Measurement of Training Intensity and Work During Submaximal Isokinetic Progressive Resistance Training Protocols

Physical exercise programmes are routinely prescribed in clinical practice to treat impairments, improve activity and participation in daily life because of their known physiological, health and psychological benefits (RCP, 2009). Progressive resistance exercise is a type of exercise prescribed specifically to improve skeletal muscle strength (Latham et al., 2004). The effectiveness of progressive resistance exercise varies considerably between studies and populations. This thesis focuses on how training parameters influence the delivery of progressive resistance exercise. In order to appropriately evaluate the influence of training parameters, this thesis argues the need to record training performance and the total work completed by participants as prescribed by training protocols. In the first study, participants were taken through a series of protocols differentiated by the intensity and volume of training. Training intensity was defined as a proportion of the mean peak torque achieved during maximal voluntary contractions and was set at 80% and 40% respectively of the MVC mean peak torque. Training volume was defined as the total external work achieved over the training period. Measures of training performance were developed to accurately report the intensity, repetitions and work completed during the training period. A second study evaluated training performance of the training protocols over repeated sessions. These protocols were then applied to 3 stroke survivors. Study 1 found sedentary participants could achieve a differentiated training intensity. Participants completing the high and low intensity protocols trained at 80% and 40% respectively of the MVC mean peak torque. The total work achieved in the high intensity low repetition protocol was lower than the total work achieved in the low intensity high repetition protocol. With repeated practice, study 2 found participants were able to improve in their ability to perform manoeuvres as shown by a reduction in the variation of the mean training intensity achieving total work as specified by the protocol to a lower margin of error. When these protocols were applied to 3 stroke survivors, they were able to achieve the specified training intensity but they were not able to achieve the total work as expected for the protocol. This is likely to be due to an inability in achieving a consistent force throughout the contraction. These results demonstrate evaluation of training characteristics and support the need to record and report training performance characteristics during progressive resistance exercise, including the total work achieved, in order to elucidate the influence of training parameters on progressive resistance exercise. The lack of accurate training performance may partly explain the inconsistencies between studies on optimal training parameters for progressive resistance exercise.

Fadiga e conforto do quadricípite femoral gerados por estimulação eléctrica neuromuscular com modulação da forma de onda

Mestrado em Fisioterapia

The role of intracellular calcium perturbations in muscle damage and dysfunction in mouse models of muscular dystrophy

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a neuromuscular disease caused by mutations in the dystrophin gene. DMD is clinically characterized by severe, progressive and irreversible loss of muscle function, in which most patients lose the ability to walk by their early teens and die by their early 20’s. Impaired intracellular calcium (Ca2+) regulation and activation of cell degradation pathways have been proposed as key contributors to DMD disease progression. This dissertation research consists of three studies investigating the role of intracellular Ca2+ in skeletal muscle dysfunction in different mouse models of DMD. Study one evaluated the role of Ca2+-activated enzymes (proteases) that activate protein degradation in excitation-contraction (E-C) coupling failure following repeated contractions in mdx and dystrophin-utrophin null (mdx/utr-/-) mice. Single muscle fibers from mdx/utr-/- mice had greater E-C coupling failure following repeated contractions compared to fibers from mdx mice. Moreover, protease inhibition during these contractions was sufficient to attenuate E-C coupling failure in muscle fibers from both mdx and mdx/utr-/- mice. Study two evaluated the effects of overexpressing the Ca2+ buffering protein sarcoplasmic/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase 1 (SERCA1) in skeletal muscles from mdx and mdx/utr-/- mice. Overall, SERCA1 overexpression decreased muscle damage and protected the muscle from contraction-induced injury in mdx and mdx/utr-/- mice. In study three, the cellular mechanisms underlying the beneficial effects of SERCA1 overexpression in mdx and mdx/utr-/- mice were investigated. SERCA1 overexpression attenuated calpain activation in mdx muscle only, while partially attenuating the degradation of the calpain target desmin in mdx/utr-/- mice. Additionally, SERCA1 overexpression decreased the SERCA-inhibitory protein sarcolipin in mdx muscle but did not alter levels of Ca2+ regulatory proteins (parvalbumin and calsequestrin) in either dystrophic model. Lastly, SERCA1 overexpression blunted the increase in endoplasmic reticulum stress markers Grp78/BiP in mdx mice and C/EBP homologous protein (CHOP) in mdx and mdx/utr-/- mice. Overall, findings from the studies presented in this dissertation provide new insight into the role of Ca2+ in muscle dysfunction and damage in different dystrophic mouse models. Further, these findings support the overall strategy for improving intracellular Ca2+ control for the development of novel therapies for DMD.

A study of the electrical basis for the inhibition and excitation in autonomically innervated smooth muscle

The aim of this thesis was to investigate the electrical and mechanical responses to inhibitory non-adrenergic noncholinergic (NANC) nerve stimulation in the bovine retractor penis muscle (BRP) and compare them with those to an inhibitory extract made from this muscle. The extract may contain the NANC inhibitory transmitter of the BRP and possibly of other smooth muscles. Because of species differences in the electrical response to NANC nerves in the rat and rabbit anococcygeus the effects of the extract on these tissues was also investigated. Prior to the investigation of the extract, both the excitatory and inhibitory responses to field stimulation in the BRP, and the effects of passive membrane potential displacement were studied using conventional intra- or extracellular (sucrose gap) recording techniques. The majority of cells in the BRP were electrically quiescent independent of the resting tone. The most frequent (in approximately 25% of preparations) form of spontaneous activity, oscillations in membrane potential and tone, may represent a pacemaker activity. The BRP had cable properties; the time constant and space constant indicated a high membrane resistance. In the absence of tone, field stimulation of the BRP evoked excitatory junction potentials (ejps) in every cell impaled and contractions, graded with the strength, frequency and number of pulses; spikes were not observed. Guanethidine (1-3 x 10-5M) abolished the ejps and contractions, confirming their adrenergic origin. Noradrenaline added exogenously depolarised and contracted the muscle. These effects were blocked by the a-adrenoceptor antagonists, phentolamine and prazosin. However, phentolamine (2.5x 10-6M) inhibited the contraction without reducing the ejp significantly. These effects may be independent of adrenoceptor blockade or the ejp may be mediated by a substance other than noradrenaline (e.g. ATP) released from adrenergic nerves. Prazosin (1.4 x lO-6M) failed to block either the ejp or contraction, indicating the possible existence of two types of adrenoceptor in the BRP; one activated by neuronally-released and the other by exogenously-added noradrenaline. ATP, a contaminant in the extract, also depolarised and contracted the BRP. Physostigmine reduced whilst atropine enhanced the ejps and contractions without similarly affecting the response to exogenous noradrenaline. This confirmed the presence of a cholinergic inhibitory innervation acting on the excitatory adrenergic fibres (Klinge and Sjostrand, 1977). TEA (1 x lO-4M) enhanced the ejp and contraction. Higher concentrations (0.5 to 10 x 10-3M) depolarised, increased the tone and evoked electrical and mechanical oscillations but no spikes. The depolarisation and contraction to exogenous noradrenaline were not enhanced, indicating that TEA acts on the adrenergic nerves. Some post-synaptic effect to block K+ channels also seems likely. The relationship between ejp amplitude and membrane potential in the double sucrose gap was linear and indicated a reversal potential more positive than -30mV. Electrotonic pulse amplitude decreased during the ejp, indicating an increased membrane conductance. Ejps and contractions were reduced following the replacement of the NaCl of the Krebs solution with sodium glutamate. This may be due to the effects of glutamate itself (e.g. Ca2+ chelation) rather than reduction in the membrane Cl- gradient. Tone usually developed spontaneously and was accompanied by membrane depolarisation (from -53 to -45mV) which may open voltage-dependent channels, causing Ca2+ entry and/or its release from intracellular binding sites. Field stimulation produced inhibitory potentials (ijps) and relaxations graded with the strength and number of pulses but showing little frequency dependence. Rebound depolarisation and contraction often followed the ijp and relaxation. Tetrodotoxin (3 x IO-6M), but not adrenergic or cholinergic antagonists, abolished the ijp and relaxation, confirming their non-adrenergic non-cholinergic neurogenic nature. The extract, prepared and acid-activated as described by Gillespie, Hunter and Martin (1981), hyperpolarised and relaxed the BRP, as did sodium nitroprusside and adenosine triphosphate (ATP). Unlike the activated extract or sodium nitroprusside, desensitisation to ATP occurred rapidly and without any change in the inhibitory electrical or mechanical responses to field stimulation. The ijp and relaxation in the BRP were insensitive to apamin but abolished by oxyhaemoglobin (4-8 x 10-6M), as were the responses to extract and sodium nitroprusside. In TEA (10-2M), field stimulation evoked relaxations with no accompanying electrical change. The ijp may be unconnected with or additional to another mechanism producing relaxation. The relationship between membrane potential and ijp in the BRP was non-linear. Ijp amplitude was initially increased during membrane potential displacement from -45mV to approximately -60mV. Thereafter (-60 to -l03mV) the ijp was reduced. Ijps were abolished at -27 and -103mV; reversal was not observed. The hyperpolarisation to extract was also enhanced during passive displacement of the membrane potential to more negative values (-57mV). Membrane resistance increased during the ijp. The extract produced inconsistent changes in membrane resistance, possibly because of the presence of more than one active component. K+ withdrawal failed to enhance the ijp or hyperpolarisation to extract and 20mM K+ did not abolish the the ijp at membrane potentials exceeding EK (-49mV). Thus, the ijp or hyperpolarisation to extract are unlikely to be mediated by an increased K+ conductance. Reducing the Cl- abolished the hyperpolarisation to field stimulation and extract. This occurred more quickly than the anticipated reduction in the Cl- gradient and may be due to Ca2+ chelation by the anion substitute (glutamate or benzenesulphonate) or blockade of the resting conductance which is normally inactivated by the transmitter. Ouabain (1-5x 10-5M), which reduces both the Na+ and Cl- gradients, abolished the ijp, implicating either of these ions as the ionic species involved. In the rat and rabbit anococcygeus, field stimulation and extract each reduced guanethidine-induced tone. This was unaccompanied in the majority of cells in the rat by any significant electrical response. In the remaining cells, inhibition of the membrane potential oscillations occurred. The rabbit anococcygeus differed in that inhibition of the electrical oscillations was observed in every cell exhibiting this behaviour. However, the majority of cells in the rabbit were electrically quiescent and showed only small hyperpolarisations to field stimulation and no electrical response to extract. Apamin (1 x 10-7M) failed to block the electrical and mechanical response to field stimulation in the rabbit but did inhibit transiently that to extract. The latter effect may be due to the initial excitatory effects of apamin. The similarities between the electrical effects of the extract and those of inhibitory nerve stimulation in the BRP, rat and rabbit anococcygeus muscles are generally consistent with their being mediated by the same active component. Moreover, the ijp in the BRP shows properties which have not been reported in other non-adrenergic noncholinergically innervated smooth muscles.

Amélioration des propriétés pharmacocinétiques de peptides par différentes alkylations N-terminales

Modélisations moléculaires réalisés avec le logiciel HyperChem 8.

Mécanismes psychophysiques et neuronaux de la compensation dynamique de multiples champs de force : facilitation et anticipation liée à des indices de couleur

Dans cette thèse, nous abordons le contrôle moteur du mouvement du coude à travers deux approches expérimentales : une première étude psychophysique a été effectuée chez les sujets humains, et une seconde implique des enregistrements neurophysiologiques chez le singe. Nous avons recensé plusieurs aspects non résolus jusqu’à présent dans l’apprentissage moteur, particulièrement concernant l’interférence survenant lors de l’adaptation à deux ou plusieurs champs de force anti-corrélés. Nous avons conçu un paradigme où des stimuli de couleur aident les sujets à prédire la nature du champ de force externe actuel avant qu’ils ne l’expérimentent physiquement durant des mouvements d’atteinte. Ces connaissances contextuelles faciliteraient l’adaptation à des champs de forces en diminuant l’interférence. Selon le modèle computationnel de l’apprentissage moteur MOSAIC (MOdular Selection And Identification model for Control), les stimuli de couleur aident les sujets à former « un modèle interne » de chaque champ de forces, à s’en rappeler et à faire la transition entre deux champs de force différents, sans interférence. Dans l’expérience psychophysique, quatre groupes de sujets humains ont exécuté des mouvements de flexion/extension du coude contre deux champs de forces. Chaque force visqueuse était associée à une couleur de l’écran de l’ordinateur et les deux forces étaient anti-corrélées : une force résistante (Vr) a été associée à la couleur rouge de l’écran et l’autre, assistante (Va), à la couleur verte de l’écran. Les deux premiers groupes de sujets étaient des groupes témoins : la couleur de l’écran changeait à chaque bloc de 4 essais, tandis que le champ de force ne changeait pas. Les sujets du groupe témoin Va ne rencontraient que la force assistante Va et les sujets du groupe témoin Vr performaient leurs mouvements uniquement contre une force résistante Vr. Ainsi, dans ces deux groupes témoins, les stimuli de couleur n’étaient pas pertinents pour adapter le mouvement et les sujets ne s’adaptaient qu’à une seule force (Va ou Vr). Dans les deux groupes expérimentaux, cependant, les sujets expérimentaient deux champs de forces différents dans les différents blocs d’essais (4 par bloc), associés à ces couleurs. Dans le premier groupe expérimental (groupe « indice certain », IC), la relation entre le champ de force et le stimulus (couleur de l’écran) était constante. La couleur rouge signalait toujours la force Vr tandis que la force Va était signalée par la couleur verte. L’adaptation aux deux forces anti-corrélées pour le groupe IC s’est avérée significative au cours des 10 jours d’entraînement et leurs mouvements étaient presque aussi bien ajustés que ceux des deux groupes témoins qui n’avaient expérimenté qu’une seule des deux forces. De plus, les sujets du groupe IC ont rapidement démontré des changements adaptatifs prédictifs dans leurs sorties motrices à chaque changement de couleur de l’écran, et ceci même durant leur première journée d’entraînement. Ceci démontre qu’ils pouvaient utiliser les stimuli de couleur afin de se rappeler de la commande motrice adéquate. Dans le deuxième groupe expérimental, la couleur de l’écran changeait régulièrement de vert à rouge à chaque transition de blocs d’essais, mais le changement des champs de forces était randomisé par rapport aux changements de couleur (groupe « indice-incertain », II). Ces sujets ont pris plus de temps à s’adapter aux champs de forces que les 3 autres groupes et ne pouvaient pas utiliser les stimuli de couleurs, qui n’étaient pas fiables puisque non systématiquement reliés aux champs de forces, pour faire des changements prédictifs dans leurs sorties motrices. Toutefois, tous les sujets de ce groupe ont développé une stratégie ingénieuse leur permettant d’émettre une réponse motrice « par défaut » afin de palper ou de sentir le type de la force qu’ils allaient rencontrer dans le premier essai de chaque bloc, à chaque changement de couleur. En effet, ils utilisaient la rétroaction proprioceptive liée à la nature du champ de force afin de prédire la sortie motrice appropriée pour les essais qui suivent, jusqu’au prochain changement de couleur d’écran qui signifiait la possibilité de changement de force. Cette stratégie était efficace puisque la force demeurait la même dans chaque bloc, pendant lequel la couleur de l’écran restait inchangée. Cette étude a démontré que les sujets du groupe II étaient capables d’utiliser les stimuli de couleur pour extraire des informations implicites et explicites nécessaires à la réalisation des mouvements, et qu’ils pouvaient utiliser ces informations pour diminuer l’interférence lors de l’adaptation aux forces anti-corrélées. Les résultats de cette première étude nous ont encouragés à étudier les mécanismes permettant aux sujets de se rappeler d’habiletés motrices multiples jumelées à des stimuli contextuels de couleur. Dans le cadre de notre deuxième étude, nos expériences ont été effectuées au niveau neuronal chez le singe. Notre but était alors d’élucider à quel point les neurones du cortex moteur primaire (M1) peuvent contribuer à la compensation d’un large éventail de différentes forces externes durant un mouvement de flexion/extension du coude. Par cette étude, nous avons testé l’hypothèse liée au modèle MOSAIC, selon laquelle il existe plusieurs modules contrôleurs dans le cervelet qui peuvent prédire chaque contexte et produire un signal de sortie motrice approprié pour un nombre restreint de conditions. Selon ce modèle, les neurones de M1 recevraient des entrées de la part de plusieurs contrôleurs cérébelleux spécialisés et montreraient ensuite une modulation appropriée de la réponse pour une large variété de conditions. Nous avons entraîné deux singes à adapter leurs mouvements de flexion/extension du coude dans le cadre de 5 champs de force différents : un champ nul ne présentant aucune perturbation, deux forces visqueuses anti-corrélées (assistante et résistante) qui dépendaient de la vitesse du mouvement et qui ressemblaient à celles utilisées dans notre étude psychophysique chez l’homme, une force élastique résistante qui dépendait de la position de l’articulation du coude et, finalement, un champ viscoélastique comportant une sommation linéaire de la force élastique et de la force visqueuse. Chaque champ de force était couplé à une couleur d’écran de l’ordinateur, donc nous avions un total de 5 couleurs différentes associées chacune à un champ de force (relation fixe). Les singes étaient bien adaptés aux 5 conditions de champs de forces et utilisaient les stimuli contextuels de couleur pour se rappeler de la sortie motrice appropriée au contexte de forces associé à chaque couleur, prédisant ainsi leur sortie motrice avant de sentir les effets du champ de force. Les enregistrements d’EMG ont permis d’éliminer la possibilité de co-contractions sous-tendant ces adaptations, étant donné que le patron des EMG était approprié pour compenser chaque condition de champ de force. En parallèle, les neurones de M1 ont montré des changements systématiques dans leurs activités, sur le plan unitaire et populationnel, dans chaque condition de champ de force, signalant les changements requis dans la direction, l’amplitude et le décours temporel de la sortie de force musculaire nécessaire pour compenser les 5 conditions de champs de force. Les changements dans le patron de réponse pour chaque champ de force étaient assez cohérents entre les divers neurones de M1, ce qui suggère que la plupart des neurones de M1 contribuent à la compensation de toutes les conditions de champs de force, conformément aux prédictions du modèle MOSAIC. Aussi, cette modulation de l’activité neuronale ne supporte pas l’hypothèse d’une organisation fortement modulaire de M1.

Atividades antinociceptiva e anti-inflamatória de uma fração rica em heterogalactana sulfatada extraída da alga Codium isthmocladum (Vickers 1905)

Sulfated polysaccharides comprise a complex group of macromolecules with a range of several biological activities, including antiviral activity, anticoagulant, antiproliferative, antiherpética, antitumor, anti-inflammatory and antioxidant. These anionic polymers are widely distributed in tissues of vertebrates, invertebrates and algae. Seaweeds are the most abundant sources of sulfated polysaccharides in nature. The green algal sulfated polysaccharides are homo or heteropolysaccharides comprised of galactose, glucose, arabinose and/or glucuronic acid. They are described as anticoagulant, anti-inflammatory, antiviral, anti-angiogenic, antitumor compounds. However, there are few studies about elucidation and evaluation of biological/pharmacological effects of sulfated polysaccharides obtained from green algae, for example, there is only one paper reporting the antinociceptive activity of sulfated polysaccharides of these algae. Therefore this study aimed to obtain sulfated polysaccharides of green seaweed Codium isthmocladum and evaluates them as potential antinociceptive agents. Thus, in this study, the total extract of polysaccharides of green alga C. isthmocladum was obtained by proteolytic digestion, followed by fractionation resulting in five fractions (F0.3, F0.5, F0.7, F0.9 and F1.2) by sequential precipitation with acetone. Using the test of abdominal contractions we observed that the fraction F0.9 was the most potent antinociceptive aompound. F0.9 consists mainly of a sulfated heterogalactana. More specific tests showed that Fo.9 effect is dose and time dependent, reaching a maximum at 90 after administration (10 mg / kg of animal). F0.9 is associated with TRPV1 and TRPA1 receptors and inhibits painful sensation in animals. Furthermore, F0.9 inhibits the migration of lymphocytes induced peritonitis test. On the other hand, stimulates the release of NO and TNF-α. These results suggest that F0.9 has the potential to be used as a source of sulfated galactan antinociceptive and anti-inflammatory

Optimiser l’efficacité de la rééducation périnéale dans le traitement de l’incontinence urinaire d’effort chez la femme : que nous disent les évidences scientifiques?

La rééducation des muscles du plancher pelvien est le traitement de première ligne de l’incontinence urinaire d’effort chez la femme. Toutefois, les composantes de cette rééducation varient considérablement d’un essai clinique randomisé à l’autre. Par conséquent, plusieurs questions persistent quant au contenu optimal d’une rééducation périnéale. Les séances d’entraînement supervisées sont-elles nécessaires après l’enseignement des exercices? Combien de contractions musculaires du plancher pelvien devrait-on faire par jour pour un effet maximal? Quelle est la meilleure combinaison de techniques de rééducation : les exercices du plancher pelvien seul, avec le biofeedback, la stimulation ou les cônes vaginaux? Les questions sont infinies. Comme point de départ de notre réflexion visant à identifier le contenu optimal d’une rééducation périnéale, la présente propose d'examiner les éléments de preuve qui concernent l'efficacité des diverses techniques de rééducation périnéale, de discuter de nos connaissances actuelles des dysfonctions musculaires du plancher pelvien, de rappeler les principes d’entraînement musculaire les plus à jour et de discuter des facteurs influençant l'adhésion des femmes à la rééducation périnéale.

Comparison of two methods for measuring the pubococcygeal line from sagittal-plane magnetic resonance imaging

Aims The pubococcygeal line (PCL) is an important reference line for determining measures of pelvic organ support on sagittal-plane magnetic resonance imaging (MRI); however, there is no consensus on where to place the posterior point of the PCL. As coccyx movement produced during pelvic floor muscle (PFM) contractions may affect other measures, optimal placement of the posterior point is important. This study compared two methods for measuring the PCL, with different posterior points, on T2-weighted sagittal MRI to determine the effect of coccygeal movement on measures of pelvic organ support in older women. Methods MRI of the pelvis was performed in the midsagittal plane, at rest and during PFM contractions, on 47 community-dwelling women 60 and over. The first PCL was measured to the tip of the coccyx (PCLtip) and the second to the sacrococcygeal joint (PCLjnt). Four measures of pelvic organ support were made using each PCL as the reference line: urethrovesical junction height, uterovaginal junction height, M-line and levator plate angle. Results During the PFM contraction the PCLtip shortened and lifted (P < 0.001); the PCLjnt did not change (P > 0.05). The changes in the four measures of pelvic organ support were smaller when measured relative to the PCLtip as compared to those to the PCLjnt (P < 0.001). Conclusions Coccyx movement affected the length and position of the PCLtip, which resulted in underestimates of the pelvic-organ lift produced by the PFM contraction. Therefore, we recommend that the PCL be measured to the sacrococcygeal joint and not to the tip of the coccyx

Understanding the role of CAP proteins in the polarization process of C. elegans

La division cellulaire asymétrique est un processus crucial dans le développement des organismes multicellulaires puisqu’elle permet la génération de la diversité cellulaire. Les cellules qui se divisent de façon asymétrique doivent tout d’abord se polariser et correctement orienter leur fuseau mitotique pour ségréger des déterminants cellulaires en deux entités distinctes. L’embryon du nématode C. elegans est un modèle robuste et largement utilisé pour étudier la division cellulaire asymétrique. Dans cet embryon, le point d'entrée du spermatozoïde détermine l'axe de polarité antéro-postérieur. Suite à la fécondation, le cortex embryonnaire est uniformément contractile et un complexe conservé formé des protéines PAR-3, PAR-6 et PKC-3 (nommé complexe PAR-3 ci-dessous) est localisé sur l'ensemble du cortex. La complétion de la méiose maternelle induit une relaxation corticale au postétieur et un flux cortical vers l’antérieur de l’embryon. Ces contractions corticales asymétriques mènent à la formation d'un domaine antérieur contenant le complexe PAR-3, tandis que le cortex postérieur, dont le complexe PAR-3 s’est délocalisé, est enrichi avec les protéines PAR-2 et PAR-1. Par conséquent, les domaines formés par les protéines PAR définissent un pôle antérieur et un pôle postérieur dans l'embryon suite au remodelage du cytosquelette. Les protéines PAR-4 et PAR-5 restent localisées de façon uniforme dans l'embryon. Curieusement, les protéines PAR exercent une régulation par rétroaction sur la contractilité corticale. Il a été montré qu’une des protéines PAR récemment identifiée, PAR-5, est orthologue à la protéine adaptatrice 14-3-3 et joue un rôle important dans la contractilité corticale. En dépit de son rôle central dans la contractilité corticale et le processus de polarisation cellulaire, le mécanisme par lequel PAR-5 régule la contractilité corticale n’est pas bien compris. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment PAR-5 et ses interacteurs contrôlent la régulation des contractions corticales et, de ce fait, la polarité cellulaire. Dans un essai de capture de la protéine GST (GST pull-down), nous avons identifié plusieurs nouveaux interacteurs de PAR-5. Parmi ceux-ci, nous avons trouvé CAP-2 (protéine de coiffage de l'actine), qui a été identifiée dans des éxpériences de capture de 14-3-3 dans trois systèmes modèles différents. CAP-2 est un hétérodimère des protéines CAP, qui sont impliquées dans la régulation de l'actine. Nous avons trouvé que la déplétion des protéines CAP par interférence à l’ARN dans des vers de type sauvage mène à une augmentation létalité embryonnaire, ce qui suggère que ces protéines jouent un rôle important dans le développement embryonnaire. L'imagerie en temps réel d'embryons déplétés pour les protéines CAP montre qu’ils ont une diminution des contractions corticales avec un sillon de pseudoclivage mois stable, suggérant un défaut dans la régulation du cytosquelette d'actine-myosine. Ceci a également été confirmé par la diminution de la vitesse et du nombre de foci de NMY-2::GFP. En outre, ces embryons montrent une légère diminution de la taille du croissant cortical de PAR-2 lors de la phase d’établissement de la polarité. Les embryons déplétés en CAP-2 montrent également un retard dans la progression du cycle cellulaire, mais le lien entre ce phénotype et la régulation des contractions corticales reste à être précisé. La caractérisation des protéines CAP, des régulateurs du remodelage du cytosquelette, permettra d'améliorer notre compréhension des mécanismes qui sous-tendent l'établissement et le maintien de la polarité cellulaire, et donc la division cellulaire asymétrique.

The real effects of banking supervision:evidence from enforcement actions

We present a novel way to examine macro-financial linkages by focusing on the real effects of bank supervisors’ enforcement actions. Exploiting plausibly exogenous variation in supervisory monitoring intensity, we show that enforcement actions in single-market banks trigger temporarily large adverse effects for the macroeconomy by reducing personal income growth, the number of establishments, and increasing unemployment. These effects are related to contractions in bank lending and liquidity creation, and are more pronounced when we consider enforcement actions on both single-market and multi-market banks, and in counties with fewer banks and greater external financial dependence.

Understanding the role of CAP proteins in the polarization process of C. elegans

La division cellulaire asymétrique est un processus crucial dans le développement des organismes multicellulaires puisqu’elle permet la génération de la diversité cellulaire. Les cellules qui se divisent de façon asymétrique doivent tout d’abord se polariser et correctement orienter leur fuseau mitotique pour ségréger des déterminants cellulaires en deux entités distinctes. L’embryon du nématode C. elegans est un modèle robuste et largement utilisé pour étudier la division cellulaire asymétrique. Dans cet embryon, le point d'entrée du spermatozoïde détermine l'axe de polarité antéro-postérieur. Suite à la fécondation, le cortex embryonnaire est uniformément contractile et un complexe conservé formé des protéines PAR-3, PAR-6 et PKC-3 (nommé complexe PAR-3 ci-dessous) est localisé sur l'ensemble du cortex. La complétion de la méiose maternelle induit une relaxation corticale au postétieur et un flux cortical vers l’antérieur de l’embryon. Ces contractions corticales asymétriques mènent à la formation d'un domaine antérieur contenant le complexe PAR-3, tandis que le cortex postérieur, dont le complexe PAR-3 s’est délocalisé, est enrichi avec les protéines PAR-2 et PAR-1. Par conséquent, les domaines formés par les protéines PAR définissent un pôle antérieur et un pôle postérieur dans l'embryon suite au remodelage du cytosquelette. Les protéines PAR-4 et PAR-5 restent localisées de façon uniforme dans l'embryon. Curieusement, les protéines PAR exercent une régulation par rétroaction sur la contractilité corticale. Il a été montré qu’une des protéines PAR récemment identifiée, PAR-5, est orthologue à la protéine adaptatrice 14-3-3 et joue un rôle important dans la contractilité corticale. En dépit de son rôle central dans la contractilité corticale et le processus de polarisation cellulaire, le mécanisme par lequel PAR-5 régule la contractilité corticale n’est pas bien compris. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment PAR-5 et ses interacteurs contrôlent la régulation des contractions corticales et, de ce fait, la polarité cellulaire. Dans un essai de capture de la protéine GST (GST pull-down), nous avons identifié plusieurs nouveaux interacteurs de PAR-5. Parmi ceux-ci, nous avons trouvé CAP-2 (protéine de coiffage de l'actine), qui a été identifiée dans des éxpériences de capture de 14-3-3 dans trois systèmes modèles différents. CAP-2 est un hétérodimère des protéines CAP, qui sont impliquées dans la régulation de l'actine. Nous avons trouvé que la déplétion des protéines CAP par interférence à l’ARN dans des vers de type sauvage mène à une augmentation létalité embryonnaire, ce qui suggère que ces protéines jouent un rôle important dans le développement embryonnaire. L'imagerie en temps réel d'embryons déplétés pour les protéines CAP montre qu’ils ont une diminution des contractions corticales avec un sillon de pseudoclivage mois stable, suggérant un défaut dans la régulation du cytosquelette d'actine-myosine. Ceci a également été confirmé par la diminution de la vitesse et du nombre de foci de NMY-2::GFP. En outre, ces embryons montrent une légère diminution de la taille du croissant cortical de PAR-2 lors de la phase d’établissement de la polarité. Les embryons déplétés en CAP-2 montrent également un retard dans la progression du cycle cellulaire, mais le lien entre ce phénotype et la régulation des contractions corticales reste à être précisé. La caractérisation des protéines CAP, des régulateurs du remodelage du cytosquelette, permettra d'améliorer notre compréhension des mécanismes qui sous-tendent l'établissement et le maintien de la polarité cellulaire, et donc la division cellulaire asymétrique.

Pelvic-Floor Rehabilitation, Part 2 : Pelvic-Floor Reeducation With Interferential Currents and Exercise in the Treatment of Genuine Stress Incontinence in Postpartum Women : A Cohort Study

Background and Purpose. This descriptive cohort study investigated a physical therapy program of pelvic-floor neuromuscular electrostimulation (NMES) combined with exercises, with the aim of developing a simple, inexpensive, and conservative treatment for postpartum genuine stress incontinence (GSI). Subjects. Eight female subjects with urodynamically established GSI persisting more than 3 months after delivery participated in the study. The subjects ranged in age from 24 to 37 years (X̅=32, SD=4.2). Methods. This was a descriptive multiple-subject cohort study. Each subject received a total of nine treatment sessions during 3 consecutive weeks, consisting of two 15-minute sessions of NMES followed by a 15-minute pelvic-floor muscle exercise program. Patients also practiced daily pelvic-floor exercises during the 3-week treatment period. The treatment intervention was measured using three separate variables. Maximum muscle contractions (pretraining, during training, and posttraining) were measured indirectly as pressure, using perineometry. Urine loss pretraining and posttraining was measured by means of a Pad test. Self-reported frequency of incontinence was recorded daily throughout the period of the study, using a diary. Data were analyzed using a one-way repeated measures analysis of variance (ANOVA), a Wilcoxon signed-ranks test, and a Friedman two-way ANOVA by ranks. Results. The results indicated that maximum pressure generated by pelvic-floor contractions was greater and both the quantity of urine loss and the frequency of incontinence were lower following the implementation of the physical therapy program. Five subjects became continent, and three others improved. A follow-up survey 1 year later confirmed the consistency of these results. Conclusion and Discussion. The results suggest that the proposed physical therapy program may influence postpartum GSI. Further studies are needed to validate this simple, inexpensive, and conservative physical therapy protocol.

Leptin modifies the prosecretory and prokinetic effects of the inflammatory cytokine interleukin-6 on colonic function in Sprague–Dawley rats

Leptin ameliorates the prosecretory and prokinetic effects of the pro-inflammatory cytokine interleukin-6 on rat colon. Leptin also suppresses the neurostimulatory effects of irritable bowel syndrome plasma, which has elevated concentrations of interleukin-6, on enteric neurons. This may indicate a regulatory role for leptin in immune-mediated bowel dysfunction. In addition to its role in regulating energy homeostasis, the adipokine leptin modifies gastrointestinal (GI) function. Indeed, leptin-resistant obese humans and leptin-deficient obese mice exhibit altered GI motility. In the functional GI disorder irritable bowel syndrome (IBS), circulating leptin concentrations are reported to differ from those of healthy control subjects. Additionally, IBS patients display altered cytokine profiles, including elevated circulating concentrations of the pro-inflammatory cytokine interleukin-6 (IL-6), which bears structural homology and similarities in intracellular signalling to leptin. This study aimed to investigate interactions between leptin and IL-6 in colonic neurons and their possible contribution to IBS pathophysiology. The functional effects of leptin and IL-6 on colonic contractility and absorptosecretory function were assessed in organ baths and Ussing chambers in Sprague–Dawley rat colon. Calcium imaging and immunohistochemical techniques were used to investigate the neural regulation of GI function by these signalling molecules. Our findings provide a neuromodulatory role for leptin in submucosal neurons, where it inhibited the stimulatory effects of IL-6. Functionally, this translated to suppression of IL-6-evoked potentiation of veratridine-induced secretory currents. Leptin also attenuated IL-6-induced colonic contractions, although it had little direct effect on myenteric neurons. Calcium responses evoked by IBS plasma in both myenteric and submucosal neurons were also suppressed by leptin, possibly through interactions with IL-6, which is elevated in IBS plasma. As leptin has the capacity to ameliorate the neurostimulatory effects of soluble mediators in IBS plasma and modulated IL-6-evoked changes in bowel function, leptin may have a role in immune-mediated bowel dysfunction in IBS patients.

Pelvic-Floor Rehabilitation, Part 2 : Pelvic-Floor Reeducation With Interferential Currents and Exercise in the Treatment of Genuine Stress Incontinence in Postpartum Women : A Cohort Study

Background and Purpose. This descriptive cohort study investigated a physical therapy program of pelvic-floor neuromuscular electrostimulation (NMES) combined with exercises, with the aim of developing a simple, inexpensive, and conservative treatment for postpartum genuine stress incontinence (GSI). Subjects. Eight female subjects with urodynamically established GSI persisting more than 3 months after delivery participated in the study. The subjects ranged in age from 24 to 37 years (X̅=32, SD=4.2). Methods. This was a descriptive multiple-subject cohort study. Each subject received a total of nine treatment sessions during 3 consecutive weeks, consisting of two 15-minute sessions of NMES followed by a 15-minute pelvic-floor muscle exercise program. Patients also practiced daily pelvic-floor exercises during the 3-week treatment period. The treatment intervention was measured using three separate variables. Maximum muscle contractions (pretraining, during training, and posttraining) were measured indirectly as pressure, using perineometry. Urine loss pretraining and posttraining was measured by means of a Pad test. Self-reported frequency of incontinence was recorded daily throughout the period of the study, using a diary. Data were analyzed using a one-way repeated measures analysis of variance (ANOVA), a Wilcoxon signed-ranks test, and a Friedman two-way ANOVA by ranks. Results. The results indicated that maximum pressure generated by pelvic-floor contractions was greater and both the quantity of urine loss and the frequency of incontinence were lower following the implementation of the physical therapy program. Five subjects became continent, and three others improved. A follow-up survey 1 year later confirmed the consistency of these results. Conclusion and Discussion. The results suggest that the proposed physical therapy program may influence postpartum GSI. Further studies are needed to validate this simple, inexpensive, and conservative physical therapy protocol.