TRIB2 in normal and malignant hematopoiesis - a transcription factor network

Hematopoiesis is the tightly controlled and complex process in which the entire blood system is formed and maintained by a rare pool of hematopoietic stem cells (HSCs), and its dysregulation results in the formation of leukaemia. TRIB2, a member of the Tribbles family of serine/threonine pseudokinases, has been implicated in a variety of cancers and is a potent murine oncogene that induces acute myeloid leukaemia (AML) in vivo via modulation of the essential myeloid transcription factor CCAAT-enhancer binding protein α (C/EBPα). C/EBPα, which is crucial for myeloid cell differentiation, is commonly dysregulated in a variety of cancers, including AML. Two isoforms of C/EBPα exist - the full-length p42 isoform, and the truncated oncogenic p30 isoform. TRIB2 has been shown to selectively degrade the p42 isoform of C/EBPα and induce p30 expression in AML. In this study, overexpression of the p30 isoform in a bone marrow transplant (BMT) leads to perturbation of myelopoiesis, and in the presence of physiological levels of p42, this oncogene exhibited weak transformative ability. It was also shown by BMT that despite their degradative relationship, expression of C/EBPα was essential for TRIB2 mediated leukaemia. A conditional mouse model was used to demonstrate that oncogenic p30 cooperates with TRIB2 to reduce disease latency, only in the presence of p42. At the molecular level, a ubiquitination assay was used to show that TRIB2 degrades p42 by K48-mediated proteasomal ubiquitination and was unable to ubiquitinate p30. Mutation of a critical lysine residue in the C-terminus of C/EBPα abrogated TRIB2 mediated C/EBPα ubiquitination suggesting that this site, which is frequently mutated in AML, is the site at which TRIB2 mediates its degradative effects. The TRIB2-C/EBPα axis was effectively targeted by proteasome inhibition. AML is a very difficult disease to target therapeutically due to the extensive array of chromosomal translocations and genetic aberrations that contribute to the disease. The cell from which a specific leukaemia arises, or leukaemia initiating cell (LIC), can affect the phenotype and chemotherapeutic response of the resultant disease. The LIC has been elucidated for some common oncogenes but it is unknown for TRIB2. The data presented in this thesis investigate the ability of the oncogene TRIB2 to transform hematopoietic stem and progenitor cells in vitro and in vivo. TRIB2 overexpression conferred in vitro serially replating ability to all stem and progenitor cells studied. Upon transplantation, only TRIB2 overexpressing HSCs and granulocyte/macrophage progenitors (GMPs) resulted in the generation of leukaemia in vivo. TRIB2 induced a mature myeloid leukaemia from the GMP, and a mixed lineage leukaemia from the HSC. As such the role of TRIB2 in steady state hematopoiesis was also explored using a Trib2-/- mouse and it was determined that loss of Trib2 had no effect on lineage distribution in the hematopoietic compartment under steady-state conditions. The process of hematopoiesis is controlled by a host of lineage restricted transcription factors. Recently members of the Nuclear Factor 1 family of transcription factors (NFIA, NFIB, NFIC and NFIX) have been implicated in hematopoiesis. Little is known about the role of NFIX in lineage determination. Here we describe a novel role for NFIX in lineage fate determination. In human and murine datasets the expression of Nfix was shown to decrease as cells differentiated along the lymphoid pathway. NFIX overexpression resulted in enhanced myelopoiesis in vivo and in vitro and a block in B cell development at the pre-pro-B cell stage. Loss of NFIX resulted in disruption of myeloid and lymphoid differentiation in vivo. These effects on stem and progenitor cell fate correlated with changes in the expression levels of key transcription factors involved in hematopoietic differentiation including a 15-fold increase in Cebpa expression in Nfix overexpressing cells. The data presented support a role for NFIX as an important transcription factor influencing hematopoietic lineage specification. The identification of NFIX as a novel transcription factor influencing lineage determination will lead to further study of its role in hematopoiesis, and contribute to a better understanding of the process of differentiation. Elucidating the relationship between TRIB2 and C/EBPα not only impacts on our understanding of the pathophysiology of AML but is also relevant in other cancer types including lung and liver cancer. Thus in summary, the data presented in this thesis provide important insights into key areas which will facilitate the development of future therapeutic approaches in cancer treatment.

Diminuição da expressão dos genes APP e CP em doentes de Alzheimer sugere alteração da exportação de ferro celular nesta demência

Recentemente tem-se assistido a um acumular de evidência sugerindo a implicação de uma desregulação do metabolismo do ferro (Fe) na fisiopatologia da doença de Alzheimer (DA). Neste trabalho, pretendemos esclarecer melhor os mecanismos moleculares subjacentes à homeostasia deste metal na DA, particularmente ao nível do efluxo celular. Assim, mediu-se em células mononucleares do sangue periférico de 73 doentes com DA e 74 controlos a expressão de genes diretamente envolvidos na regulação e exportação celular de Fe, utilizando a técnica de PCR quantitativo. Os resultados mostraram uma diminuição significativa na expressão dos genes aconitase (ACO1; P=0,007); ceruloplasmina (CP; P<0,001) e proteína precursora de beta amilóide (APP; P=0,006) em doentes com DA comparativamente com os voluntários saudáveis. Estas observações apontam para uma diminuição significativa da expressão dos genes associados com a exportação de Fe celular mediada pela ferroportina na DA. Assim, o presente estudo reforça resultados anteriores que mostram alterações no metabolismo do Fe e podem estar na origem da retenção intracelular deste metal e aumento de stress oxidativo caraterísticos desta patologia.

Iron metabolism: a double-edged sword in the resistance of glioblastoma to therapies

International audience

RISK FACTORS FOR NONMEDICAL PRESCRIPTION ANALGESIC USE AMONG COLLEGE STUDENTS: RESULTS OF A PROSPECTIVE STUDY

Purpose—Nonmedical Prescription Analgesic (NPA) use is a serious public health concern and studies on risk factors for NPA use are lacking. This investigation used preexisting data from a landmark longitudinal, prospective study of college students, the College Life Study (CLS), to examine the longitudinal relationship between four suspected risk factors—affective dysregulation, conduct problems, depressive symptoms, and general psychological health—and NPA use. Methods—The sample was comprised of 1,253 young adults originally recruited as first-year college students from a large, mid-Atlantic university. Results—10.5% (n=103) of the participants during year 3 of the study reported past year NPA use, of which 55.3% (n=57) were male and 81.6% (n=84) were white. Affective dysregulation and conduct problems were found to be significantly and longitudinally (baseline to year 3) associated with incident NPA use after controlling for gender, parents’ education, and race/ethnicity. Conclusions—Affective dysregulation and conduct disorder are longitudinally associated with NPA use among college students. These findings might aid in prevention efforts to reduce NPA use among college students.

Association between common lipid metabolism genes polymorphisms and sporadic colorectal adenocarcinoma risk

Lipids can modulate the risk of developing sporadic colorectal adenocarcinoma (SCA), since alterations into lipid metabolism and transport pathways influence directly cholesterol and lipids absorption by colonic cells and indirectly reactive oxygen species (ROS) synthesis in rectum cells due to lipid accumulation. Lipid metabolism is regulated by several proteins APOA1, APOB, APOC3, APOE, CETP, NPY, PON1 and PPARG that could influence both metabolism and transport processes. Is been reported that several common single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in these genes could influence their function and/or expression, changing lipid metabolism balance. Thus, genetic changes in those genes can influence SCA development, once the majority of them were never studied in this disease. Furthermore, there are contradictory results between some studied polymorphisms and SCA risk. Thus, the aim of this study was to explore and describe lipid metabolism-associated genes common polymorphisms (APOA1 -75 G>A; APOB R3500Q; APOC3 C3175G, APOC3 T3206G; APOE Cys112/158Arg; CETP G279A, CETP R451Q; NPY Leu7Pro; PON1 Q192R; PPARG Pro12Ala) status among SCA, and their relationship with SCA risk. Genotyping of common lipid metabolism genes polymorphisms (APOA1 75 G>A; APOB R3500Q; APOC3 C3175G, APOC3 T3206G; APOE Cys112/158Arg; CETP G279A, CETP R451Q; NPY Leu7Pro; PON1 Q192R; PPARG Pro12Ala) were done by PCR-SSP techniques, from formalin-fixed and paraffin-embedded biopsies of 100 healthy individuals and 68 SCA subjects. Mutant genotypes of APOA1 -75AA (32% vs 12%; p=0.001; OR=3.51; 95% CI 1.59-7.72); APOB 3500AA (7% vs 0%; p=0.01); APOC3 3175GG (19% vs 2%; p=0.0002; OR=11.58; 95% CI 2.52-53.22), APOC3 3206GG (19% vs 0%; p<0.0001); CETP 279AA (12% vs 1%; p=0.003; OR=13.20; 95% CI 1.61-108.17), CETP 451AA (16% vs 0%; p<0.0001); NPY 7CC (15% vs 0%; p<0.0001); PPARG 12GG (10% vs 0%; p=0.001); and heterozygote genotype PON1 192AG (56% vs 22%; p<0.0001; OR=4.49; 95% CI 2.298.80) were found associated with SCA prevalence. While, APOE E4/E4 (0% vs 8%; p=0.02) mutant haplotype seemed to have a protective effect on SCA. Moreover, it also been founded differences between APOB 3500GA, APOC3 3206TG, CETP 279AA genotypes and PPARG 12Ala allele prevalence and tissue localization (colon vs rectum). These findings suggest a positive association between most of common lipid metabolism genes polymorphisms studied and SCA prevalence. Dysregulation of APOA1, APOB, APOC3, CETP, NPY, PON1 and PPARG genes could be associated with lower cholesterol plasma levels and increase ROS among colon and rectum mucosa. Furthermore, these results also support the hypothesis that CRC is related with intestinal lipid absorption decrease and secondary bile acids production increase. Moreover, the polymorphisms studied may play an important role as biomarkers to SCA susceptibility.

Association between common lipid metabolism genes polymorphisms and sporadic colorectal adenocarcinoma risk

Lipids can modulate the risk of developing sporadic colorectal adenocarcinoma (SCA), since alterations into lipid metabolism and transport pathways influence directly cholesterol and lipids absorption by colonic cells and indirectly reactive oxygen species (ROS) synthesis in rectum cells due to lipid accumulation. Lipid metabolism is regulated by several proteins APOA1, APOB, APOC3, APOE, CETP, NPY, PON1 and PPARG that could influence both metabolism and transport processes. Is been reported that several common single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in these genes could influence their function and/or expression, changing lipid metabolism balance. Thus, genetic changes in those genes can influence SCA development, once the majority of them were never studied in this disease. Furthermore, there are contradictory results between some studied polymorphisms and SCA risk. Thus, the aim of this study was to explore and describe lipid metabolism-associated genes common polymorphisms (APOA1 -75 G>A; APOB R3500Q; APOC3 C3175G, APOC3 T3206G; APOE Cys112/158Arg; CETP G279A, CETP R451Q; NPY Leu7Pro; PON1 Q192R; PPARG Pro12Ala) status among SCA, and their relationship with SCA risk. Genotyping of common lipid metabolism genes polymorphisms (APOA1 75 G>A; APOB R3500Q; APOC3 C3175G, APOC3 T3206G; APOE Cys112/158Arg; CETP G279A, CETP R451Q; NPY Leu7Pro; PON1 Q192R; PPARG Pro12Ala) were done by PCR-SSP techniques, from formalin-fixed and paraffin-embedded biopsies of 100 healthy individuals and 68 SCA subjects. Mutant genotypes of APOA1 -75AA (32% vs 12%; p=0.001; OR=3.51; 95% CI 1.59-7.72); APOB 3500AA (7% vs 0%; p=0.01); APOC3 3175GG (19% vs 2%; p=0.0002; OR=11.58; 95% CI 2.52-53.22), APOC3 3206GG (19% vs 0%; p<0.0001); CETP 279AA (12% vs 1%; p=0.003; OR=13.20; 95% CI 1.61-108.17), CETP 451AA (16% vs 0%; p<0.0001); NPY 7CC (15% vs 0%; p<0.0001); PPARG 12GG (10% vs 0%; p=0.001); and heterozygote genotype PON1 192AG (56% vs 22%; p<0.0001; OR=4.49; 95% CI 2.298.80) were found associated with SCA prevalence. While, APOE E4/E4 (0% vs 8%; p=0.02) mutant haplotype seemed to have a protective effect on SCA. Moreover, it also been founded differences between APOB 3500GA, APOC3 3206TG, CETP 279AA genotypes and PPARG 12Ala allele prevalence and tissue localization (colon vs rectum). These findings suggest a positive association between most of common lipid metabolism genes polymorphisms studied and SCA prevalence. Dysregulation of APOA1, APOB, APOC3, CETP, NPY, PON1 and PPARG genes could be associated with lower cholesterol plasma levels and increase ROS among colon and rectum mucosa. Furthermore, these results also support the hypothesis that CRC is related with intestinal lipid absorption decrease and secondary bile acids production increase. Moreover, the polymorphisms studied may play an important role as biomarkers to SCA susceptibility.

Integrin traffic and signalling – from plasma membrane to endosomes

Integrins are the main cell surface receptors by which cells adhere to the surrounding extracellular matrix (ECM). Cells regulate integrin-mediated adhesions by integrin endo/exocytic trafficking or by altering the integrin activation status. Integrin binding to ECM-components induces several intracellular signalling cascades, which regulate almost every aspect of cell behaviour from cell motility to survival, and dysregulation of integrin traffic or signalling is associated with cancer progression. Upon detachment, normal cells undergo a specialised form of programmed cell death namely anoikis and the ECM-integrin -mediated activation of focal adhesion kinase (FAK) signalling at the cell surface has been considered critical for anoikis suppression. Integrins are also constantly endocytosed and recycled back to the plasma membrane, and so far the role of integrin traffic in cancer has been linked to increased adhesion site turnover and cell migration. However, different growth factor receptors are known to signal also from endosomes, but the ability of integrins to signal from endosomes has not been previously studied. In this thesis, I demonstrate for the first time that integrins are signalling also from endosomes. In contrast to previous believes, integrin-induced focal adhesion kinase (FAK) signalling occurs also on endosomes, and the endosomal FAK signalling is critical for anoikis suppression and for cancer related processes such as anchorage-independent growth and metastasis. Moreover, we have set up a new integrin trafficking assay and demonstrate for the first time in a comprehensive manner that active and inactive integrins undergo distinct trafficking routes. Together these results open up new horizons in our understanding of integrins and highlight the fundamental connection between integrin traffic and signalling.

Exploring the potential role of allostatic load biomarkers in risk assessment of patients presenting with depressive symptoms

Background: Depression is a major health problem worldwide and the majority of patients presenting with depressive symptoms are managed in primary care. Current approaches for assessing depressive symptoms in primary care are not accurate in predicting future clinical outcomes, which may potentially lead to over or under treatment. The Allostatic Load (AL) theory suggests that by measuring multi-system biomarker levels as a proxy of measuring multi-system physiological dysregulation, it is possible to identify individuals at risk of having adverse health outcomes at a prodromal stage. Allostatic Index (AI) score, calculated by applying statistical formulations to different multi-system biomarkers, have been associated with depressive symptoms. Aims and Objectives: To test the hypothesis, that a combination of allostatic load (AL) biomarkers will form a predictive algorithm in defining clinically meaningful outcomes in a population of patients presenting with depressive symptoms. The key objectives were: 1. To explore the relationship between various allostatic load biomarkers and prevalence of depressive symptoms in patients, especially in patients diagnosed with three common cardiometabolic diseases (Coronary Heart Disease (CHD), Diabetes and Stroke). 2 To explore whether allostatic load biomarkers predict clinical outcomes in patients with depressive symptoms, especially in patients with three common cardiometabolic diseases (CHD, Diabetes and Stroke). 3 To develop a predictive tool to identify individuals with depressive symptoms at highest risk of adverse clinical outcomes. Methods: Datasets used: ‘DepChron’ was a dataset of 35,537 patients with existing cardiometabolic disease collected as a part of routine clinical practice. ‘Psobid’ was a research data source containing health related information from 666 participants recruited from the general population. The clinical outcomes for 3 both datasets were studied using electronic data linkage to hospital and mortality health records, undertaken by Information Services Division, Scotland. Cross-sectional associations between allostatic load biomarkers calculated at baseline, with clinical severity of depression assessed by a symptom score, were assessed using logistic and linear regression models in both datasets. Cox’s proportional hazards survival analysis models were used to assess the relationship of allostatic load biomarkers at baseline and the risk of adverse physical health outcomes at follow-up, in patients with depressive symptoms. The possibility of interaction between depressive symptoms and allostatic load biomarkers in risk prediction of adverse clinical outcomes was studied using the analysis of variance (ANOVA) test. Finally, the value of constructing a risk scoring scale using patient demographics and allostatic load biomarkers for predicting adverse outcomes in depressed patients was investigated using clinical risk prediction modelling and Area Under Curve (AUC) statistics. Key Results: Literature Review Findings. The literature review showed that twelve blood based peripheral biomarkers were statistically significant in predicting six different clinical outcomes in participants with depressive symptoms. Outcomes related to both mental health (depressive symptoms) and physical health were statistically associated with pre-treatment levels of peripheral biomarkers; however only two studies investigated outcomes related to physical health. Cross-sectional Analysis Findings: In DepChron, dysregulation of individual allostatic biomarkers (mainly cardiometabolic) were found to have a non-linear association with increased probability of co-morbid depressive symptoms (as assessed by Hospital Anxiety and Depression Score HADS-D≥8). A composite AI score constructed using five biomarkers did not lead to any improvement in the observed strength of the association. In Psobid, BMI was found to have a significant cross-sectional association with the probability of depressive symptoms (assessed by General Health Questionnaire GHQ-28≥5). BMI, triglycerides, highly sensitive C - reactive 4 protein (CRP) and High Density Lipoprotein-HDL cholesterol were found to have a significant cross-sectional relationship with the continuous measure of GHQ-28. A composite AI score constructed using 12 biomarkers did not show a significant association with depressive symptoms among Psobid participants. Longitudinal Analysis Findings: In DepChron, three clinical outcomes were studied over four years: all-cause death, all-cause hospital admissions and composite major adverse cardiovascular outcome-MACE (cardiovascular death or admission due to MI/stroke/HF). Presence of depressive symptoms and composite AI score calculated using mainly peripheral cardiometabolic biomarkers was found to have a significant association with all three clinical outcomes over the following four years in DepChron patients. There was no evidence of an interaction between AI score and presence of depressive symptoms in risk prediction of any of the three clinical outcomes. There was a statistically significant interaction noted between SBP and depressive symptoms in risk prediction of major adverse cardiovascular outcome, and also between HbA1c and depressive symptoms in risk prediction of all-cause mortality for patients with diabetes. In Psobid, depressive symptoms (assessed by GHQ-28≥5) did not have a statistically significant association with any of the four outcomes under study at seven years: all cause death, all cause hospital admission, MACE and incidence of new cancer. A composite AI score at baseline had a significant association with the risk of MACE at seven years, after adjusting for confounders. A continuous measure of IL-6 observed at baseline had a significant association with the risk of three clinical outcomes- all-cause mortality, all-cause hospital admissions and major adverse cardiovascular event. Raised total cholesterol at baseline was associated with lower risk of all-cause death at seven years while raised waist hip ratio- WHR at baseline was associated with higher risk of MACE at seven years among Psobid participants. There was no significant interaction between depressive symptoms and peripheral biomarkers (individual or combined) in risk prediction of any of the four clinical outcomes under consideration. Risk Scoring System Development: In the DepChron cohort, a scoring system was constructed based on eight baseline demographic and clinical variables to predict the risk of MACE over four years. The AUC value for the risk scoring system was modest at 56.7% (95% CI 55.6 to 57.5%). In Psobid, it was not possible to perform this analysis due to the low event rate observed for the clinical outcomes. Conclusion: Individual peripheral biomarkers were found to have a cross-sectional association with depressive symptoms both in patients with cardiometabolic disease and middle-aged participants recruited from the general population. AI score calculated with different statistical formulations was of no greater benefit in predicting concurrent depressive symptoms or clinical outcomes at follow-up, over and above its individual constituent biomarkers, in either patient cohort. SBP had a significant interaction with depressive symptoms in predicting cardiovascular events in patients with cardiometabolic disease; HbA1c had a significant interaction with depressive symptoms in predicting all-cause mortality in patients with diabetes. Peripheral biomarkers may have a role in predicting clinical outcomes in patients with depressive symptoms, especially for those with existing cardiometabolic disease, and this merits further investigation.

Le rôle des acides gras oméga-3 sur la balance énergétique, la régulation de l’appétit, l’état émotionnel et l’implication du récepteur GPR120

L’obésité est un facteur de risque lié à des problèmes physiques, émotionnels et comportementaux. Aujourd’hui, l’alimentation est composée d’un régime typiquement occidental «Western diet» qui est riche en acides gras saturés (AGS) et pauvre en acides gras polyinsaturés (AGPI) tel que les oméga-3 (N-3) et occasionnant un déséquilibre du ratio alimentaire N-6/N-3. Ce déséquilibre est une des causes de la prévalence des maladies mentales y compris celles des troubles de l'humeur et de l’anxiété. L’acide docosahexaénoïque (ADH, 22: 6 n-3) est l’acide gras (AG) le plus abondant dans le cerveau et son accumulation est particulièrement élevée pendant la période périnatale. Il joue un rôle important dans le développement neuronal et d'autres fonctions du cerveau tel l'apprentissage et la mémoire. Des perturbations de l’environnement périnatal peuvent influencer à très long terme l’avenir de la descendance en la rendant plus susceptible de développer des problèmes d’obésité dans un contexte nutritionnel riche. On ignore cependant si le déficit alimentaire chez la mère et particulièrement en ADH aura un impact sur la motivation alimentaire de la progéniture. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le rôle potentiel des N-3 sur la balance énergétique, la motivation alimentaire, la dépression et le niveau d’anxiété des descendants de souris mâles adultes assujetties à une alimentation riche en gras. Nos données ont démontré qu‘un régime maternel déficitaire en ADH durant la période périnatale incitait la descendance à fournir plus d’effort afin d’obtenir un aliment palatable. Ceci entraînerait un dérèglement de l’homéostasie énergétique en augmentant le gain de poids et en diminuant l’activité locomotrice tout en exacerbant le comportement de type anxieux dès que les souris sont exposées à un milieu obésogène. Les acides gras libres (AGL) sont des nutriments essentiels fonctionnant comme des molécules de signalisation dans le cerveau en ayant des récepteurs qui jouent un rôle important dans le contrôle du métabolisme énergétique. Parmi eux, on distingue un récepteur couplé à la protéine G (GPCR), le GPR120. Ce récepteur activé par les AGPI ω-3 intervient dans les mécanismes anti-inflammatoires et insulino-résistants via les N-3. Une mutation dans le gène GPR120 occasionnée par une réduction de l’activité de signalisation du gène est liée à l’obésité humaine. L'objectif premier de cette deuxième étude était d’évaluer l'impact de la stimulation pharmacologique de GPR120 dans le système nerveux central (SNC) sur l'alimentation, les dépenses d'énergie, le comportement de type anxieux et la récompense alimentaire. Nos résultats démontrent qu’une injection centrale aiguë d'agoniste GPR120 III réduit la prise alimentaire ad libitum et la motivation alimentaire pour un aliment riche en gras et en sucre; ainsi que les comportements de type anxieux. L’injection centrale chronique (21 jours) de ce même agoniste GPR120 III transmis par une pompe osmotique a démontré que les souris placées sous diète hypercalorique (HFD n’ont présenté aucune modification lors de la prise alimentaire ni de gain de poids mais qu’il y avait comparativement au groupe de véhicule, une réduction du comportement de type anxieux, que ce soit dans le labyrinthe en croix surélevé (LCS) ou dans le test à champ ouvert (OFT). L’ADH est reconnu pour ses propriétés anorexigènes au niveau central. De plus, la stimulation des récepteurs de GPR120 au niveau du cerveau avec un agoniste synthétique peut produire un effet intense intervenir sur le comportement lié à l'alimentation des rongeurs. Trouver une approche visant à contrôler à la fois la neuroinflammation, la récompense alimentaire et les troubles émotionnels aiderait assurément au traitement de l'obésité et du diabète de type 2.

Adult attachment style and cortisol responses in women in late pregnancy

Suporte financeiro e não financeiro da Maternidade Alfredo da Costa, Lisboa, Portugal

Régulation épigénétique de la défense antioxydante et de l'Angiopoietin-like 2 dans le contexte du vieillissement et des maladies cardiovasculaires

Suite à l’exposition à des facteurs de risque incluant la malnutrition, la dyslipidémie, la sédentarité et les désordres métaboliques, les maladies cardiovasculaires (MCV) sont caractérisées par un état pro-oxydant et pro-inflammatoire, et une dérégulation de l’expression de divers facteurs responsables de l’homéostasie de l’environnement rédox et inflammatoire. L’implication d’enzymes antioxydantes telles que les superoxyde dismutases (SOD) et les glutathion peroxydases (Gpx), ainsi que la contribution de médiateurs pro-inflammatoires tels que l’angiopoietin-like 2 (Angptl2) ont été rapportées dans le cadre des MCV. Toutefois, les mécanismes moléculaires sensibles aux facteurs de risque et menant au développement des MCV sont peu connus. L’épigénétique est un mécanisme de régulation de l’expression génique sensible aux stimuli extracellulaires et pourrait donc contribuer au développement des MCV. La méthylation de l’ADN est un des mécanismes épigénétiques pouvant varier tant de manière gène-spécifique qu’à l’échelle génomique, et la conséquence de tels changements sur l’expression des gènes ciblés dépend du site de méthylation. Puisqu’il a été démontré que des variations au niveau de la méthylation de l’ADN peuvent être associées à divers contextes pathologiques incluant les MCV, le but de nos travaux était d’étudier le lien entre la méthylation de gènes antioxydants et pro-inflammatoires avec leurs répercussions fonctionnelles biologiques en présence de facteurs de risques associés aux MCV, tels que le vieillissement, la dyslipidémie et la sédentarité. Dans la première étude, nous avons observé que dans l’artère fémorale de souris vieillissantes, la méthylation au niveau du promoteur du gène Sod2, codant pour l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase de type 2 (SOD2 ou MnSOD), diminue avec l’âge. Ceci serait associé à l’induction de l’expression de MnSOD, renforçant ainsi la défense antioxydante endogène. Le vieillissement étant associé à une accumulation de la production de radicaux libres, nous avons étudié la vasodilatation dépendante de l’endothélium qui est sensible au stress oxydant. Nous avons observé que la capacité vasodilatatrice globale a été maintenue chez les souris âgées, aux dépens d’une diminution des facteurs hyperpolarisants dérivés de l’endothélium (EDHF) et d’une contribution accentuée de la voie du monoxyde d’azote (NO). Nous avons ensuite utilisé deux approches visant à réduire les niveaux de stress oxydant in vivo, soit la supplémentation avec un antioxydant, la catéchine, et l’exposition chronique à de l’exercice physique volontaire. Ces interventions ont permis de prévenir à la fois les changements au niveau de la fonction endothéliale et de l’hypométhylation de Sod2. Cette première étude démontre donc la sensibilité de la méthylation de l’ADN à l’environnement rédox. Dans la deuxième étude, nous avons démontré une régulation de l’expression de l’enzyme antioxydante glutathion peroxydase 1 (Gpx1) en lien avec la méthylation de son gène codant, Gpx1, dans un contexte de dyslipidémie sévère. Nos résultats démontrent que dans le muscle squelettique de souris transgéniques sévèrement dyslipidémiques (LDLr-/-; hApoB+/+), Gpx1 est hyperméthylé, ce qui diminue l’expression de Gpx1 et affaiblit la défense antioxydante endogène. Chez ces souris, l’exercice physique chronique a permis d’augmenter l’expression de Gpx1 en lien avec une hypométhylation transitoire de son gène. Cette étude démontre que le stress oxydant associé à la dyslipidémie sévère altère les mécanismes de défense antioxydante, en partie via un mécanisme épigénétique. De plus, on observe également que l’exercice physique permet de renverser ces effets et peut induire des changements épigénétiques, mais de manière transitoire. La troisième étude avait pour but d’étudier la régulation de l’Angptl2, une protéine circulante pro-inflammatoire, dans le contexte des MCV. Nous avons observé que chez des patients coronariens, la concentration circulante d’Angptl2 est significativement plus élevée que chez des sujets sains et ce, en lien avec une hypométhylation de son gène, ANGPTL2, mesurée dans les leucocytes circulants. Nous sommes les premiers à démontrer qu’en réponse à l’environnement pro-inflammatoire associé à une MCV, l’expression de l’Angptl2 est stimulée par un mécanisme épigénétique. Nos études ont permis d’identifier des nouvelles régions régulatrices différentiellement méthylées situées dans les gènes impliqués dans la défense antioxydante, soit Sod2 en lien avec le vieillissement et Gpx1 en lien avec la dyslipidémie et l’exercice. Nous avons également démontré un mécanisme de régulation de l’Angptl2 dépendant de la méthylation d’ANGPTL2 et ce, pour la première fois dans un contexte de MCV. Ces observations illustrent la nature dynamique de la régulation épigénétique par la méthylation de l’ADN en réponse aux stimuli environnementaux. Nos études contribuent ainsi à la compréhension et l’identification de mécanismes moléculaires impliqués dans le développement du phénotype pathologique suite à l’exposition aux facteurs de risque, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.

Breast cancer

Breast cancer remains one of the leading causes of cancer morbidity and mortality. Despite significant advances in treatment of breast cancer a substantial proportion of women affected by this disease succumb to it. Survival of patients with advanced disease, chemoresistant tumors or a suboptimal response to endocrine therapy is significantly shortened. Hence, further understanding of disease pathogenesis is required to enhance the arsenal of approaches to cure this deadly ailment. Recent advances in biochemistry, molecular cell biology and cancer research highlighted the importance of dysregulation of protein synthesis, translation, in the development and progression of tumors. This dysregulation appears to take place at an early stage of translation, called translation initiation, that is a highly controlled and rate-limiting step of the protein synthesis. In this chapter we summarize decades of knowledge accumulated in regards to the role of translation and its regulation in the development and progression of breast cancer. We then extensively discuss applications of this knowledge in diagnosis and treatment of breast cancer.

Une étude sur les déterminants biologiques, psychologiques et du travail de l'épuisement professionnel

Cette thèse de doctorat s’intéresse à mieux comprendre, d’une part, ce qui influence la sécrétion de cortisol salivaire, et d’autre part, ce qui influence l’épuisement professionnel. Plusieurs objectifs en découlent. D’abord, elle vise à mieux cerner la contribution des conditions de l’organisation du travail (utilisation des compétences, autorité décisionnelle, demandes psychologiques, demandes physiques, horaire de travail irrégulier, nombre d’heures travaillées, soutien social des collègues, soutien social des superviseurs, insécurité d’emploi) sur la sécrétion de cortisol salivaire, ainsi que le rôle modérateur de certains traits de personnalité (extraversion, agréabilité, névrosisme, conscience, ouverture d’esprit, estime de soi, centre de contrôle) sur la relation entre les conditions de l’organisation du travail et la sécrétion de cortisol salivaire. Par ailleurs, cette thèse vise à établir la contribution des conditions de l’organisation du travail sur l’épuisement professionnel, ainsi que le rôle modérateur des traits de personnalité sur la relation entre les conditions de l’organisation du travail et l’épuisement professionnel. Finalement, cette thèse vise à vérifier si la sécrétion de cortisol salivaire joue un rôle médiateur sur la relation entre les conditions de l’organisation du travail et l’épuisement professionnel, ainsi qu’à identifier les effets de médiation modérés par les traits de personnalité sur la relation entre les conditions de l’organisation du travail et la sécrétion de cortisol salivaire. Ces objectifs sont inspirés de nombreuses limites observées dans la littérature, principalement l’intégration de déterminants à la fois biologiques, psychologiques et du travail dans la compréhension de l’épuisement professionnel. La thèse propose un modèle conceptuel qui tente de savoir comment ces différents stresseurs entraînent une dérégulation de la sécrétion de cortisol dans la salive des travailleurs. Ensuite, ce modèle conceptuel vise à voir si cette dérégulation s’associe à l’épuisement professionnel. Finalement, ce modèle conceptuel cherche à expliquer comment la personnalité peut influencer la manière dont ces variables sont reliées entre elles, c’est-à-dire de voir si la personnalité joue un rôle modérateur. Ce modèle découle de quatre théories particulières, notamment la perspective biologique de Selye (1936). Les travaux de Selye s’orientent sur l’étude de la réaction physiologique d’un organisme soumis à un stresseur. Dans ces circonstances, l’organisme est en perpétuel effort de maintien de son équilibre (homéostasie) et ne tolère que très peu de modifications à cet équilibre. En cas de modifications excessives, une réponse de stress est activée afin d’assurer l’adaptation en maintenant l’équilibre de base de l’organisme. Ensuite, le modèle conceptuel s’appuie sur le modèle de Lazarus et Folkman (1984) qui postule que la réponse de stress dépend plutôt de l’évaluation que font les individus de la situation stressante, et également sur le modèle de Pearlin (1999) qui postule que les individus exposés aux mêmes stresseurs ne sont pas nécessairement affectés de la même manière. Finalement, le modèle conceptuel de cette thèse s’appuie sur le modèle de Marchand (2004) qui postule que les réactions dépendent du décodage que font les acteurs des contraintes et ressources qui les affectent. Diverses hypothèses émergent de cette conceptualisation théorique. La première est que les conditions de l’organisation du travail contribuent directement aux variations de la sécrétion de cortisol salivaire. La deuxième est que les conditions de l’organisation du travail contribuent directement à l’épuisement professionnel. La troisième est que la sécrétion de cortisol salivaire médiatise la relation entre les conditions de l’organisation du travail et l’épuisement professionnel. La quatrième est que la relation entre les conditions de l’organisation du travail et la sécrétion de cortisol salivaire est modérée par les traits de personnalité. La cinquième est que la relation entre les conditions de l’organisation du travail, la sécrétion de cortisol salivaire et l’épuisement professionnel est modérée par les traits de personnalité. Des modèles de régression multiniveaux et des analyses de cheminement de causalité ont été effectués sur un échantillon de travailleurs canadiens provenant de l’étude SALVEO. Les résultats obtenus sont présentés sous forme de trois articles, soumis pour publication, lesquels constituent les chapitres 4 à 6 de cette thèse. Dans l’ensemble, le modèle intégrateur biopsychosocial proposé dans le cadre de cette thèse de doctorat permet de mieux saisir la complexité de l’épuisement professionnel qui trouve une explication biologique, organisationnelle et individuelle. Ce constat permet d’offrir une compréhension élargie et multiniveaux et assure l’avancement des connaissances sur une problématique préoccupante pour les organisations, la société ainsi que pour les travailleurs. Effectivement, la prise en compte des traits de personnalité et de la sécrétion du cortisol salivaire dans l’étude de l’épuisement professionnel assure une analyse intégrée et plus objective. Cette thèse conclue sur les implications de ces résultats pour la recherche, et sur les retombées qui en découlent pour les milieux de travail.

Absence of LPA1 receptor results in altered pattern of limbic activation after tail suspension test

Stress serves as an adaptive mechanism and helps organisms to cope with life-threatening situations. However, individual vulnerability to stress and dysregulation of this system may precipitate stress-related disorders such as depression. The neurobiological circuitry in charge of dealing with stressors has been widely studied in animal models. Recently our group has demonstrated a role for lysophosphatidic acid (LPA) through the LPA1 receptor in vulnerability to stress, in particular the lack of this receptor relates to robust decrease of adult hippocampal neurogenesis and induction of anxious and depressive states. Nevertheless, the specific abnormalities in the limbic circuit in reaction to stress remains unclear. The aim of this study is to examine the differences in the brain activation pattern in the presence or absence of LPA1 receptor after acute stress. For this purpose, we have studied the response of maLPA1-null male mice and normal wild type mice to an intense stressor: Tail Suspension Test. Activation induced by behaviour of brain regions involved in mood regulation was analysed by stereological quantification of c-Fos immunoreactive positive cells. We also conducted multidimensional scaling analysis in order to unravel coativation between structures. Our results revealed hyperactivity of stress-related structures such as amygdala and paraventricular nucleus of the hypothalamus in the knockout model and different patterns of coactivation in both genotypes using a multidimensional map. This data provides further evidence to the engagement of the LPA1 receptors in stress regulation and sheds light on different neural pathways under normal and vulnerability conditions that can lead to mood disorders.

Étude du niveau de B Lymphocyte Stimulator (BLyS) et de son impact sur les lymphocytes B en relation avec l’infection et la résistance au virus d’immunodéficience humaine (VIH) chez des travailleuses du sexe au Bénin

L’infection au VIH s’accompagne souvent de dérégulations du compartiment des lymphocytes B qui nuisent à la génération de réponses efficaces. En effet, détectées tôt après l’infection, ces dérégulations perdurent, ne sont pas totalement restaurées par la thérapie, et mènent souvent à des manifestations auto-immunes et lymphomes. Une étude longitudinale de notre groupe, effectuée avec des cellules mononucléées du sang circulant provenant de patients VIH+ avec différents types de progression clinique, a démontré qu’un niveau élevé de BLyS chez des individus VIH+ progresseurs était associé à une dérégulation des fréquences de populations de cellules B avec augmentation de cellules innées de la zone marginale (MZ) présentant des caractéristiques d’immaturité et d’activation. Au contraire, chez des individus VIH+ non-progresseurs avirémiques ou contrôleurs d’élite, les niveaux de BLyS étaient dans la normale et ce sont les fréquences de cellules B MZ plus matures qui étaient diminuées. La résistance au VIH pourrait aussi impliquer le contrôle de BLyS et son impact sur les cellules B. De ce fait, nous avons préalablement recruté une cohorte de travailleuses du sexe (TS) à Cotonou (Bénin) dans laquelle nous avons identifié des femmes qui demeurent séronégatives malgré une exposition soutenue au virus. Nous avons mesuré les niveaux de BLyS dans le sang et dans les lavages cervico-vaginaux (CVL) de TS VIH- et les avons comparés à ceux mesurés chez des TS VIH+ et un groupe contrôle de non-TS VIH- . Nous avons trouvé que les niveaux de BLyS dans le sang et le CVL des TS VIH- étaient inférieurs à ceux des TS VIH+ et des non-TS VIH-. Le niveau d’expression de BLyS à la surface des lymphocytes T, monocytes et cellules dendritiques de TS VIH- était augmenté, mais à un niveau moindre que les TS VIH+. Chez les TS VIH+, les hauts niveaux de BLyS étaient concomitants avec une dérégulation du compartiment B caractérisée par une hyperglobulinémie, une augmentation de la fréquence de populations avec un profil immature/inné et une plus grande proportion de plasmablastes IgG vs IgA. Au contraire, les niveaux inférieurs de BLyS dans le sang des TS VIH- coïncident avec un compartiment B préservé, révélant que les lymphocytes B MZ peuvent être impliqués dans l’immunité naturelle au VIH. Ces résultats démontrent l’importance du contrôle des niveaux de BLyS et du maintien de l’intégrité du compartiment B dans la résistance au VIH.