Régulation de la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires par l’activation in vivo du récepteur natriurétique de type C

Le remodelage vasculaire dû à l’hyper-prolifération cellulaire des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) observé chez les rats spontanément hypertendus (RSH) est associé à l’hypertension artérielle. Nous avons précédemment démontré que le traitement in vivo des RSH par l’agoniste spécifique du récepteur du peptide natriurétique de type C (NPR-C), le C-ANP4-23 atténue l’hyper-prolifération des CMLVs. Nous avons entrepris cette étude afin d’investiguer si l’effet antiprolifératif du C-ANP4-23 agit par l’entremise de l’inhibition de la surexpression des protéines du cycle cellulaire, et afin d’en explorer les mécanismes sous-jacents. Pour cette étude, des RSH et des rats Wistar Kyoto (WKYs) âgés de deux semaines ont été injectés en intra-péritonéale par le C-ANP4-23 de 2 jusqu’à 8 semaines d’âge, deux fois par semaine et sacrifiés à la 9ème semaine. La pression artérielle a été mesurée par méthode Queue-coiffe, la prolifération des CMLVs a été déterminée par incorporation de thymidine et par test MTT, et l’expression des protéines a été quant à elle déterminée par technique d’immunobuvardage de type Western. Les CMLVs des RSH ont démontré une prolifération élevée en comparaison avec celles des WKYs, et le traitement par le C-ANP4-23 a atténué l’hyperprolifération à un niveau de contrôle. De plus, la surexpression des cyclines D1/A/E, des kinases cyclines dépendantes 2 et 4 (cdk2, cdk4), de la forme phosphorylée de la protéine du rétinoblastome et des protéines Gαi des CMLV des RSH a été atténuée à un niveau de contrôle. Par ailleurs, l’hyperphosphorylation d’ERK1/2, AKT, EGF-R, PDGF-R, IGF-R et de c-Src a significativement diminué par le traitement au C-ANP4-23. En outre, le niveau élevé de l’anion superoxyde (O2-), l’activité de la NADP(H) oxydase et de ses sous unités chez les RSH ont été atténués par le C-ANP4-23 .Ces résultats indiquent que l’activation in vivo de NPR-C atténue la surexpression des protéines du cycle cellulaire via l’inhibition de l’activité élevée du stress oxydatif, de c-Src et de l’activation de EGF-R, PDGF- R, IGF-R, de la signalisation de MAPK et la surexpression des protéines Gαi résultant ainsi en l’inhibition de l’hyperprolifération des CMLVs des RSH. Ainsi, il peut être suggéré que le C-ANP4-23 pourrait être utilisé comme agent thérapeutique pour le traitement des complications vasculaires associées à l’hypertension et à l’athérosclérose.

La régulation de la transcription dans les cellules cancéreuses

La chromatine eucaryote, contenant l’ADN et de nombreuses protéines de liaison, subit une compaction dynamique et fonctionnelle à de multiples échelles, nécessaire pour la régulation de nombreux processus biologiques comme l’expression génique. Afin de définir et maintenir les fonctions cellulaires, les protéines de la régulation transcriptionnelle et de la régulation de la structure chromatinienne agissent de concert pour orchestrer les programmes d’expression génique des cellules. Les facteurs de transcription opèrent de manière combinée et hiérarchique au niveau de nombreux éléments régulateurs, dont le fonctionnement est complexe et intégré, capables de générer de larges boucles topologiques pour réguler spécifiquement un promoteur cible à un moment précis. Le co-activateur transcriptionnel Mediator sert de centre d’interprétation, en connectant physiquement les régulateurs de la transcription à la machinerie transcriptionnelle, pour générer une réponse calibrée. Le complexe de maintenance de la structure des chromosomes, Cohesin, est impliqué dans la formation et la stabilisation des connexions génomiques à l’échelle de nombreuses structures chromatiniennes tri-dimensionnelles dont la caractérisation fonctionnelle commence à être explorée. Ensemble, les facteurs de transcription, Mediator et Cohesin contrôlent l’expression des programmes responsables du maintien de l’identité cellulaire. Les cellules cancéreuses présentent de nombreuses dérégulations au niveau transcriptionnel, et donc un programme d’expression aberrant. Nous avons démontré que les mécanismes de régulation qui contrôlent les cellules cancéreuses sont conservés, et proposons une stratégie qui permette de révéler les facteurs clefs dans la progression tumorale. Nous avons appliqué cette stratégie à la problématique de la résistance endocrinienne dans la progression du cancer du sein hormono-dépendant. Les résultats obtenus suggèrent que le complexe transcriptionnel AP-1 pourrait être impliqué dans l’acquisition et/ou le maintien de la résistance, en réponse aux pressions de sélection induites par les traitements hormonaux. Nous proposons une adaptation progressive et agressive des cellules cancéreuses par re-hiérarchisation des facteurs clefs qui contrôlent sa croissance.

Conception, fabrication et validation d'un banc d'essais pour la caractérisation de cellules photovoltaïques sur une large plage de température

L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable et naturellement disponible partout sur terre. Elle est donc tout indiquée pour remplacer à long terme une part importante des combustibles fossiles dans le portrait énergétique mondial. Comme toutes les formes d'énergie utilisées par la société, l'énergie solaire n'échappe pas aux lois économiques et son adoption dépend directement du coût par unité d'énergie produite. Plusieurs recherches et développements technologiques cherchent à réduire ce coût par différents moyens. Une de ces pistes est l'intégration de deux technologies solaires, la technologie photovoltaïque et la technologie thermique, au sein d'un même système. La conception d'un tel système pose plusieurs défis technologiques, le plus important étant sans contredit la compétition entre la quantité d'électricité produite et la qualité de la chaleur. En effet, ces deux variables varient de manière opposée par rapport à la température~: le rendement des cellules photovoltaïques a tendance à diminuer à haute température alors que la valeur utile de l'énergie thermique tend à augmenter. Une conception judicieuse d'un système photovoltaïque/thermique (PV/T) devra donc prendre en compte et connaître précisément le comportement d'une cellule à haute température. Le présent projet propose de concevoir un système permettant la caractérisation de cellules photovoltaïques sur une large plage de température. Premièrement, une revue de littérature pose les bases nécessaires à la compréhension des phénomènes à l'origine de la variation de la performance en fonction de la température. On expose également différents concepts de système PV/T et leur fonctionnement, renforçant ainsi la raison d'être du projet. Deuxièmement, une modélisation théorique d'une cellule photovoltaïque permet de définir grossièrement le comportement attendu à haute température et d'étudier l'importance relative de la variation du courant photogénéré et de la tension en circuit ouvert. Ce modèle sera plus tard comparé à des résultats expérimentaux. Troisièmement, un banc d'essais est conçu et fabriqué d'après une liste de critères et de besoins. Ce banc permet d'illuminer une cellule, de faire varier sa température de -20 °C à 200 °C et de mesurer la courbe I-V associée. Le système est partiellement contrôlé par un PC et la température est asservie par un contrôleur de type PID. Le banc a été conçu de manière à ce que la source de lumière soit aisément échangeable si un spectre différent est désiré. Finalement, le comportement du montage est validé en caractérisant une cellule au silicium et une autre à base de InGaP. Les résultats sont comparés aux prédictions du modèle et aux données de la littérature. Une étude d'incertitude permet également de cibler la source principale de bruit dans le système et propose des pistes d'améliorations à ce propos.

Dégradation chimique de l’interface cathodique carbone-fonte de cellules de production d’aluminium

Les producteurs d’aluminium sont des acteurs majeurs dans l’économie du Québec. Le métal gris est apprécié pour sa légèreté et sa résistance à la corrosion. Bien qu’il possède des qualités indéniables, sa production consomme une quantité considérable d’électricité. L’amélioration de l’efficacité énergétique du procédé est donc primordiale d’un point de vue économique et environnemental. L’étude du contact électrique entre le carbone et la fonte à l’intérieur de l’ensemble cathodique fait partie de la liste des paramètres pour optimiser la consommation énergétique de la cellule Hall-Héroult. Ce contact doit offrir une résistance minimale au passage du courant nécessaire pour la réaction d’électrolyse. Au cours du temps, la qualité du contact se dégrade en raison de la transformation physique et chimique des matériaux. Cette thèse se concentre sur l’étude de la dégradation chimique de la surface de la fonte. La première partie étudie la pénétration des composés chimiques provenant du bain d’électrolyse à l’intérieur du bloc de carbone. Le gonflement sodique suit généralement la diffusion du sodium, un sous-produit de la réaction cathodique, et du bain. Le gonflement causé par le sodium a été mesuré directement à l’aide de LVDT alors que la diffusion du bain électrolytique a été déterminée par microtomographie à rayons X. La seconde partie évalue le mécanisme de la dégradation du contact électrique entre le carbone et la fonte. Des travaux en laboratoire ont été réalisés pour quantifier l’impact des paramètres d’opération. Les résultats obtenus ont été comparés par la suite à des échantillons industriels provenant de deux technologies pour évaluer leur degré de dégradation. Un modèle numérique a été calibré à partir de ces résultats pour estimer l’effet de la dégradation de la fonte sur la chute de voltage cathodique. Les résultats démontrent que les paramètres d’opération de la cellule d’électrolyse ont des effets sur la vitesse de pénétration des espèces chimiques dans le bloc de carbone. Un bain plus riche en sodium ou une densité de courant cathodique plus élevée augmente la vitesse de pénétration. La présence d’une nappe d’aluminium au démarrage de l’électrolyse au contraire divise le gonflement et la pénétration du bain de moitié. La vitesse de dégradation de la fonte suit la même tendance. De plus, une augmentation de température de 50 °C provoque une fusion partielle de la surface de la fonte. Ces résultats intégrés au modèle numérique montre que la dégradation du contact entre le carbone et la fonte augmente la chute de voltage cathodique mais aussi change la distribution du courant à la surface du bloc de carbone. La détermination du mécanisme de dégradation de la fonte par des essais en laboratoire combinée avec la pénétration des espèces chimiques constitue l’apport original de cette thèse et ceci permet d’éclaircir le processus d’évolution de ce contact électrique sous condition d’opération.

Changes In The Connective Tissue Sheath Of Wistar Rat Nerve With Aging.

The alterations due to aging in the peripheral nerves can affect the physiology of these structures. Thus, the purpose of the present study was to describe the activity of the MMP-2 and MMP-9, as well as the structure and composition of the extracellular matrix of the rat sciatic nerve during maturation and aging. Our results have shown that the extracellular matrix of the sciatic nerve of 30-, 180- and 730-day-old Wistar rats present ultrastructural, morphometrical and biochemical changes during aging. The perineurium was the structure most affected by age, as evidenced by a decrease in thickness and in collagen fibril content. Cytochemical analysis detected proteoglycans in the basal membrane of Schwann cells and around perineural cells, as well as on the collagen fibrils of the perineurium and endoneurium at all ages. Biochemical analyses showed that the quantity of non-collagenous proteins was higher in 730-day-old animals compared to other ages, while the uronic acid content was higher in 30-day-old animals. Morphometrical analysis detected greater numbers of myelinated fibers and increased myelin thickness in 180-day-old animals. Zymography analysis detected greater amounts and activity of MMP-2 and MMP-9 in 180- and 730-day-old animals compared to younger rats. In conclusion, our results showed changes in the structural organization and composition of extracellular matrix of the sciatic nerve during aging, such as increase in the non-collagenous protein content and higher MMP-2 and MMP-9 activity, decrease in uronic acid concentration and in collagen fibril content in the perineurium, as well as degeneration of nerve fibers.

Granulocyte Colony-stimulating Factor (g-csf) Positive Effects On Muscle Fiber Degeneration And Gait Recovery After Nerve Lesion In Mdx Mice.

G-CSF has been shown to decrease inflammatory processes and to act positively on the process of peripheral nerve regeneration during the course of muscular dystrophy. The aims of this study were to investigate the effects of treatment of G-CSF during sciatic nerve regeneration and histological analysis in the soleus muscle in MDX mice. Six-week-old male MDX mice underwent left sciatic nerve crush and were G-CSF treated at 7 days prior to and 21 days after crush. Ten and twenty-one days after surgery, the mice were euthanized, and the sciatic nerves were processed for immunohistochemistry (anti-p75(NTR) and anti-neurofilament) and transmission electron microscopy. The soleus muscles were dissected out and processed for H&E staining and subsequent morphologic analysis. Motor function analyses were performed at 7 days prior to and 21 days after sciatic crush using the CatWalk system and the sciatic nerve index. Both groups treated with G-CSF showed increased p75(NTR) and neurofilament expression after sciatic crush. G-CSF treatment decreased the number of degenerated and regenerated muscle fibers, thereby increasing the number of normal muscle fibers. The reduction in p75(NTR) and neurofilament indicates a decreased regenerative capacity in MDX mice following a lesion to a peripheral nerve. The reduction in motor function in the crushed group compared with the control groups may reflect the cycles of muscle degeneration/regeneration that occur postnatally. Thus, G-CSF treatment increases motor function in MDX mice. Nevertheless, the decrease in baseline motor function in these mice is not reversed completely by G-CSF.

Remyelination in experimentally demyelinated connexin 32 KnockOut mice

The aim of this study was to evaluate the role of connexin 32 (Cx 32) during remyelination of the peripheral nervous system, through a local injection of either 0,1% ethidium bromide solution or saline in the sciatic nerve of Cx 32 knockout mice. Euthanasia was performed ranging from 1, 2, 3, 7, 15, 21 to 30 days after injection. Histochemical, immunohistochemical, immunofluorescence and transmission electron microscopical techniques were used to analyze the development of the lesions. Within the sciatic nerves, Schwann cells initially showed signs of intoxication and rejected their sheaths; after seven days, some thin newly formed myelin sheaths with uneven compactness and redundant loops (tomacula) were conspicuous. We concluded that the regeneration of lost myelin sheaths within the PNS followed the pattern already reported for this model in other laboratory species. Therefore, these results suggest that absence of Cx 32 did not interfere with the normal pattern of remyelination in this model in young mice.

Human Dental Pulp Cells: A New Source of Cell Therapy in a Mouse Model of Compressive Spinal Cord Injury

Strategies aimed at improving spinal cord regeneration after trauma are still challenging neurologists and neuroscientists throughout the world. Many cell-based therapies have been tested, with limited success in terms of functional outcome. In this study, we investigated the effects of human dental pulp cells (HDPCs) in a mouse model of compressive spinal cord injury (SCI). These cells present some advantages, such as the ease of the extraction process, and expression of trophic factors and embryonic markers from both ecto-mesenchymal and mesenchymal components. Young adult female C57/BL6 mice were subjected to laminectomy at T9 and compression of the spinal cord with a vascular clip for 1 min. The cells were transplanted 7 days or 28 days after the lesion, in order to compare the recovery when treatment is applied in a subacute or chronic phase. We performed quantitative analyses of white-matter preservation, trophic-factor expression and quantification, and ultrastructural and functional analysis. Our results for the HDPC-transplanted animals showed better white-matter preservation than the DMEM groups, higher levels of trophic-factor expression in the tissue, better tissue organization, and the presence of many axons being myelinated by either Schwann cells or oligodendrocytes, in addition to the presence of some healthy-appearing intact neurons with synapse contacts on their cell bodies. We also demonstrated that HDPCs were able to express some glial markers such as GFAP and S-100. The functional analysis also showed locomotor improvement in these animals. Based on these findings, we propose that HDPCs may be feasible candidates for therapeutic intervention after SCI and central nervous system disorders in humans.

Chopper, a new death domain of the p75 neurotrophin receptor that mediates rapid neuronal cell death

The cytoplasmic juxtamembrane region of the p75 neurotrophin receptor (p75(NTR)) has been found to be necessary and sufficient to initiate neural cell death. The region was named Chopper to distinguish it from CD95-like death domains. A 29-amino acid peptide corresponding to the Chopper region induced caspase- and calpain-mediated death in a variety of neural and nonneural cell types and was not inhibited by signaling through Trk (unlike killing by full-length p75(NTR)). Chopper triggered cell death only when bound to the plasma membrane by a lipid anchor, whereas non-anchored Chopper acted in a dominant-negative manner, blocking p75(NTR)-mediated death both in vitro and in vivo. Removal of the ectodomain of p75(NTR) increased the potency of Chopper activity, suggesting that it regulates the association of Chopper with downstream signaling proteins.

Myelin proteolipid protein expressed in COS-1 cells is targeted to actin-associated surfaces

The compact myelin sheath represents one of the largest expanses of membrane-membrane contact in the body and, in the central nervous system, requires the myelin proteolipid protein (PLP) for assembly, To determine whether the molecular properties of PLP promote membrane adhesion and direct its subcellular localization in the absence of oligodendrocyte-specific targeting mechanisms, PLP was expressed in COS-I fibroblasts, Immunofluorescence staining indicated that PUP was translated effectively, transited the rough endoplasmic reticulum and Golgi apparatus, was delivered to the cell surface, and was endocytosed, In the plasma membrane, the PLP distribution was patchy and only sporadically coincided with sites of membrane-membrane contact between PLP-expressing cells, PLP was not randomly distributed, however, but correlated closely with microfilament locations in leading edge membranes and microvilli, as demonstrated by phalloidin double labeling, Our results indicate that even in non-myelinating cells, PLP can be concentrated in membranes associated with movement and growth, and suggest possible roles for the actin cytoskeleton in PLP localization, As PLP, DM20, and the DM20-like M6 protein all associate with actin-enriched membranes, this may be a common feature of PLP/DM20 gene family members. (C) 1997 Wiley-Liss, Inc.

Influence of Suture on Peripheral Nerve Regeneration and Collagen Production at the Site of Neurorrhaphy: An Experimental Study

BACKGROUND: Restoration of nerve continuity and effective maintenance of coaptation are considered fundamental principles of end-to-end peripheral nerve repair. OBJECTIVE: To evaluate the influence of the number of stitches on axonal regeneration and collagen production after neurorrhaphy. METHODS: Thirty male Wistar rats were equally divided into 3 groups and were all operated on with the right sciatic nerve exposed. In 2 groups, the nerve was sectioned and repaired by means of 3 (group B) or 6 (group C) epineurium sutures with 100 monofilament nylon. One group (group A) was used as a control. Each animal from groups B and C underwent electrophysiological evaluation with motor action potential recordings before nerve section and again at an 8-week interval after neurorrhaphy. Nerve biopsy specimens were used for histomorphometric assessment of axonal regeneration and quantification of collagen at the repair site. RESULTS: Animals from group C had significantly lower motor action potential conduction velocities compared with control animals (P = .02), and no significant difference was seen between groups B and C. Parameters obtained from morphometric evaluation were not significantly different between these 2 groups. Type I collagen and III collagen in the epineurium were significantly higher in group C than in either the control group (P = .001 and P = .003) or group B (P = .01 and P = .02). No differences were identified for collagen I and III in the endoneurium. CONCLUSION: Using 6 sutures for nerve repair is associated with worse electrophysiological outcomes and higher amounts of type I and III collagen in the epineurium compared with control. Neurorraphy with 6 stitches is also related to a significant increase in epineurium collagen I and III compared with 3-stitch neurorraphy.

Immunohistochemical evaluation of macrophage activity and its relationship with apoptotic cell death in the polar forms of leprosy

The objective of the present study was to investigate the correlation between macrophage activity and apoptosis in the polar forms of leprosy because the immunopathological phenomena involved in these forms are still poorly understood For this purpose, 29 skin biopsy samples obtained from patients with the polar forms of leprosy were analyzed. Macrophage activity and apoptosis were evaluated by immunohistochemistry using lysozyme, CD68, iNOS and caspase 3 as markers The nonparametric Mann-Whitney test and Spearman`s linear correlation test were used for statistical analysis The results suggest that the apoptosis rate is under the direct influence of macrophage activity in lesions of patients with the tuberculoid form In contrast, in lepromatous lesions other factors seem to induce programmed cell death, possibly TGF-beta. Further studies are necessary to identify additional factors involved in the immunopathogenesis of leprosy. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved

Peripheral nervous system and grounds for the neural insult in leprosy

The mechanism of interaction between Mycobacterium leprae and neural cells has not been elucidated so far. No satisfactory interpretation exists as to the bacterium tropism to the peripheral nervous system in particular. The present study is a review of the micro-physiology of the extracellular apparatus attached to Schwann cells, as well as on the description of morphological units probably involved in the process of the binding to the bacterial wall.

Microstructural and Ultrastructural Assessment of Inferior Alveolar Nerve Damage Following Nerve Lateralization and Implant Placement: An Experimental Study in Rabbits

Purpose: The present study assessed damage to the inferior alveolar nerve (IAN) following nerve lateralization and implant placement surgery through optical and transmission electron microscopy (TEM). Materials and Methods: IAN lateralization was performed in 16 adult female rabbits (Oryctolagus cuniculus). During the nerve lateralization procedure, one implant was placed through the mandibular canal, and the IAN was replaced in direct contact with the implant The implant was placed in the right mandible, and the left side was used as a control (no surgical procedure) After 8 weeks, the animals were sacrificed and samples were prepared for optical and TEM analysis of IAN structural damage Histomorphometric analysis was performed to determine the number and cross-sectional dimensions of nerve fascicles and myelin sheath thickness between experimental and control grouos. The different parameters were compared by one-way analysis of variance at the 95% significance level Results: Alterations in the perineural and endoneural regions of the IAN, with higher degrees of vascularization., were observed in the experimental group TEM showed that the majority of the myelinated nerve fibers were not affected in the experimental samples. No significant variation in the number of fascicles was observed, significantly larger fascicle height and width were observed in the control group, and significantly thicker myelin sheaths were observed in the experimental samples Conclusion: IAN lateralization resulted in substantial degrees of tissue disorganization at the microstructural level because of the presence of edema However, at the ultrastructural level, small amounts of fiber degeneration were observed. INT J ORAL MAXILLOFAC IMPLANTS 2009,24-859-865

Schwannoma in the lower lip mucosa: Unexpected diagnosis

Schwannoma is a benign tumor arising from nerve-sheath Schwann cells. When it affects the mouth, the lips are rarely involved. A MEDLINE search in the English literature from 1969 to 2009 revealed only 17 documented cases of schwannomas of the lip. This report describes the unusual case of a 52-year-old man who developed a schwannoma of the lower lip. Histopathologic examination and immunohistochemical staining studies were performed. Although rare, schwannoma should be considered in the differential diagnosis of any nodule or mass in the oral mucosa. (Quintessence Int 2010; 41: 769-771)