Le partenariat intersectoriel : une stratégie gagnante pour la prévention et la gestion du diabète de type 2 dans un contexte de diversité.

Rapport de stage présenté à la Faculté des sciences infirmières en vue de l'obtention du grade de Maître ès sciences (M.Sc.) en sciences infirmières option expertise-conseil en soins infirmiers

La résistance à l’insuline en insuffisance rénale chronique et le risque de développer un diabète de type 2 : un cercle vicieux

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est caractérisée par de multiples déséquilibres homéostatiques tels que la résistance à l’insuline. Peu d’études se sont intéressées aux mécanismes sous-jacents à cette résistance à l’insuline en IRC. De plus, il est méconnu si cette résistance à l’insuline peut mener au développement d’un diabète de type II chez des patients prédisposés. Dans un modèle d’IRC, le rat Sprague-Dawley (CD) néphrectomisé 5/6e, on observe une corrélation entre la gravité de l’atteinte rénale, évaluée par la créatinine sérique, et l’hyperglycémie, évaluée par la fructosamine sérique (R2 = 0.6982, p < 0.0001). Cependant, cet état hyperglycémique n’est pas observable lors d’une glycémie à jeun. Lors d’un test de tolérance au glucose, on observe une plus grande élévation de la glycémie (AUC 1.25 fois, p < 0.0001) chez le rat atteint d’IRC. Par contre, la sécrétion d’insuline au cours de ce même test n’augmente pas significativement (AUC ≈ 1.30 fois, N.S.) en comparaison aux rats témoins. Malgré une élévation des taux d’insuline en IRC suivant un bolus de glucose, les tissus périphériques ne montrent pas d’augmentation de la captation du glucose sanguin suggérant un défaut d’expression et/ou de fonction des transporteurs de glucose chez ces rats. En effet, on observe une diminution de ces transporteurs dans divers tissus impliqués dans le métabolisme du glucose tel que le foie (≈ 0.60 fois, p < 0.01) et le muscle (GLUT1 0.73 fois, p < 0.05; GLUT4 0.69 fois, p < 0.01). En conséquence, une diminution significative du transport insulinodépendant du glucose est observable dans le muscle des rats atteint d’IRC (≈ 0.63 fois, p < 0.0001). Puisque les muscles sont responsables de la majorité de la captation insulinodépendante du glucose, la diminution de l’expression du GLUT4 pourrait être associée à la résistance à l’insuline observée en IRC. La modulation de l’expression des transporteurs de glucose pourrait être à l’origine de la résistance à l’insuline en IRC. Cela dit, d’autres mécanismes peuvent aussi être impliqués. En dépit de cette importante perturbation du transport du glucose, nous n’avons pas observé de cas de diabète de type II chez le rat CD atteint d’IRC. Dans un modèle de rat atteint d’un syndrome métabolique, le rat Zucker Leprfa/fa, l’IRC provoque une forte hyperglycémie à jeun (1.5 fois, p < 0.0001). De plus, l’IRC chez le rat Zucker provoque une réponse glycémique (AUC 1.80 fois, p < 0.0001) exagérée lors d’un test de tolérance au glucose. Une forte résistance à l’insuline est mesurée au niveau des muscles puisque la dose usuelle d’insuline (2mU/mL) n’est pas suffisante pour stimuler la captation du glucose chez le rat Zucker atteint d’IRC. De plus, une modulation similaire des transporteurs de glucose peut être observée chez ces deux espèces. Par contre, environ 30% (p < 0.001) des rats Zucker atteints d’IRC avaient une glycosurie. L’IRC en soi ne mènerait donc pas au développement d’un diabète de type II. Par contre, lorsqu’une résistance à l’insuline est présente antérieurement au développement d’une IRC, cela pourrait précipiter l’apparition d’un diabète de type II chez ces patients prédisposés.

Insulin sensitivity and secretion in obese Type 2 diabetic women after various bariatric operations

Objective: To compare the effects of biliopancreatic diversion (BPD) and laparoscopic gastric banding (LAGB) on insulin sensitivity and secretion with the effects of laparoscopic gastric plication (P). Methods: A total of 52 obese women (age 30-66 years) suffering from type 2 diabetes mellitus (T2DM) were prospectively recruited into three study groups: 16 BPD; 16 LAGB, and 20 P. Euglycemic clamps and mixed meal tolerance tests were performed before, at 1 month and at 6 months after bariatric surgery. Beta cell function derived from the meal test parameters was evaluated using mathematical modeling. Results: Glucose disposal per kilogram of fat free mass (a marker of peripheral insulin sensitivity) increased significantly in all groups, especially after 1 month. Basal insulin secretion decreased significantly after all three types of operations, with the most marked decrease after BPD compared with P and LAGB. Total insulin secretion decreased significantly only following the BPD. Beta cell glucose sensitivity did not change significantly post-surgery in any of the study groups. Conclusion: We documented similar improvement in insulin sensitivity in obese T2DM women after all three study operations during the 6-month postoperative follow-up. Notably, only BPD led to decreased demand on beta cells (decreased integrated insulin secretion), but without increasing the beta cell glucose sensitivity.

Le partenariat intersectoriel : une stratégie gagnante pour la prévention et la gestion du diabète de type 2 dans un contexte de diversité

Rapport de stage présenté à la Faculté des sciences infirmières en vue de l'obtention du grade de Maître ès sciences (M.Sc.) en sciences infirmières option expertise-conseil en soins infirmiers

La résistance à l’insuline en insuffisance rénale chronique et le risque de développer un diabète de type 2 : un cercle vicieux

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est caractérisée par de multiples déséquilibres homéostatiques tels que la résistance à l’insuline. Peu d’études se sont intéressées aux mécanismes sous-jacents à cette résistance à l’insuline en IRC. De plus, il est méconnu si cette résistance à l’insuline peut mener au développement d’un diabète de type II chez des patients prédisposés. Dans un modèle d’IRC, le rat Sprague-Dawley (CD) néphrectomisé 5/6e, on observe une corrélation entre la gravité de l’atteinte rénale, évaluée par la créatinine sérique, et l’hyperglycémie, évaluée par la fructosamine sérique (R2 = 0.6982, p < 0.0001). Cependant, cet état hyperglycémique n’est pas observable lors d’une glycémie à jeun. Lors d’un test de tolérance au glucose, on observe une plus grande élévation de la glycémie (AUC 1.25 fois, p < 0.0001) chez le rat atteint d’IRC. Par contre, la sécrétion d’insuline au cours de ce même test n’augmente pas significativement (AUC ≈ 1.30 fois, N.S.) en comparaison aux rats témoins. Malgré une élévation des taux d’insuline en IRC suivant un bolus de glucose, les tissus périphériques ne montrent pas d’augmentation de la captation du glucose sanguin suggérant un défaut d’expression et/ou de fonction des transporteurs de glucose chez ces rats. En effet, on observe une diminution de ces transporteurs dans divers tissus impliqués dans le métabolisme du glucose tel que le foie (≈ 0.60 fois, p < 0.01) et le muscle (GLUT1 0.73 fois, p < 0.05; GLUT4 0.69 fois, p < 0.01). En conséquence, une diminution significative du transport insulinodépendant du glucose est observable dans le muscle des rats atteint d’IRC (≈ 0.63 fois, p < 0.0001). Puisque les muscles sont responsables de la majorité de la captation insulinodépendante du glucose, la diminution de l’expression du GLUT4 pourrait être associée à la résistance à l’insuline observée en IRC. La modulation de l’expression des transporteurs de glucose pourrait être à l’origine de la résistance à l’insuline en IRC. Cela dit, d’autres mécanismes peuvent aussi être impliqués. En dépit de cette importante perturbation du transport du glucose, nous n’avons pas observé de cas de diabète de type II chez le rat CD atteint d’IRC. Dans un modèle de rat atteint d’un syndrome métabolique, le rat Zucker Leprfa/fa, l’IRC provoque une forte hyperglycémie à jeun (1.5 fois, p < 0.0001). De plus, l’IRC chez le rat Zucker provoque une réponse glycémique (AUC 1.80 fois, p < 0.0001) exagérée lors d’un test de tolérance au glucose. Une forte résistance à l’insuline est mesurée au niveau des muscles puisque la dose usuelle d’insuline (2mU/mL) n’est pas suffisante pour stimuler la captation du glucose chez le rat Zucker atteint d’IRC. De plus, une modulation similaire des transporteurs de glucose peut être observée chez ces deux espèces. Par contre, environ 30% (p < 0.001) des rats Zucker atteints d’IRC avaient une glycosurie. L’IRC en soi ne mènerait donc pas au développement d’un diabète de type II. Par contre, lorsqu’une résistance à l’insuline est présente antérieurement au développement d’une IRC, cela pourrait précipiter l’apparition d’un diabète de type II chez ces patients prédisposés.

Déterminants qui favorisent ou non l’autogestion du diabète de type 2 chez les personnes souffrant de cette maladie en Haïti

Cette étude exploratoire menée à Mirebalais (Haïti) vise à mieux comprendre les stratégies d’autogestion utilisées par les personnes diabétiques vivant dans cette commune. Nous nous sommes basés sur le modèle de la triade desease / illness / sickness décrit par Kleinman et al. (1978) et Young (1982) pour appréhender l’adaptation des personnes diabétiques dans leur environnement social et familial. Treize entrevues individuelles semi-structurées de diabétiques ont été réalisées. Les personnes qui arrivent à mieux vivre avec le diabète sont celles qui ont combiné les recommandations médicales, le savoir populaire et leur contexte de vie. Les résultats de cette étude peuvent être utilisés comme piste d’intervention dans des programmes entourant la prévention des complications de la maladie et l’amélioration des conditions de vie des diabétiques.

Automatic classification of human epithelial type 2 cell indirect immunofluorescence images using cell pyramid matching

This paper describes a novel system for automatic classification of images obtained from Anti-Nuclear Antibody (ANA) pathology tests on Human Epithelial type 2 (HEp-2) cells using the Indirect Immunofluorescence (IIF) protocol. The IIF protocol on HEp-2 cells has been the hallmark method to identify the presence of ANAs, due to its high sensitivity and the large range of antigens that can be detected. However, it suffers from numerous shortcomings, such as being subjective as well as time and labour intensive. Computer Aided Diagnostic (CAD) systems have been developed to address these problems, which automatically classify a HEp-2 cell image into one of its known patterns (eg. speckled, homogeneous). Most of the existing CAD systems use handpicked features to represent a HEp-2 cell image, which may only work in limited scenarios. We propose a novel automatic cell image classification method termed Cell Pyramid Matching (CPM), which is comprised of regional histograms of visual words coupled with the Multiple Kernel Learning framework. We present a study of several variations of generating histograms and show the efficacy of the system on two publicly available datasets: the ICPR HEp-2 cell classification contest dataset and the SNPHEp-2 dataset.

A variant of the breast cancer type 2 susceptibility protein (BRC) repeat is essential for the RECQL5 Helicase to interact with RAD51 Recombinase for genome stabilization

The BRC repeat is a structural motif in the tumor suppressor BRCA2 (breast cancer type 2 susceptibility protein), which promotes homologous recombination (HR) by regulating RAD51 recombinase activity. To date, the BRC repeat has not been observed in other proteins, so that its role in HR is inferred only in the context of BRCA2. Here, we identified a BRC repeat variant, named BRCv, in the RECQL5 helicase, which possesses anti-recombinase activity in vitro and suppresses HR and promotes cellular resistance to camptothecin-induced replication stress in vivo. RECQL5-BRCv interacted with RAD51 through two conserved motifs similar to those in the BRCA2-BRC repeat. Mutations of either motif compromised functions of RECQL5, including association with RAD51, inhibition of RAD51-mediated D-loop formation, suppression of sister chromatid exchange, and resistance to camptothecin-induced replication stress. Potential BRCvs were also found in other HR regulatory proteins, including Srs2 and Sgs1, which possess anti-recombinase activities similar to that of RECQL5. A point mutation in the predicted Srs2-BRCv disrupted the ability of the protein to bind RAD51 and to inhibit D-loop formation. Thus, BRC is a common RAD51 interaction module that can be utilized by different proteins to either promote HR, as in the case of BRCA2, or to suppress HR, as in RECQL5.

Functional role for senataxin, defective in ataxia oculomotor apraxia type 2, in transcriptional regulation

Ataxia oculomotor apraxia type 2 (AOA2) is an autosomal recessive neurodegenerative disorder characterized by cerebellar ataxia and oculomotor apraxia. The gene mutated in AOA2, SETX, encodes senataxin, a putative DNA/RNA helicase which shares high homology to the yeast Sen1p protein and has been shown to play a role in the response to oxidative stress. To investigate further the function of senataxin, we identified novel senataxin-interacting proteins, the majority of which are involved in transcription and RNA processing, including RNA polymerase II. Binding of RNA polymerase II to candidate genes was significantly reduced in senataxin deficient cells and this was accompanied by decreased transcription of these genes, suggesting a role for senataxin in the regulation/modulation of transcription. RNA polymerase II-dependent transcription termination was defective in cells depleted of senataxin in keeping with the observed interaction of senataxin with poly(A) binding proteins 1 and 2. Splicing efficiency of specific mRNAs and alternate splice-site selection of both endogenous genes and artificial minigenes were altered in senataxin depleted cells. These data suggest that senataxin, similar to its yeast homolog Sen1p, plays a role in coordinating transcriptional events, in addition to its role in DNA repair.

Next generation sequencing identifies novel CACNA1A gene mutations in Episodic Ataxia type 2

Episodic Ataxia type 2 (EA2) is a rare autosomal dominantly inherited neurological disorder characterized by recurrent disabling imbalance, vertigo and episodes of ataxia lasting minutes to hours. EA2 is caused most often by loss of function mutations of the calcium channel gene CACNA1A. In addition to EA2, mutations in CACNA1A are responsible for two other allelic disorders: familial hemiplegic migraine type1 (FHM1) and spinocerebellar ataxia type 6 (SCA6). Herein, we have utilised Next Generation Sequencing (NGS) to screen the coding sequence, exon-intron boundaries and UTRs of five genes where mutation is known to produce symptoms related to EA2, including CACNA1A. We performed this screening in a group of 31 unrelated patients with EA2 symptoms. Both novel and known mutations were detected through NGS technology, and confirmed through Sanger sequencing. Genetic testing showed in total 15 mutation bearing patients (48%), of which 9 were novel mutations (6 missense and 3 small frameshift deletion mutations) and six known mutations (4 missense and 2 nonsense).These results demonstrate the efficiency of our NGS-panel for detecting known and novel mutations for EA2 in the CACNA1A gene, also identifying a novel missense mutation in ATP1A2 which is not a normal target for EA2 screening.

Myotonic dystrophy type 2 (DM2) : Diagnostic methods and molecular pathology

Myotonic dystrophies type 1 (DM1) and type 2 (DM2) are the most common forms of muscular dystrophy affecting adults. They are autosomal dominant diseases caused by microsatellite tri- or tetranucleotide repeat expansion mutations in transcribed but not translated gene regions. The mutant RNA accumulates in nuclei disturbing the expression of several genes. The more recently identified DM2 disease is less well known, yet more than 300 patients have been confirmed in Finland thus far, and the true number is believed to be much higher. DM1 and DM2 share some features in general clinical presentation and molecular pathology, yet they show distinctive differences, including disease severity and differential muscle and fiber type involvement. However, the molecular differences underlying DM1 and DM2 muscle pathology are not well understood. Although the primary tissue affected is muscle, both DMs show a multisystemic phenotype due to wide expression of the mutation-carrying genes. DM2 is particularly intriguing, as it shows an incredibly wide spectrum of clinical manifestations. For this reason, it constitutes a real diagnostic challenge. The core symptoms in DM2 include proximal muscle weakness, muscle pain, myotonia, cataracts, cardiac conduction defects and endocrinological disturbations; however, none of these is mandatory for the disease. Myalgic pains may be the most disabling symptom for decades, sometimes leading to incapacity for work. In addition, DM2 may cause major socio-economical consequences for the patient, if not diagnosed, due to misunderstanding and false stigmatization. In this thesis work, we have (I) improved DM2 differential diagnostics based on muscle biopsy, and (II) described abnormalities in mRNA and protein expression in DM1 and DM2 patient skeletal muscles, showing partial differences between the two diseases, which may contribute to muscle pathology in these diseases. This is the first description of histopathological differences between DM1 and DM2, which can be used in differential diagnostics. Two novel high-resolution applications of in situ -hybridization have been described, which can be used for direct visualization of the DM2 mutation in muscle biopsy sections, or mutation size determination on extended DNA-fibers. By measuring protein and mRNA expression in the samples, differential changes in expression patterns affecting contractile proteins, other structural proteins and calcium handling proteins in DM2 compared to DM1 were found. The dysregulation at mRNA level was caused by altered transciption and abnormal splicing. The findings reported here indicate that the extent of aberrant splicing is higher in DM2 compared to DM1. In addition, the described abnormalities to some extent correlate to the differences in fiber type involvement in the two disorders.