la « scaffold »protéine ou protéine «échafaud», « Islet-Brain1/ JNK Interacting Protein 1 » (IB1/JIP-1) dans la vessie et la prostate, deux organes importants de l'appareil uro-genital. Cette protéine, mise en évidence dans notre laboratoire à la fin des année 90, a été reconnue pour réguler la voie de signalisation des « Mitogen-Activated Protein Kinases » (MAPKs), et en particulier de la MAPK appelée c-Jun N-terminal Kinase (JNK). Le réseau de voie de signalisation permet aux cellules de percevoir les changements dans le milieu extracellulaire et de permettre une réponse appropriée à ces différents stimuli. La connaissance des voies de signalisation a permis de mettre en évidence leur rôle crucial tant dans l'homéostase des tissus sains que dans des processus pathologiques comme l'oncogenèse. Parmi une vingtaine de voie de signalisation, la voie de signalisation des «MAPKinases » est une des plus importantes et a été montrée pour participer à diverses fonctions cellulaires telles que la différentiation, la motilité, la division et la mort cellulaire. La voie de signalisation des « MAPKinases » est typiquement constituée d'un module de trois kinases qui s'activent séquentiellement par phosphorylation. On note la présence d'une MAPK, d'un activateur de MAPK et d'un activateur de l'activateur de MAPK. Une fois la MAPK activée, elle permettra la régulation de différentes cibles dont certain facteur de transcription. Chez les mammifères, il existe 3 grands groupes de MAPKs : the extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK 1/2) cascade, qui régule préférentiellement la croissance et la différentiation cellulaire, ainsi que les cascades JNK et p38 qui régulent préférentiellement la réponse à différents stress cellulaires telle que l'inflammation ou l'apoptose. JNK est activé par différents stress cellulaire telle que les cytokines inflammatoires. JNK est également requis au cours du développement embryonnaire et contribue à la mort (apoptose) ou à la prolifération cellulaire. Plusieurs études ont mis en évidence le rôle de JNK durant le processus tumoral, sans que son rôle soit clairement identifié. JNK pourrait avoir des fonctions différentes durant l'initiation puis de la progression tumorale. Chez les mammifères, les voies de signalisation intracellulaires forment un réseau complexe et elles interagissent entre elles, ce qui permet aux cellules une réponse adéquate aux multitudes de stimuli existants dans les organismes pluricellulaires. Parmi plusieurs mécanismes de régulation, les protéines dites « scaffold » ou «échafaud » jouent un rôle crucial dans l'homéostase de la voie de signalisation des «MAPKinase ». L'introduction revoit brièvement ces différents aspects, de la voie de signalisation des «MAPKinase et des connaissance sur IB1/JIP-1. Les premières études effectuées sur IB1/JIP-1 ont montré une expression relativement spécifique de cette protéine dans certains types de neurones ainsi que dans la cellule beta-sécrétrice d'insuline. IB1/JIP-1 régule la voie de signalisation JNK par interaction avec les différents composants du module, modifiant ainsi le spectre de substrats activés par JNK. La fonction précise de IB1/JIP-1 n'était pas encore élucidée, mais plusieurs travaux mettaient en lumière un rôle dans la régulation, et la sous-location cellulaire des composants de la voie de signalisation JNK, ainsi que dans la survie cellulaire à certain stress. Cette expression relativement spécifique est intrigante car elle suggère que sa présence serait nécessaire à une régulation spécifique de la MAPKinase JNK ou à certaines autres fonctions cellulaires également spécifiques de certains tissus. Le premier but de ce travail a consisté à mettre en évidence l'expression de IB1/JIP-1 dans l'appareil uro-génital et plus particulièrement dans la vessie et la prostate. Nos résultats ont montré que IB1/JIP-1 est spécifiquement exprimé au niveau de l'urothélium vésical, mais pas dans le muscle lisse. Il en est de même au niveau de la prostate où IB1/JIP-1 est exprimé spécifiquement au niveau de l'épithélium sécrétoire et absent au niveau du stroma fibro-musculaire. La vessie et la prostate sont des organes ou l'activité JNK pourrait être crucial tant dans l' homeostase tissulaire que dans le développement de pathologies bénignes ou malignes. La vessie et la prostate sont le siège fréquent de tumeur. La base pour le développement du cancer est complexe et implique plusieurs anomalies génétiques. Ce processus complexe lié au développement tumoral est encore loin d`être complètement élucidé, raison pour laquelle il est crucial de poursuivre l'étude des différents gènes pouvant être impliqué dans ces processus ou pouvant être utilisé comme outil thérapeutique. Dans l'urothelium de la vessie, la fonction de la MAPK JNK n'a été que très peu étudiée. Il existe quelques études, in vitro, suggérant une implication possible de cette voie de signalisation dans des processus telle que le développement ou la progression tumorale. Le chapitre 1 décrit une étude in vivo dans la vessie un modèle de stress mécanique, connu pour activer les MAPKinase. La dilatation vésicale, due à une obstruction urétrale, a mis en évidence une diminution de l'expression de IB1/JIP-1 ainsi qu'une activation de la MAPKinase JNK. Dans ce modèle, la régulation de IB1/JIP-1, par l'intermédiaire d'un vecteur viral, a permis de démontrer que IB1/JIP-1 régulait l'activité de JNK dans ce tissu. Pour poursuivre l'étude de cette fonction d' IB1/JIP-1 dans l'urothélium, nous avons investigué l'activité JNK dans des souris génétiquement modifiées et porteuse d'une délétion de 1 des 2 allèles du gène codant pour IB1/JIP-1, avec un contenu en IB1/JIP-1 diminué de moitié. L'activation de JNK est également augmentée dans l'urothelium au repos de ces souris, ce qui confirme la fonction régulatrice de JNK par IB1/JIP-1. Ces résultats ont permis de mettre en évidence un rôle critique de celle-ci dans l'homéostase de I`urothelium et suggère une nouvelle cible pour réguler la voie de signalisation dans ce tissu. En outre, la modulation des niveaux d'expression d'IB1/JIP-1 dans la vessie, in vivo, par l'intermédiaire de vecteurs viraux s'est révélée réalisable et indique un moyen élégant pour développer une thérapie génique dans cet organe. Un autre élément de ce travail de thèse, révélée au chapitre 2, a été d'étudier la régulation dans la vessie de rat de la communication intercellulaire de type « GAP ». Les cellules adjacentes partagent des ions, messagers secondaires et des petits métabolites par l'intermédiaire de canaux intercellulaire qui forment les jonctions de type « GAP ». Ce type de communications intercellulaire permet une activité cellulaire coordonnée, une caractéristique importante pour l'homéostase des organismes multicellulaire. Ce type de communication intercellulaire est formé de 2 demi-canaux appelés connexons. Chaque connexon est formé de six protéines appelées connexins (Cx). Il existe environ vingt connexines différentes nommées par leur poids moléculaire respectif. Les jonctions de type canaux "GAP" permettent aux cellules de communiquer avec les cellules voisines au quelles elles sont mécaniquement ou électriquement couplées. La vessie peut être particulièrement dépendante de la communication intercellulaire par les canaux « Gap » qui permettrait de coordonner la réponse de la musculature ainsi que de l'urothélium à l'augmentation de la pression transmurale du à l'accumulation d'urine, situation fréquemment observée dans le cadre de l'hyperplasie bénigne de la prostate. Dans la vessie de rat, la connexine26 est exprimée uniquement dans l'urothelium. La Cx26, a été montrée pour être un possible « tumor suppressor gene » dans le cancer de vessie. Une augmentation de la Cx26 ainsi que du couplage des cellules urothéliales a été démontré dans notre modèle de stress mécanique sur la vessie de rat et est dépendante de 2 éléments de réponses connues pour interagir avec AP-1. La régulation de IB1/JIP-1 a permis de montrer que celle-ci régulait l'activité JNK, ainsi que l'activité du facteur de transcription AP-1, composé de c-Jun lui-même cible de JNK. Cette réduction de l'activité de AP-1 est associée à une diminution de l'expression du transcipt de la Cx26. En résumé, la Cx26 pourrait être régulée par le complexe AP-1 lui-même dépendant du contenu en IB1/JIP-1. Dans le chapitre 3, l'étude de IB1/J1P-1 s'est portée sur la prostate. Cet organe, siège fréquent de pathologie telle que le cancer ou l'hyperplasie bénigne de la prostate, exprime IB1/JIP-1 au niveau de son épithélium sécrétoire. Cette expression est maintenue dans une lignée cellulaire humaine largement étudiée est reconnue comme un modèle adéquat de cellules tumorales de type androgène-sensible. IB1/JIP-1 a été investigué dans un modèle in vitro d'apoptose en réponse à un agent appelé N-(4-hydroxyphenyl)retinamide (4-HPR) qui induit une activation de la MAPK JNK ainsi que également un diminution du contenu en IB1/JIP-1. La surexpression de IB1/JIP-1 en utilisant à nouveau des virus comme vecteur a démontré que IB1/JIP-1 était capable de réguler l'activité de JNK ainsi que les taux d'apoptose. Dans le cancer de la prostate, certains travaux ont montré que la différentiation neuroendocrine des cellules tumorales est associée à la progression tumorale et à la perte de sensibilité aux androgènes. Ce travail a permis de dévoiler l'augmentation d'expression de IB1/JIP-1 dans un modèle de neurodifferentiation des cellules d'une lignée prostatique humaine (LNCaP). Les mécanismes qui permettent une expression spécifique de IB1/JIP-1 ont été partiellement investiguée dans notre laboratoire. Son promoteur humain contient un « Neuron Restricive Silencer Element » (NRSE) connu pour se lier a répresseur transcriptionel appelé « RE-1 Silencer Transcription Factor » ou « Neuron Restrictive Silencer Factor » (REST/NRSF). NRSF/REST est capable de réprimer l'expression de gènes neuronaux en dehors du système neuronal. Il prend part à la différentiation terminale des gènes neuronaux. Dans le chapitre 3, on observe que l'activité de REST/NRSF est diminuée dans les cellules LNCaP qui se transdifferencient de manière neuroendocrine, et que REST/NRSF est capable de moduler l'expression de ces gènes cibles dans ce type cellulaire. Ces travaux laissent suggérer que NRSF/REST participe à l'acquisition du phénotype neuroendocrinien et pourrait être une cible pour réguler ce phénomène. En conclusion, ce travail de thèse présente l'expression de IB1/JIP-1 dans 2 organes de l'appareil uro-génital ; la vessie et la prostate. La fonction de IB1/JIP-1 a été étudiée in vivo dans la vessie de rat, ce qui a mis en évidence sa fonction régulatrice de l'activité de la MAPKinase JNK, et de l'activité du facteur de transcription AP-1 ; ainsi que sa possible implication régulatrice de gène cible tel que la Connexin 26 (Cx26). AP-1 et la Cx26 pourraient jouer un rôle dans le processus oncologique, tant dans le control de l'invasion cellulaire ou le control de la croissance cellulaire. Dans la prostate, IB1/JIP-1 régule également l'activité JNK; crucial dans la transmission de certains stimulis pro-apoptotiques. Dans un modèle de transdifférenciation neuroendocrinienne, phénotype possiblement lié au caractère agressif du cancer de la prostate, l'expression de IB1/JIP-1 est augmenté, suggérant soit un rôle possible dans le développement du phénotype neuronal ou une implication dans une fonction anti-apoptotique. Ce travail a donc permis d'élargir nos connaissances sur la régulation et le control de la voie de signalisation des MAPKinases par IB1/JIP-1, qui pourrait avoir encore d'autres fonctions dans ces tissus.

Astrocytic dysfunction: insights on the role in neurodegeneration.

For decades, astrocytes have been regarded as passive partners of neurons in central nervous system (CNS) function. Studies of the last 20 years, however, challenged this view by demonstrating that astrocytes possess functional receptors for neurotransmitters and respond to their stimulation via release of gliotransmitters, including glutamate. Notably, astrocytes react to synaptically released neurotransmitters with intracellular calcium ([Ca(2+)]) elevations, which result in the release of glutamate via regulated exocytosis and, possibly, other mechanisms. These findings have led to a new concept of neuron-glia intercommunication where astrocytes play an unsuspected dynamic role by integrating neuronal inputs and modulating synaptic activity. The additional observation that glutamate release from astrocytes is controlled by molecules linked to inflammatory reactions, such as the cytokine tumor necrosis factor alpha (TNFalpha) and prostaglandins (PGs), suggests that glia-to-neuron signalling may be sensitive to changes in the production of these mediators occurring in pathological conditions. Indeed, a local, parenchymal brain inflammatory reaction (neuroinflammation) characterized by astrocytic and microglial activation has been reported in several neurodegenerative disorders, including AIDS dementia complex, Alzheimer's disease and amyotrophic lateral sclerosis. This transition may be accompanied by functional de-regulation and even degeneration of the astrocytes with the consequent disruption of the cross-talk normally occurring between these cells and neurons. Incorrect neuron-astrocyte interactions may be involved in neuronal derangement and contribute to disease development. The findings reported in this review suggest that a better comprehension of the glutamatergic interplay between neurons and astrocytes may provide information about normal brain function and also highlight potential molecular targets for therapeutic interventions in pathology.

Sympathetic glial cells and macrophages develop different responses to Trypanosoma cruzi infection or lipopolysaccharide stimulation

Nitric oxide (NO) participates in neuronal lesions in the digestive form of Chagas disease and the proximity of parasitised glial cells and neurons in damaged myenteric ganglia is a frequent finding. Glial cells have crucial roles in many neuropathological situations and are potential sources of NO. Here, we investigate peripheral glial cell response to Trypanosoma cruzi infection to clarify the role of these cells in the neuronal lesion pathogenesis of Chagas disease. We used primary glial cell cultures from superior cervical ganglion to investigate cell activation and NO production after T. cruzi infection or lipopolysaccharide (LPS) exposure in comparison to peritoneal macrophages. T. cruzi infection was greater in glial cells, despite similar levels of NO production in both cell types. Glial cells responded similarly to T. cruzi and LPS, but were less responsive to LPS than macrophages were. Our observations contribute to the understanding of Chagas disease pathogenesis, as based on the high susceptibility of autonomic glial cells to T. cruzi infection with subsequent NO production. Moreover, our findings will facilitate future research into the immune responses and activation mechanisms of peripheral glial cells, which are important for understanding the paradoxical responses of this cell type in neuronal lesions and neuroprotection.

Differentiation of postmitotic neuroblasts into substance P-immunoreactive sensory neurons in dissociated cultures of chick dorsal root ganglion.

Counts performed on dissociated cell cultures of E10 chick embryo dorsal root ganglia (DRG) showed after 4-6 days of culture a pronounced decline of the neuronal population in neuron-enriched cultures and a net gain in the number of ganglion cells in mixed DRG cell cultures (containing both neurons and nonneuronal cells). In the latter case, the increase in the number of neurons was found to depend on NGF and to average 119% in defined medium or 129% in horse serum-supplemented medium after 6 days of culture. The lack of [3H]thymidine incorporation into the neuronal population indicated that the newly formed ganglion cells were not generated by proliferation. On the contrary, the differentiation of postmitotic neuroblasts present in the nonneuronal cell compartment was supported by sequential microphotographs of selected fields taken every hour for 48-55 hr after 3 days of culture. Apparently nonneuronal flat dark cells exhibited morphological changes and gradually evolved into neuronal ovoid and refringent cell bodies with expanding neurites. The ultrastructural organization of these evolving cells corresponded to that of primitive or intermediate neuroblasts. The neuronal nature of these rounding up cell bodies was indeed confirmed by the progressive expression of various neuronal cell markers (150 and 200-kDa neurofilament triplets, neuron specific enolase, and D2/N-CAM). Besides a constant lack of immunoreactivity for tyrosine hydroxylase, somatostatin, parvalbumin, and calbindin-D 28K and a lack of cytoenzymatic activity for carbonic anhydrase, all the newly produced neurons expressed three main phenotypic characteristics: a small cell body, a strong immunoreactivity to MAG, and substance P. Hence, ganglion cells newly differentiated in culture would meet characteristics ascribed to small B sensory neurons and more specifically to a subpopulation of ganglion cells containing substance P-immunoreactive material.

Clinicopathologic correlates in the oldest-old: Commentary on "No disease in the brain of a 115-year-old woman".

den Dunnen et al. [den Dunnen, W.F.A., Brouwer, W.H., Bijlard, E., Kamphuis, J., van Linschoten, K., Eggens-Meijer, E., Holstege, G., 2008. No disease in the brain of a 115-year-old woman. Neurobiol. Aging] had the opportunity to follow up the cognitive functioning of one of the world's oldest woman during the last 3 years of her life. They performed two neuropsychological evaluations at age 112 and 115 that revealed a striking preservation of immediate recall abilities and orientation. In contrast, working memory, retrieval from semantic memory and mental arithmetic performances declined after age 112. Overall, only a one-point decrease of MMSE score occurred (from 27 to 26) reflecting the remarkable preservation of cognitive abilities. The neuropathological assessment showed few neurofibrillary tangles (NFT) in the hippocampal formation compatible with Braak staging II, absence of amyloid deposits and other types of neurodegenerative lesions as well as preservation of neuron numbers in locus coeruleus. This finding was related to a striking paucity of Alzheimer disease (AD)-related lesions in the hippocampal formation. The present report parallels the early descriptions of rare "supernormal" centenarians supporting the dissociation between brain aging and AD processes. In conjunction with recent stereological analyses in cases aged from 90 to 102 years, it also points to the marked resistance of the hippocampal formation to the degenerative process in this age group and possible dissociation between the occurrence of slight cognitive deficits and development of AD-related pathologic changes in neocortical areas. This work is discussed in the context of current efforts to identify the biological and genetic parameters of human longevity.