The two -state model of receptor activation: The agonist and the efficacy

The Two State model describes how drugs activate receptors by inducing or supporting a conformational change in the receptor from “off” to “on”. The beta 2 adrenergic receptor system is the model system which was used to formalize the concept of two states, and the mechanism of hormone agonist stimulation of this receptor is similar to ligand activation of other seven transmembrane receptors. Hormone binding to beta 2 adrenergic receptors stimulates the intracellular production of cyclic adenosine monophosphate (cAMP), which is mediated through the stimulatory guanyl nucleotide binding protein (Gs) interacting with the membrane bound enzyme adenylylcyclase (AC). ^ The effects of cAMP include protein phosphorylation, metabolic regulation and transcriptional regulation. The beta 2 adrenergic receptor system is the most well known of its family of G protein coupled receptors. Ligands have been scrutinized extensively in search of more effective therapeutic agents at this receptor as well as for insight into the biochemical mechanism of receptor activation. Hormone binding to receptor is thought to induce a conformational change in the receptor that increases its affinity for inactive Gs, catalyzes the release of GDP and subsequent binding of GTP and activation of Gs. ^ However, some beta 2 ligands are more efficient at this transformation than others, and the underlying mechanism for this drug specificity is not fully understood. The central problem in pharmacology is the characterization of drugs in their effect on physiological systems, and consequently, the search for a rational scale of drug effectiveness has been the effort of many investigators, which continues to the present time as models are proposed, tested and modified. ^ The major results of this thesis show that for many b2 -adrenergic ligands, the Two State model is quite adequate to explain their activity, but dobutamine (+/−3,4-dihydroxy-N-[3-(4-hydroxyphenyl)-1-methylpropyl]- b -phenethylamine) fails to conform to the predictions of the Two State model. It is a weak partial agonist, but it forms a large amount of high affinity complexes, and these complexes are formed at low concentrations much better than at higher concentrations. Finally, dobutamine causes the beta 2 adrenergic receptor to form high affinity complexes at a much faster rate than can be accounted for by its low efficiency activating AC. Because the Two State model fails to predict the activity of dobutamine in three different ways, it has been disproven in its strictest form. ^

Identification and characterization of the vegetally localized Hermes mRNA

One way developing embryos regulate the expression of their genes is by localizing mRNAs to specific subcellular regions. In the oocyte of the frog, Xenopus laevis, many RNAs are localized specifically to the animal or the vegetal halves of the oocyte. The localization of these RNAs contributes to the primary polarity of the oocyte, the asymmetry that is the basis for patterning and lineage specification in the embryo. I have screened a cDNA library for clones containing the Xlsirt repeat, an element known to target RNAs to the vegetal cortex of the oocyte. I have identified seventeen cDNA clones that contain this element. One of these cDNAs encodes the RNA binding protein Hermes. The Hermes mRNA is localized to the vegetal cortex of the oocyte. Additionally, Hermes protein is also vegetally localized in the oocyte and is found in subcellular structures known to contain localized mRNAs. This suggests that Hermes might interact with localized RNAs. While Hermes protein is present in oocytes, it disappears at germinal vesicle breakdown during maturation. We therefore believe that the time period during which Hermes functions is during oogenesis or maturation prior to the time of Hermes degradation. To determine Hermes function, an antisense depletion strategy was used that involved injecting morpholino oligos (HE-MO) into oocytes. Injection of these morpholinos causes the level of Hennes protein to drop prematurely during maturation. Embryos produced from these oocytes exhibit cleavage defects that are most prevalent in the vegetal blastomeres. The phenotype can be partially rescued by injection of a heterologous Hermes mRNA and is therefore specific to Hermes. The Hermes expression and depletion results are consistent with a model in which Hermes interacts with one or more vegetally localized mRNAs in the oocyte and during the early stages of maturation. The interaction is required for cleavage of the vegetal blastomeres. Therefore, it is likely that at least one mRNA that interacts with Hermes is a cell cycle regulator. ^

Genetic analysis of Pitx2 in left -right asymmetry and cardiovascular development

Pitx2, a paired-related homeobox gene that is mutated in human Rieger Syndrome, plays a key role in transferring the early asymmetric signals to individual organs. Pitx2 encodes three isoforms, Pitx2a, Pitx2b and Pitx2c. I found that Pitx2c was the Pitx2 isoform for regulating left-right asymmetry in heart, lung and the predominant isoform in guts. Previous studies suggested that the generation of left-right asymmetry within individual organs is an all or none, random event. Phenotypic analysis of various Pitx2 allelic combinations, that encode graded levels of Pitx2c, reveals an organ-intrinsic mechanism for regulating left-right asymmetric morphogenesis based on differential response to Pitx2c levels. The heart needs low Pitx2c levels, while the lungs and duodenum require higher doses of Pitx2c. In addition, the duodenal rotation is under strict control of Pitx2c activity. Left-right asymmetry development for aortic arch arteries involves complex vascular remodeling. Left-sided expression of Pitx2c in these developing vessels implied its potential function in this process. In order to determine if Pitx2c also can regulate the left-right asymmetry of the aortic arch arteries, a Pitx2c-specific loss of function mutation is generated. Although in wild type mice, the direction of the aortic arch is always oriented toward the left side, the directions of the aortic arches in the mutants were randomized, showing that Pitx2c also determined the left-right asymmetry of these vessels. I have further showed that the cardiac neural crest wasn't involved in this vascular remodeling process. In addition, all mutant embryos had Double Outlet Right Ventricle (DORV), a common congenital heart disease. This study provided insight into the mechanism of Pitx2c-mediated late stages of left-right asymmetry development and identified the roles of Pitx2c in regulation of aortic arch remodeling and heart development. ^

Intrinsic oxidative stress in cancer cells: A biochemical basis for therapeutic selectivity using ROS -generating agents

A major goal of chemotherapy is to selectively kill cancer cells while minimizing toxicity to normal cells. Identifying biological differences between cancer and normal cells is essential in designing new strategies to improve therapeutic selectivity. Superoxide dismutases (SOD) are crucial antioxidant enzymes required for the elimination of superoxide (O2·− ), a free radical produced during normal cellular metabolism. Previous studies in our laboratory demonstrated that 2-methoxyestradiol (2-ME), an estradiol derivative, inhibits the function of SOD and selectively kills human leukemia cells without exhibiting significant cytotoxicity in normal lymphocytes. The present work was initiated to examine the biochemical basis for the selective anticancer activity of 2-ME. Investigations using two-parameter flow cytometric analyses and ROS scavengers established that O2·− is a primary and essential mediator of 2-ME-induced apoptosis in cancer cells. In addition, experiments using SOD overexpression vectors and SOD knockout cells found that SOD is a critical target of 2-ME. Importantly, the administration of 2-ME resulted in the selective accumulation of O 2·− and apoptosis in leukemia and ovarian cancer cells. The preferential activity of 2-ME was found to be due to increased intrinsic oxidative stress in these cancer cells versus their normal counterparts. This intrinsic oxidative stress was associated with the upregulation of the antioxidant enzymes SOD and catalase as a mechanism to cope with the increase in ROS. Furthermore, oxygen consumption experiments revealed that normal lymphocytes decrease their respiration rate in response to 2-ME-induced oxidative stress, while human leukemia cells seem to lack this regulatory mechanism. This leads to an uncontrolled production of O2·−, severe accumulation of ROS, and ultimately ROS-mediated apoptosis in leukemia cells treated with 2-ME. The biochemical differences between cancer and normal cells identified here provide a basis for the development of drug combination strategies using 2-ME with other ROS-generating agents to enhance anticancer activity. The effectiveness of such a combination strategy in killing cancer cells was demonstrated by the use of 2-ME with agents/modalities such as ionizing radiation and doxorubicin. Collectively, the data presented here strongly suggests that 2-ME may have important clinical implications for the selective killing of cancer cells. ^

Développement et utilisation de modèles in vitro et de données précliniques pour augmenter la prédictibilité de la perméabilité et du métabolisme intestinal chez l'humain

Tout médicament administré par la voie orale doit être absorbé sans être métabolisé par l’intestin et le foie pour atteindre la circulation systémique. Malgré son impact majeur sur l’effet de premier passage de plusieurs médicaments, le métabolisme intestinal est souvent négligé comparativement au métabolisme hépatique. L’objectif de ces travaux de maîtrise est donc d’utiliser, caractériser et développer différents outils in vitro et in vivo pour mieux comprendre et prédire l’impact du métabolisme intestinal sur l’effet de premier passage des médicaments comparé au métabolisme hépatique. Pour se faire, différents substrats d’enzymes du métabolisme ont été incubés dans des microsomes intestinaux et hépatiques et des différences entre la vitesse de métabolisme et les métabolites produits ont été démontrés. Afin de mieux comprendre l’impact de ces différences in vivo, des études mécanistiques chez des animaux canulés et traités avec des inhibiteurs enzymatiques ont été conduites avec le substrat métoprolol. Ces études ont démontré l’impact du métabolisme intestinal sur le premier passage du métoprolol. De plus, elles ont révélé l’effet sur la vidange gastrique du 1-aminobenzotriazole, un inhibiteur des cytochromes p450, évitant ainsi une mauvaise utilisation de cet outil dans le futur. Ces travaux de maîtrise ont permis d’améliorer les connaissances des différents outils in vitro et in vivo pour étudier le métabolisme intestinal tout en permettant de mieux comprendre les différences entre le rôle de l’intestin et du foie sur l’effet de premier passage.

The role of protein convertases in bigdynorphin and dynorphin A metabolic pathway

Les dynorphines sont des neuropeptides importants avec un rôle central dans la nociception et l’atténuation de la douleur. De nombreux mécanismes régulent les concentrations de dynorphine endogènes, y compris la protéolyse. Les Proprotéines convertases (PC) sont largement exprimées dans le système nerveux central et clivent spécifiquement le C-terminale de couple acides aminés basiques, ou un résidu basique unique. Le contrôle protéolytique des concentrations endogènes de Big Dynorphine (BDyn) et dynorphine A (Dyn A) a un effet important sur la perception de la douleur et le rôle de PC reste à être déterminée. L'objectif de cette étude était de décrypter le rôle de PC1 et PC2 dans le contrôle protéolytique de BDyn et Dyn A avec l'aide de fractions cellulaires de la moelle épinière de type sauvage (WT), PC1 -/+ et PC2 -/+ de souris et par la spectrométrie de masse. Nos résultats démontrent clairement que PC1 et PC2 sont impliquées dans la protéolyse de BDyn et Dyn A avec un rôle plus significatif pour PC1. Le traitement en C-terminal de BDyn génère des fragments peptidiques spécifiques incluant dynorphine 1-19, dynorphine 1-13, dynorphine 1-11 et dynorphine 1-7 et Dyn A génère les fragments dynorphine 1-13, dynorphine 1-11 et dynorphine 1-7. Ils sont tous des fragments de peptides associés à PC1 ou PC2. En plus, la protéolyse de BDyn conduit à la formation de Dyn A et Leu-Enk, deux peptides opioïdes importants. La vitesse de formation des deux est réduite de manière significative dans les fractions cellulaires de la moelle épinière de souris mutantes. En conséquence, l'inhibition même partielle de PC1 ou PC2 peut altérer le système opioïde endogène.

Modifications post-traductionnelles des canaux calciques cardiaques de type L : identification des résidus asparagine qui participent à la glycosylation de la sous-unité auxiliaire CaVα2δ1

Les canaux calciques de type L CaV1.2 sont principalement responsables de l’entrée des ions calcium pendant la phase plateau du potentiel d’action des cardiomyocytes ventriculaires. Cet influx calcique est requis pour initier la contraction du muscle cardiaque. Le canal CaV1.2 est un complexe oligomérique qui est composé de la sous-unité principale CaVα1 et des sous-unités auxiliaires CaVβ et CaVα2δ1. CaVβ joue un rôle déterminant dans l’adressage membranaire de la sous-unité CaVα1. CaVα2δ1 stabilise l’état ouvert du canal mais le mécanisme moléculaire responsable de cette modulation n’a pas été encore identifié. Nous avons récemment montré que cette modulation requiert une expression membranaire significative de CaVα2δ1 (Bourdin et al. 2015). CaVα2δ1 est une glycoprotéine qui possède 16 sites potentiels de glycosylation de type N. Nous avons donc évalué le rôle de la glycosylation de type-N dans l’adressage membranaire et la stabilité de CaVα2δ1. Nous avons d’abord confirmé que la protéine CaVα2δ1 recombinante, telle la protéine endogène, est significativement glycosylée puisque le traitement à la PNGase F se traduit par une diminution de 50 kDa de sa masse moléculaire, ce qui est compatible avec la présence de 16 sites Asn. Il s’est avéré par ailleurs que la mutation simultanée de 6/16 sites (6xNQ) est suffisante pour 1) réduire significativement la densité de surface de! CaVα2δ1 telle que mesurée par cytométrie en flux et par imagerie confocale 2) accélérer les cinétiques de dégradation telle qu’estimée après arrêt de la synthèse protéique et 3) diminuer la modulation fonctionnelle des courants générés par CaV1.2 telle qu’évaluée par la méthode du « patch-clamp ». Les effets les plus importants ont toutefois été obtenus avec les mutants N663Q, et les doubles mutants N348Q/N468Q, N348Q/N812Q, N468Q/N812Q. Ensemble, ces résultats montrent que Asn663 et à un moindre degré Asn348, Asn468 et Asn812 contribuent à la biogenèse et la stabilité de CaVα2δ1 et confirment que la glycosylation de type N de CaVα2δ1 est nécessaire à la fonction du canal calcique cardiaque de type L.

Lymphatic vessel function in atherosclerosis

L'athérosclérose est une maladie inflammatoire chronique caractérisée par l'accumulation de cholestérol dans la paroi artérielle et associée à une réponse immunitaire anormale dans laquelle les macrophages jouent un rôle important. Récemment, il a été démontré que les vaisseaux lymphatiques jouent un rôle primordial dans le transport inverse du cholestérol (Martel et al. JCI 2013). L’objectif global de mon stage de maîtrise a été de mieux caractériser la dysfonction lymphatique associée à l’athérosclérose, en étudiant de plus près l’origine physiologique et temporelle de ce mauvais fonctionnement. Notre approche a été d’étudier, depuis l’initiation de l’athérosclérose jusqu’à la progression d’une lésion athérosclérotique tardive, la physiologie des deux constituants principaux qui forment les vaisseaux lymphatiques : les capillaires et collecteurs lymphatiques. En utilisant comme modèle principal des souris Ldlr-/-; hApoB100+/+, nous avons pu démontrer que la dysfonction lymphatique est présente avant même l’apparition de l’athérosclérose, et que cette dysfonction est principalement associée avec un défaut au niveau des vaisseaux collecteurs, limitant ainsi le transport de la lymphe des tissus périphériques vers le sang. De plus, nous avons démontré pour la première fois l’expression du récepteur au LDL par les cellules endothéliales lymphatiques. Nos travaux subséquents démontrent que ce défaut de propulsion de la lymphe pourrait être attribuable à l’absence du récepteur au LDL, et que la dysfonction lymphatique observée précocement dans l’athérosclérose peut être limitée par des injections systémiques de VEGF (vascular endothelial growth factor) –C. Ces résultats suggèrent que la caractérisation fonctionnelle de la capacité de pompage des vaisseaux collecteurs serait une condition préalable à la compréhension de l'interaction entre la fonction du système lymphatique et la progression de l'athérosclérose. Ultimement, nos travaux nous ont amené à considérer de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles dans la prévention et le traitement de l’athérosclérose.

Effet des acides gras polyinsaturés EPA et DHA dans un modèle d’infarctus du myocarde

Plusieurs études montrent que les acides gras (AG) oméga-3 sont bénéfiques pour la santé cardiovasculaire. Une étude antérieure dans notre laboratoire a montré que l’administration des acides gras oméga-3 réduit la taille de l'infarctus du myocarde (IM). Cependant, la question demeure de savoir si les deux principaux acides gras oméga-3 à longue chaîne, l'acide eicosapentaénoïque (EPA) et l'acide docosahexaénoïque (DHA) possèdent la même efficacité à réduire la taille de l'infarctus. Le but de ce projet sera de déterminer l’efficacité relative de chacun de ces acides gras oméga-3 à protéger le cœur dans un modèle d’ischémie/reperfusion et d’étudier certaines voies de cardioprotection. Des rats mâles adultes Sprague-Dawley ont été nourris pendant 14 jours avec une diète comprenant l'un: 1- aucun AG oméga-3; 2- 5 g d'EPA / kg de nourriture; 3- 5 g de DHA / kg de nourriture; 4- 2,5 g de chaque oméga-3 AG / kg de nourriture; 5- 5 g chaque AG oméga-3 / kg de nourriture. Par la suite, les animaux ont été soumis à une ischémie pendant 40 minutes, causée par l'occlusion de l'artère coronaire gauche descendante. Au bout de 24 heures de reperfusion, la taille de l'infarctus est déterminée. Dans un sous-groupe d'animaux, l'activité d’Akt et des caspase-3 sont mesurées dans la région ischémique après 30 minutes de reperfusion. Finalement, à 15 minutes de reperfusion, l'ouverture du pore de transition de perméabilité mitochondriale mPTP est déterminée dans un autre sous-groupe. Les résultats indiquent que les diètes EPA ou DHA réduisent de manière significative la taille de l'infarctus par rapport à la diète sans AG oméga-3, tandis que la combinaison de deux acides gras oméga-3 n'a pas montré de diminution de la taille de l'infarctus. L'activité de la caspase-3 est réduite pour le groupe DHA puis, l'activité d'Akt est augmentée avec les diètes EPA et DHA seules. Finalement, en présence d’une diète enrichie uniquement de DHA, l'ouverture des mPTP est retardée comparativement aux autres diètes.

Implicating the mechanisms of ADP-ribosylation factor activation in the resistance of invasive breast cancer cells to EGFR tyrosine kinase inhibitors

ADP-ribosylation factor-1 (ARF1) est une petite GTPase principalement connue pour son rôle dans la formation de vésicules au niveau de l’appareil de Golgi. Récemment, dans des cellules de cancer du sein, nous avons démontré qu’ARF1 est aussi un médiateur important de la signalisation du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) contrôlant la prolifération, la migration et l'invasion cellulaire. Cependant, le mécanisme par lequel l’EGFR active la GTPase ainsi que le rôle de cette dernière dans la régulation de la fonction du récepteur demeure inconnue. Dans cette thèse, nous avions comme objectifs de définir le mécanisme d'activation de ARF1 dans les cellules de cancer du sein hautement invasif et démontrer que l’activation de cette isoforme de ARF joue un rôle essentiel dans la résistance de ces cellules aux inhibiteurs de l'EGFR. Nos études démontrent que les protéines d’adaptatrices Grb2 et p66Shc jouent un rôle important dans l'activation de ARF1. Alors que Grb2 favorise le recrutement d’ARF1 à l'EGFR ainsi que l'activation de cette petite GTPase, p66Shc inhibe le recrutement du complexe Grb2-ARF1 au récepteur et donc contribue à limiter l’activation d’ARF1. De plus, nous démontrons que ARF1 favorise la résistance aux inhibiteurs des tyrosines kinases dans les cellules de cancer du sein hautement invasif. En effet, une diminution de l’expression de ARF1 a augmenté la sensibilité descellules aux inhibiteurs de l'EGFR. Nous montrons également que de hauts niveaux de ARF1 contribuent à la résistance des cellules à ces médicaments en améliorant la survie et les signaux prolifératifs à travers ERK1/2, Src et AKT, tout en bloquant les voies apoptotiques (p38MAPK et JNK). Enfin, nous mettons en évidence le rôle de la protéine ARF1 dans l’apoptose en réponse aux traitements des inhibiteurs de l’EGFR. Nos résultats indiquent que la dépletion d’ARF1 promeut la mort cellulaire induite par gefitinib, en augmentant l'expression de facteurs pro-apoptotiques (p66shc, Bax), en altérant le potentiel de la membrane mitochondriale et la libération du cytochrome C. Ensemble, nos résultats délimitent un nouveau mécanisme d'activation de ARF1 dans les cellules du cancer du sein hautement invasif et impliquent l’activité d’ARF1 comme un médiateur important de la résistance aux inhibiteurs EGFR.

Investigating the thymopoiesis stimulating property of interleukin-21 in aging mice

La vaccination est largement utilisée pour la génération de lymphocytes T spécifiques contre les tumeurs. Malheureusement, cette stratégie n'est pas adaptée aux personnes âgées car leur thymus régresse avec l'âge conduisant ainsi à une baisse dans la production de cellules T et à l'accumulation de cellules immunitaires âgées ayant des défauts liés à leurs stimulations. Comme il a été démontré auparavant que L’IL-21 est capable d’induire des fonctions thymiques, nous avons émis l’hypothèse que l’injection d’IL-21 à des souris âgées stimulera la thymopoïèse. Nos résultats montrent que l’administration de l’IL-21 augmente le nombre absolu de thymocytes chez les souris âgées et augmente la migration de ces cellules vers la périphérie ou ils contribuent à la diversité du TCR. De plus les cellules T en périphérie expriment un niveau plus élevé de miR181-a, et par conséquent moins de phosphatase comme SHP2, DUSP5/6 qui inhibent le TCR. En vaccinant des souris âgées avec le peptide Trp2, les souris traitées avec l’IL-21 montrent un retard dans la croissance des cellules B16 tumorales. Cette étude montre que l’IL-21 pourrait être utilisé comme stratégie pour le rétablissement du systeme immunitaire chez les personnes âgées.

Effet du CP-3(iv), un ligand du récepteur CD36, sur le stress oxydatif suite à une ischémie cardiaque transitoire chez la souris

Le récepteur éboueur CD36 facilite l’internalisation des acides gras libres non estérifiés (AGNE) au niveau des tissus cardiaque et périphériques. Lors d’une ischémie-reperfusion du myocarde (MI/R), les dommages produits sont en partie liés à l’internalisation des AGNE et à la production d’espèces réactives de l’oxygène, contrairement à ce qui est observé chez des souris déficientes en CD36 (CD36-/-). Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le CP-3(iv), un ligand synthétique du récepteur CD36, exercerait un effet cardioprotecteur en réduisant la taille de la zone myocardique infarcie lors d’une ischémie transitoire du myocarde. Nos objectifs étaient 1) de déterminer l’effet cardioprotecteur du CP-3(iv) et 2) de définir son mécanisme. Pour cela, des études in vivo et ex vivo ont été faites. Des souris de type sauvage ont été traitées avec le CP-3(iv) (289 nmol/kg) par voie sous-cutanée pendant 14 jours avant d’être soumises à 30 minutes d’ischémie suivant la ligature de l’artère coronaire gauche descendante et de sa reperfusion pendant une période de 6 ou 48 heures. De plus, des coeurs isolés de souris ont été perfusés 30 minutes, suivi de 40 minutes à faible débit (10%) et de 30 minutes de reperfusion pendant laquelle le coeur est perfusé avec le CP-3(iv) à une concentration de 10-6 M. Nos travaux ont montré que l’effet cardioprotecteur d’un traitement préventif par le CP-3(iv) permet de diminuer la taille de l’infarctus et préserve l’hémodynamie cardiaque de façon dépendante du CD36 puisque cet effet est non visible chez les souris CD36-/-. De plus, le CP-3(iv) exerce non seulement un effet systémique, mais aussi un effet cardioprotecteur direct sur le coeur isolé.

Endothelin receptor B and neural crest derived melanocyte development

Neural Crest cells (NCC) constitute a unique embryonic cell population that arises between the prospective epidermis and the dorsal aspect of the neural tube of vertebrates. NCC migrate ventromedially and dorsolaterally throughout the developing embryo giving rise to the peripheral nervous system constituents and melanocytes that ultimately reside in the skin and hair follicles respectively. Mice and humans with mutations in the Endothelin receptor b (Ednrb) gene manifest strikingly similar phenotypes characterized by hypopigmentation, hearing loss and megacolon these are due to absence of melanocytes in the skin and inner ear and lack of enteric ganglia in the distal part of the gut, respectively. Piebald lethal mice and humans with Hirschsprung's disease or Waardenburg syndrome carry different mutations in the Ednrb gene. The major goals of this project were to determine whether the action of Ednrb in NCC is required prior to commitment of these cells to the melanocytic lineage and to investigate its potential participation in the actual process of commitment. In order to achieve these goals transgenic mice that express Ednrb under two different regulatory elements were created. The first, Dct-Ednrb, expresses Ednrb under the control of the DOPAchrome tautomerase (Dct) promoter to direct expression to already committed melanocyte precursors. The second, Nes-Ednrb, expresses Ednrb under the regulation of the human nestin gene second enhancer to direct expression to pre-migratory NCC. Crosses of the Dct-Ednrb mouse with piebald lethal showed that the transgene was capable of rescuing the hypopigmentation phenotype of the later. This result indicates that the action of Ednrb after NCC commit to the melanocytic lineage is sufficient for normal melanocyte development. The Dct-Ednrb was further crossed with two other hypopigmentation mutants that carry mutations in the transcription factors Sox10 and Pax3. The transgene rescued the phenotype of the Sox10 mutant only. This suggests that Ednrb interacts with Sox10 but not with Pax3 during melanocyte development. The Nes-Ednrb mice developed a hypopigmentation phenotype that was augmented when crossed with piebald lethal or lethal spotting (mutation in Edn3, the ligand for Ednrb) mice but was rescued by over expression of Edn3. These results suggest that alterations in Ednrb expression early in development affect melanocyte development. This study provides novel information necessary to better understand the early embryonic development of NCC, clarifies specific interactions between different melanogenic genes and, could eventually help in the implementation of therapies for human pigmentary genetic disorders. ^

Effet du CP-3(iv), un ligand du récepteur CD36, sur le stress oxydatif suite à une ischémie cardiaque transitoire chez la souris

Le récepteur éboueur CD36 facilite l’internalisation des acides gras libres non estérifiés (AGNE) au niveau des tissus cardiaque et périphériques. Lors d’une ischémie-reperfusion du myocarde (MI/R), les dommages produits sont en partie liés à l’internalisation des AGNE et à la production d’espèces réactives de l’oxygène, contrairement à ce qui est observé chez des souris déficientes en CD36 (CD36-/-). Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le CP-3(iv), un ligand synthétique du récepteur CD36, exercerait un effet cardioprotecteur en réduisant la taille de la zone myocardique infarcie lors d’une ischémie transitoire du myocarde. Nos objectifs étaient 1) de déterminer l’effet cardioprotecteur du CP-3(iv) et 2) de définir son mécanisme. Pour cela, des études in vivo et ex vivo ont été faites. Des souris de type sauvage ont été traitées avec le CP-3(iv) (289 nmol/kg) par voie sous-cutanée pendant 14 jours avant d’être soumises à 30 minutes d’ischémie suivant la ligature de l’artère coronaire gauche descendante et de sa reperfusion pendant une période de 6 ou 48 heures. De plus, des coeurs isolés de souris ont été perfusés 30 minutes, suivi de 40 minutes à faible débit (10%) et de 30 minutes de reperfusion pendant laquelle le coeur est perfusé avec le CP-3(iv) à une concentration de 10-6 M. Nos travaux ont montré que l’effet cardioprotecteur d’un traitement préventif par le CP-3(iv) permet de diminuer la taille de l’infarctus et préserve l’hémodynamie cardiaque de façon dépendante du CD36 puisque cet effet est non visible chez les souris CD36-/-. De plus, le CP-3(iv) exerce non seulement un effet systémique, mais aussi un effet cardioprotecteur direct sur le coeur isolé.

Valeur pronostique de CD73 et des lymphocytes T CD8 et optimisation de la vaccination de type GVAX dans le cancer de la prostate

CD73 est un ecto-enzyme qui a été associé à la suppression de l'immunité anti-tumorale. Ses valeurs pronostiques et thérapeutiques ont été mises de l'avant dans plusieurs types de cancer. La première hypothèse du projet est que l'expression de CD73 dans la tumeur prédit le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. L'expression de CD73 a été étudiée par immunofluorescence dans des échantillons de tumeur. Puis, des analyses univariées et multivariées ont été conduites pour déterminer si l'expression de CD73 permet de prédire la récidive biochimique des patients. Nous avons déterminé que CD73 prédit indépendamment le pronostic des patients atteints du cancer de la prostate. De plus, nous avons déterminé que son expression dans le tissu normal adjacent ou dans la tumeur prédit différemment la survenue de la récidive biochimique. La deuxième hypothèse est que l'inhibition de CD73 permet d'améliorer l'efficacité d'un vaccin thérapeutique contre le cancer de la prostate. L'effet d'un vaccin de type GVAX a été étudié dans des souris CD73KO ou en combinaison avec un anticorps ciblant CD73. Nous avons observé que l'efficacité du vaccin était augmentée dans les souris où CD73 était absent. Cependant, la combinaison avec l'anti-CD73 n'a pas permis d'améliorer l'efficacité.