Reconstitution into liposomes of the tonoplast ATP-and pyrophosphate-dependent proton pumps from Rubus hispidus cell cultures.

The ATP- and pyrophosphate-dependent proton pumps from tonoplast-enriched vesicles prepared from Rubus hispidus cell cultures were solubilized in the presence of polyoxyethylene(9,10)p-t-octylphenol (Triton X-100) and reconstituted into liposomes of soybean phospholipids, using Bio-Beads SM-2 to remove the detergent. The specific activity of the two pumps was greatly increased by the solubilization-reconstitution procedure. Identical characteristics were found for pyrophosphate-dependent proton transport in native and reconstituted vesicles. On the other hand, the ATP-dependent proton transport of the reconstituted vesicles was no longer inhibited by KNO3.

Active transport of proton and calcium in higher plant cells.

Membrane transport of proton and calcium (Ca2+) plays a fundamental role in growth and developmental processes in higher plant cells. The plasma membrane contains an ATPase (P-ATPase) that pumps protons into the extracellular space, whereas two proton pumps, a vacuolar-type ATPase (V-ATPase) and a pyrophosphatase (H+-PPase) are associated with the tonoplast and pump protons into the vacuole. The P-ATPase, V-ATPase and H+-PPase catalyse electrogenic H+-translocation, giving rise to a proton motive force used to transport different molecules, via specific transport proteins (channels or carriers: H+-symport or H+-antiport), across the plasma membrane and the tonoplast

Tonoplast localization of a calmodulin-stimulated Ca2+-pump from maize roots.

The subcellular localization of a calmodulin-stimulated calcium (Ca2+)-ATPase activity from maize roots (Zea mays L., cv LG 11) was studied. For this purpose, an efficient procedure was developed to prepare sealed plasma membrane vesicles allowing the measurement of proton and Ca2+ transport activities. Two-day-old root membranes were fractionated by sucrose and dextran density gradient centrifugation. Marker enzymes were used to study the distribution of the different membranes in the gradients and a filtration technique was developed to measure Ca-45(2+) transport in sealed vesicles. Most of the ATP-dependent Ca2+ transport activity was associated with the ER. However, a small part of this activity was associated with the tonoplast (corresponding to the activity of the H+/Ca2+ antiport) and the plasma membrane. When the Ca2+ transport was measured in the presence of exogenous calmodulin (1 muM), a 3-5-fold increase of uptake was measured. The calmodulin-stimulated activity was associated with the tonoplast vesicles only. This activity was insensitive to monensin, a proton ionophore, ruling out a direct effect of calmodulin on the H+/Ca2+ antiport. In conclusion, four different Ca2+ transporters are present in young maize root cells. A Ca2+/H+ antiport system is present on the tonoplast, whereas, the plasma membrane and the ER possess each a calmodulinin-sensitive Ca2+-ATPase. Finally, a calmodulin-stimulated Ca2+-ATPase is associated with the tonoplast.

Characterization of the tonoplast Ca2+/H+ antiport system from maize roots.

The tonoplast calcium Ca2+/H+ antiport system of maize (Zea mays L. cv LG 11) roots was characterized using the ''pH jump'' technique in order to avoid interference from the tonoplast proton and Ca2+ pumps. Ca2+ uptake was recorded in the presence of different inhibitors and divalent ions. Chemical modification of amino acid residues of the antiport was used to elucidate the amino acid residues participating in the Ca2+ transport activity. The Ca2+/H+ antiport activity was found to be strongly inhibited by ruthenium red and verapamil, whereas diethylstilbestrol was less effective. Vanadate, erythrosin B, cyclopiazonic acid, bafilomycin, thapsigargin, N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD) and 4,4'-diisothiocyanatostilbene-2,2'-disulfonate (DIDS) were without effect. Lanthanum and divalent ions were strongly inhibitory (Cd2+ > Mn2+ > Sr2+ > Ba2+). While reagents modifying sulfhydryl groups (N-ethylmaleimide and 5,5'-dithio-bis(2-nitrobenzoate)) did not affect the antiport activity, modification of trytophan residues (N-bromosuccinimide) was strongly inhibitory. We conclude that ruthenium red, verapamil, lanthanum and divalent cations directly inhibit Ca2+ uptake independent of the function of the proton and Ca2+ pumps. Moreover, the results of chemically modified amino acid residues suggest that sulfhydryl groups are not involved in Ca2+ transport, while tryptophan residues seem important for this translocation.

Purification and functional reconstitution of the tonoplast pyrophosphate-dependent proton pump fron Rubus hispidus cell cultures.

The hydrolytic subunit of the H+-translocating inorganic pyrophosphatase (V-PPase EC 3.6.1.1.) prepared from Rubus hispidus cell cultures has been purified from tonoplast-enriched membranes and analysed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, Only one polypeptide of M(r) 70 000 was recovered with the V-PPase activity after solubilization in the presence of Triton X-100, purification by gel filtration (Superose) and anion exchange (Mono Q) chromatography. This polypeptide strongly cross-reacted with an antibody raised against the V-PPase from Vigna radiata. The tonoplast-enriched fraction was also used to solubilize and reconstitute the-V-PPase. The proteoliposomes showing a PPi-dependent proton transport activity were purified by gel filtration (Superose) and analysed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Only one polypeptide of M(r) 70 000 was recovered with the proton-pumping activity. All these data suggest that the native V-PPase from Rubus is composed of a single kind of polypeptide with an M(r) of 70 000 and representing the catalytic subunit.

Subcellular localization, distribution and expression of calmodulin in Zea mays roots.

The subcellular localization, distribution and the steady state level of calmodulin from maize roots (Zea mays L., cv. LG 11) were studied. To analyze the subcellular localization, 2-day old root membranes were fractionated by sucrose density gradient centrifugation and immunoblotting was done with an antibody raised against a vertebrate calmodulin (SWant) which recognized the plant calmodulin. Calmodulin was principally associated with high density fractions and particularly plasmalemma. For studying the distribution of calmodulin in various zones of Zea mays roots, a micro method of membrane preparation was developed. Most of the calmodulin was present in microsomes isolated from the root apex corresponding to the first 4 mm of a 15 +/- 2 mm root. An identical distribution was found by studying the steady state level of the protein by Northern blotting using a cDNA clone of Zea mays calmodulin.

Stérilité masculine : mise à jour de la ligne de conduite diagnostique et thérapeutique

Le diagnostic de stérilité masculine ne doit plus reposer sur les seuls outils diagnostiques habituels (spermiogramme, examens urologiques), mais sur des investigations andrologiques et génétiques spécifiques. L'injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) permet d'obtenir une fécondation in vitro au moyen de spermatozoïdes équivalents en nombre à celui des ovocytes prélevés (soit 10 en moyenne). Seuls des patients dûment investigués et informés doivent être traités. Les investigations visent à éviter la transmission de maladies génétiques à l'origine de la stérilité. Seule la collaboration d'une équipe soignante multidisciplinaire autorise une prise en charge adéquate.

Number of transferred embryos: how to reduce multiple pregnancies.

Because the diagnostic tools for predicting whether an early cleavage stage embryo can lead to a viable pregnancy are still elusive, transfer of more than one embryo remains quite common. However, the only way to reduce multiple pregnancies, considered as the main adverse effect of assisted reproductive technology, is to transfer a single embryo. In countries such as Switzerland and Germany, the law allows cryopreservation only at the 2-pronuclear stage. This restricts considerably the possibility of selecting the embryos to be transferred. Therefore, a good cryopreservation program at the 2-pronuclear stage is an essential tool to optimize the efficiency of in vitro fertilization (IVF). We therefore recommend the Cumulated Singleton Delivery Rate (CUSIDERA) as a measure of standard IVF efficiency. This rate averages approximately 23.5% when calculated over the last 10 years in our unit and reaches a value above 35% for patients with more than 10 zygotes. Elective single-embryo transfers and the decrease of iatrogenic multiple pregnancies in IVF remain dependent on better prognostic tools for the appropriate selection of patients, gametes, and zygotes.

Morphological scoring of human pronuclear zygotes for prediction of pregnancy outcome.

BACKGROUND: As embryo selection is not allowed by law in Switzerland, we need a single early scoring system to identify zygotes with high implantation potential and to select zygotes for fresh transfer or cryopreservation. The underlying aim is to maximize the cumulated pregnancy rate while limiting the number of multiple pregnancies. METHODS: In all, 613 fresh and 617 frozen-thawed zygotes were scored for proximity, orientation and centring of the pronuclei, cytoplasmic halo, and number and polarization of the nucleolar precursor bodies. From these individual scores, a cumulated pronuclear score (CPNS) was calculated. Correlation between CPNS and implantation was examined and compared between fresh and frozen-thawed zygotes. The effect of freezing on CPNS was also investigated. RESULTS: CPNS was positively associated with embryo implantation in both fresh and frozen zygotes. With similar CPNS, frozen zygotes presented implantation rates as high as those of fresh zygotes. Nucleolar precursor bodies pattern and cytoplasmic halo appeared as the most important factors predictive of implantation for both types of zygotes, while pronuclei position was specifically relevant for frozen-thawed zygotes. Freezing induced an alteration of most zygote parameters, resulting in a significantly lower CPNS and a lower pregnancy rate. CONCLUSIONS: CPNS may be used as a single prognostic tool for implantation of both fresh and frozen-thawed zygotes. Lower CPNS values of frozen-thawed zygotes may also be indicative of freezing damage to zygotes. Successful implantation of frozen zygotes despite lower CPNS suggests that they may recover after thawing and in vitro culture.

A PRKAR1A Mutation Associated with Primary Pigmented Nodular Adrenocortical Disease in 12 Kindreds

CONTEXT: Primary pigmented nodular adrenocortical disease (PPNAD), a rare cause of corticotropin-independent Cushing syndrome, can be part of Carney complex (CNC), an autosomal dominant multiple neoplasia syndrome characterized by spotty skin pigmentation, cardiac myxomas, and endocrine tumors or be isolated (i). Germline PRKAR1A-inactivating mutations have been observed in both CNC and iPPNAD, but with no apparent genotype-phenotype correlation. OBJECTIVE:The objectives of the study were a detailed phenotyping for CNC manifestations in 12 kindreds bearing the same PRKAR1A mutation and a study of the consequences of the mutation and a potential founder effect. DESIGN: The study consisted of descriptive case reports. SETTING: The study was conducted at two referral centers. PATIENTS: The patients described in this study were referred for PRKAR1A gene mutation analysis because of a diagnosis of apparently iPPNAD. RESULTS: We describe a 6-bp polypyrimidine tract deletion [exon 7 IVS del (-7-->-2)] in 12 unrelated kindreds that were referred for Cushing syndrome due to PPNAD. Nine of the patients had no family history; in two, there was a family history of iPPNAD. Only one patient met the criteria for CNC. Relatives carrying the same mutation had no manifestations of CNC or PPNAD, suggesting a low penetrance of this PRKAR1A defect. A founder effect was excluded by extensive genotyping of chromosome 17 markers. CONCLUSIONS: In conclusion, a small intronic deletion of the PRKAR1A gene is a low-penetrance cause of mainly iPPNAD; it is the first PRKAR1A genetic defect to have an association with a specific phenotype.

Mise en place d'un cathéter veineux central chez l'adulte. 2. Technique détaillée [The central vein catheterization. 2. Procedure, step by step]

La pose d'un cathéter veineux central peut se faire par plusieurs abords. La connaissance de l'anatomie, du matériel, la maîtrise des détails de la procédure pour chaque type d'abord et une attention particulière à l'asepsie sont des prérequis importants pour limiter les risques de complications et pour donner une information complète et exhaustive au patient. Cet article peut être utilisé comme base pour le développement d'une check-list, utile pour les médecins qui doivent procéder à la pose d'un cathéter veineux central mais qui ne possèdent pas encore une maîtrise du geste. Several approaches exist for central vein catheterization. Mastery of the various steps of this procedure and understanding of the basics of asepsis are critical to prevent any complication. They also built the basis for an exhaustive communication with the patient, to obtain an informed consent. This article can in addition be used to develop a checklist in order to (self-)assess competence in procedural skills

Substance use and suicidal conducts : a study of adolescents hospitalized for suicide attempt and ideation

RESUME Objectifs: Etudier la prévalence des troubles liés à l'utilisation de substances psychoatives parmi des adolescents suicidaires; évaluer l'influence de la prise de substances psychoactives sur le geste suicidaire; analyser l'association entre les troubles liés à l'utilisation de substances psychoactives et le risque de récidive de la conduite suicidaire. Méthode: 186 adolescents, âgés de 16 à 21 ans, hospitalisés pour tentative de suicide ou idées suicidaires envahissantes, ont été inclus. Parmi eux, 148 ont été revus pour évaluation à 6 et/ou 18 mois. Des diagnostics psychiatriques, basés sur les critères du DSM-IV, ont été posés à l'aide d'un questionnaire, le MINI (Mini International Neuropsychiatric Interview). Résultats: A l'inclusion, 39.2% des sujets avaient un trouble lié à l'utilisation de substances psychoactives. Parmi eux, une proportion significativement plus élevée était sous l'influence d'alcool ou drogue au moment de la tentative de suicide (44.3% versus 25.4%). Des 148 adolescents suivis et revus à 6 ou 18 mois, 2 sont décédés par suicide et il y a eu 30 récidives de tentative de suicide durant l'étude. Une association significative a été trouvée entre les récidives de suicide et un diagnostic d'abus/dépendance à l'alcool à l'inclusion (OR=3.3; CI 0.7-15.0; 0R=2.6, CI 0.7-9.3). Des antécédents de plusieurs tentatives de suicide (OR=3.2; CI 1.1-10.0) et un âge supérieur à 19 ans (OR=3.2; CI 1.1-9.2) à l'inclusion étaient associés à la probabilité de mort par suicide ou de récidive de tentative de suicide. Conclusion: Parmi les adolescents hospitalisés pour tentative de suicide ou idées suicidaires envahissantes, le risque de décès ou de récidive est important. Ce risque est associé, entre autres, à des antécédents suicidaires et au diagnostic de trouble lié à l'utilisation de substances psychoactives. Le risque suicidaire ainsi que la consommation de substances psychoactives devrait être évalué chez les adolescents. De plus, les sujets jugés à risque devraient être suivis systématiquement après une hospitalisation pour conduite suicidaire. ABSTRACT Aim: To study the prevalence of psychoactive substance use disorder (PSUD) among suicidal adolescents, psychoactive substance intoxication at the moment of the attempt and the association between PSUD at baseline and either occurrence of suicide or repetition of suicide attempt(s). Methods: 186 adolescents aged 16 to 21 hospitalised for suicide attempt or overwhelming suicidal ideation were included (TO); 148 of them were traced again for evaluations after 6 months and/or 18 months. DSM-IV diagnoses were assessed each time using the Mini International Neuropsychiatric Interview. Results: At TO, 39.2% of the subjects were found to have a PSUD. Among them, a significantly higher proportion was intoxicated at the time of the attempt than those without PSUD (44-.3% vs. 25.4%). Among the 148 adolescents who could be traced at either Ti or T2, two died from suicide and 30 repeated suicide attempt once or more time. A marginally significant association was found between death by suicide/repetition of suicide attempt and alcohol abuse/dependence at baseline (0R=3.3; CI 0.7-15.0; 0R=2.6, CI 0.7-9.3). More than one suicide attempt before admission to hospital at TO (OR=3.2; CI 1.1-10.0) and age over 19 at TO (0R=3.2; CI 1.1-9.2) were independently associated with the likelihood of death by suicide or repetition of suicide attempt. Conclusion: Among adolescents hospitalised for suicide attempt or overwhelming suicidal ideation, the risk of death or repetition of attempt is high and is associated with previous suicide attempts - especially among older adolescents - and also marginally associated with PSUD; these adolescents should be carefully evaluated for such risks and followed up once discharged from the hospital.

Cancers du sein chez l'homme: quatre cas avec différenciation neuroendocrine.

Introduction: Les cancers du sein (CS) chez l'homme sont rares (1% des CS) et relativement mal connus. La répartition des types histologiques diffère dans ce groupe par rapport aux CS de la femme. Objectif: Nous rapportons quatre cas de carcinomes mammaires invasifs à différenciation neuroendocrine diagnostiqués chez des patients de sexe masculin de 1992 à 2012. Cas: Les patients étaient âgés de 80, 77, 59 et 56 ans. La tumeur s'est révélée par une masse palpable (2 cas) ou une douleur (2 cas). Le geste chirurgical a été une tumorectomie chez un patient, une mastectomie chez 3 patients (un an après le diagnostic pour l'un d'entre eux). Ces quatre CS correspondaient à des carcinomes invasifs de grade 1 ou 2 selon Elston et Ellis, avec composante de carcinome papillaire solide dans 2 cas, hormonosensibles, de statut HER2 négatif, avec expression de la chromogranine ou/et de la synaptophysine dans plus de 50% des cellules tumorales. Le statut ganglionnaire axillaire était positif dans 2 cas, non évalué dans 2 cas. Les dossiers cliniques (traitement adjuvant, survie) sont en cours d'analyse. Discussion: Les CS sont rares chez l'homme, en majorité hormonosensibles, de stade relativement avancé dans les grandes séries disponibles (1). Une différenciation neuroendocrine n'a été qu'exceptionnellement rapportée dans les CS de l'homme (2). Dans 2 des 4 cas rapportés ici elle est associée à une composante de carcinome papillaire solide. En l'absence de composante in situ, l'hypothèse d'une métastase est à considérer. Conclusion: L'incidence et les spécificités éventuelles de ce sous-groupe de CS, quant au pronostic et à la réponse aux traitements, restent à déterminer. Références : 1. Anderson WF et al. JCO 2010;28:232-9 ; 2. Potier B et al. Ann Chirur Plast 2010.

Je t'aide moi non plus: biologique, comportemental ou psychologique, l'altruisme dans tous ses états

« Je t'aime moi non plus », le titre de la fameuse chanson de Gainsbourg reflète de manière exquise ce que la vie a de beau et d'amer à la fois. A défaut de traiter d'amour, cet ouvrage analyse les méandres de l'aide à sens unique. L'altruisme, ce comportement de don sans attente de retour de service, est abordé ici de manière scientifique et philosophique plutôt que poétique et littéraire. Un objectif est d'en traquer les mécanismes sous-jacents, ceux qui échappent à tout romantisme et se traduisent souvent en calculs de coûts et bénéfices. Il s'agit également d'approfondir les diverses manières de comprendre et de pratiquer l'altruisme. Souvent considéré comme une des plus grandes vertus humaines, l'objet de nombreux écrits philosophiques et psychologiques, l'altruisme peut-il se trouver chez les abeilles et les marmottes ? Posez la question à un biologiste de l'évolution et il vous répondra « Mais oui, évidemment ! ». A première vue, une telle réponse est consternante mais nous verrons qu'à y regarder de plus près, les philosophes et les biologistes ne parlent pas exactement de la même chose en utilisant le même terme. L'hétérogénéité des disciplines intéressées à l'altruisme et des contextes théoriques dans lesquels il est utilisé en ont fait une notion extrêmement complexe et difficile à saisir. Au sein des différentes sciences sociales et du vivant, l'altruisme est un élément pivot dans trois débats dont cet ouvrage prend le temps de retracer les contours. Tantôt, l'altruisme se profile en danger (apparent) pour la théorie de l'évolution darwinienne (chap. 1), tantôt, il sert de cheval de bataille dans la croisade contre l'idéal de l'homo economicus si souvent prôné en économie (chap. 2 et 3), tantôt il est une énigme à découvrir dans les méandres de nos motivations intimes (chap. 3). Dans le cadre de ces différents débats, la notion d'altruisme prend des significations sensiblement différentes. Pour en rendre compte, l'ensemble de l'ouvrage s'articule autour d'une triple distinction fondamentale : l'altruisme peut être compris au sens biologique, comportemental ou psychologique. Chacune de ces notions est utilisée dans un contexte spécifique au sein de sciences qui ont leurs propres traditions et leurs propres débats internes. La structure de l'ouvrage est organisée en fonction de cette triple distinction. Le premier chapitre est consacré à l'altruisme biologique, définit en termes de valeur de survie et de reproduction (fitness) : un comportement est altruiste s'il a pour effet d'augmenter la fitness d'autrui aux dépens de sa propre fitness. L'observation de comportements altruistes au sein du monde animal a posé un des plus grands défis à la théorie de l'évolution depuis la publication de l'Origine des espèces. Des générations de biologistes se sont attelés à la tâche d'expliquer comment un comportement qui augmente la fitness biologique d'autres organismes aux dépends de la fitness de l'agent a pu être sélectionnée au fil de l'évolution. Nous verrons que c'est grâce aux travaux de William Hamilton et d'autres que cette difficulté a pu être résolue. Le deuxième chapitre retrace les attaques d'une frange d'économistes (supportés dans leur effort critique par des théoriciens des jeux et anthropologues évolutionnistes), contre le modèle classique de l'homo economicus. Leur objectif est de montrer que des personnes ordinaires ne se comportement souvent pas en maximisateurs rationnels de leurs gains propres, comme le prédirait la théorie économique néo-classique. Dans le cadre de ce débat, c'est du comportement social spécifiquement humain et plus particulièrement de l'altruisme humain dont il est question. Le terme d'altruisme est alors utilisé dans un sens plus lâche que ne le font les biologistes ; ce que l'on appellera l'altruisme comportemental comprend les actions coûteuses pour l'agent et avantageuses pour autrui. La particularité humaine fournira également l'occasion de traiter la délicate question des rapports entre l'évolution génétique et la culture. Nous verrons que l'étude du comportement animal fournit les premiers éléments d'explication de l'altruisme humain, mais ce dernier ne peut être pleinement compris qu'au terme d'une analyse qui tient compte des capacités qui nous sont propres. Cette analyse nous permettra de saisir pourquoi les êtes humains sont à la fois plus sociaux et plus opportunistes (la contradiction n'est qu'apparente) que les autres espèces animales. Malgré leurs différences, les versions biologique et comportementale de l'altruisme sont très proches au sens où elles traitent des conséquences de comportements. Ces notions ne reflètent qu'imparfaitement la conception ordinaire que nous nous faisons de l'altruisme. L'altruisme tel qu'il est utilisé dans le langage courant correspond davantage à l'image que s'en font les philosophes et les psychologues. Pour déceler les actions altruistes, ces derniers se demandent généralement si elles ont été causées par un motif dirigé vers le bien d'autrui. En ce sens, on parle d'altruisme psychologique qui réfère aux causes plutôt qu'aux effets des actions d'aide. Le troisième chapitre est consacré aux débats qui font rage autour de la question de savoir si les êtres humains sont capables d'agir de manière altruiste psychologique, c'est-à-dire en fonction de motifs exclusivement dirigés vers le bien-être d'autrui. Nous verrons à quel point cette tâche est ardue à moins d'accepter de reformuler la question en termes de motivation primaire à l'action. Au terme de l'analyse, il apparaitra que les trois notions d'altruisme se croisent sans se recouper dans un enchevêtrement de liens plus ou moins complexes. Nous verrons par exemple que l'altruisme biologique (voire comportemental) pourrait bien être une condition nécessaire à l'évolution de l'altruisme psychologique ; des liens tangibles peut ainsi être tissés entre ces différentes notions. Les diverses approches du phénomène de l'altruisme retracées dans cet ouvrage fournissent également des clefs de compréhension des méandres du comportement social animal et plus particulièrement humain. De manière générale, sans apporter de solutions toutes faites, cet écrit peut servir de guide sémantique et initie le lecteur à une littérature interdisciplinaire émergeante, foisonnante, passionnante quoique encore souvent parsemée de confusions et de contradictions.