Interactions between learning and immunity in Drosophila melanogaster

Learning and immunity are two adaptive traits with roles in central aspects of an organism's life: learning allows adjusting behaviours in changing environments, while immunity protects the body integrity against parasites and pathogens. While we know a lot about how these two traits interact in vertebrates, the interactions between learning and immunity remain poorly explored in insects. During my PhD, I studied three possible ways in which these two traits interact in the model system Drosophila melanogaster, a model organism in the study of learning and in the study of immunity. Learning can affect the behavioural defences against parasites and pathogens through the acquisition of new aversions for contaminated food for instance. This type of learning relies on the ability to associate a food-related cue with the visceral sickness following ingestion of contaminated food. Despite its potential implication in infection prevention, the existence of pathogen avoidance learning has been rarely explored in invertebrates. In a first part of my PhD, I tested whether D. melanogaster, which feed on food enriched in microorganisms, innately avoid the orally-acquired 'novel' virulent pathogen Pseudomonas entomophila, and whether it can learn to avoid it. Although flies did not innately avoid this pathogen, they decreased their preference for contaminated food over time, suggesting the existence of a form of learning based likely on infection-induced sickness. I further found that flies may be able to learn to avoid an odorant which was previously associated with the pathogen, but this requires confirmation with additional data. If this is confirmed, this would be the first time, to my knowledge, that pathogen avoidance learning is reported in an insect. The detrimental effect of infection on cognition and more specifically on learning ability is well documented in vertebrates and in social insects. While the underlying mechanisms are described in detail in vertebrates, experimental investigations are lacking in invertebrates. In a second part of my PhD, I tested the effect of an oral infection with natural pathogens on associative learning of D. melanogaster. By contrast with previous studies in insects, I found that flies orally infected with the virulent P. entomophila learned better the association of an odorant with mechanical shock than uninfected flies. The effect seems to be specific to a gut infection, and so far I have not been able to draw conclusions on the respective contributions of the pathogen's virulence and of the flies' immune activity in this effect. Interestingly, infected flies may display an increased sensitivity to physical pain. If the learning improvement observed in infected flies was due partially to the activity of the immune system, my results would suggest the existence of physiological connections between the immune system and the nervous system. The basis of these connections would then need to be addressed. Learning and immunity are linked at the physiological level in social insects. Physiological links between traits often result from the expression of genetic links between these traits. However, in social insects, there is no evidence that learning and immunity may be involved in an evolutionary trade-off. I previously reported a positive effect of infection on learning in D. melanogaster. This might suggest that a positive genetic link could exist between learning and immunity. We tested this hypothesis with two approaches: the diallel cross design with inbred lines, and the isofemale lines design. The two approaches provided consistent results: we found no additive genetic correlation between learning and resistance to infection with the diallel cross, and no genetic correlation in flies which are not yet adapted to laboratory conditions in isofemale lines. Consistently with the literature, the two studies suggested that the positive effect of infection on learning I observed might not be reflected by a positive evolutionary link between learning and immunity. Nevertheless, the existence of complex genetic relationships between the two traits cannot be excluded. - L'apprentissage et l'immunité sont deux caractères à valeur adaptative impliqués dans des aspects centraux de la vie d'un organisme : l'apprentissage permet d'ajuster les comportements pour faire face aux changements de l'environnement, tandis que l'immunité protège l'intégrité corporelle contre les attaques des parasites et des pathogènes. Alors que les interactions entre l'apprentissage et l'immunité sont bien documentées chez les vertébrés, ces interactions ont été très peu étudiées chez les insectes. Pendant ma thèse, je me suis intéressée à trois aspects des interactions possibles entre l'apprentissage et l'immunité chez la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster, qui est un organisme modèle dans l'étude à la fois de l'apprentissage et de l'immunité. L'apprentissage peut affecter les défenses comportementales contre les parasites et les pathogènes par l'acquisition de nouvelles aversions pour la nourriture contaminée par exemple. Ce type d'apprentissage repose sur la capacité à associer une caractéristique de la nourriture avec la maladie qui suit l'ingestion de cette nourriture. Malgré les implications potentielles pour la prévention des infections, l'évitement appris des pathogènes a été rarement étudié chez les invertébrés. Dans une première partie de ma thèse, j'ai testé si les mouches, qui se nourrissent sur des milieux enrichis en micro-organismes, évitent de façon innée un 'nouveau' pathogène virulent Pseudomonas entomophila, et si elles ont la capacité d'apprendre à l'éviter. Bien que les mouches ne montrent pas d'évitement inné pour ce pathogène, elles diminuent leur préférence pour de la nourriture contaminée dans le temps, suggérant l'existence d'une forme d'apprentissage basée vraisemblablement sur la maladie générée par l'infection. J'ai ensuite observé que les mouches semblent être capables d'apprendre à éviter une odeur qui était au préalable associée avec ce pathogène, mais cela reste à confirmer par la collecte de données supplémentaires. Si cette observation est confirmée, cela sera la première fois, à ma connaissance, que l'évitement appris des pathogènes est décrit chez un insecte. L'effet détrimental des infections sur la cognition et plus particulièrement sur les capacités d'apprentissage est bien documenté chez les vertébrés et les insectes sociaux. Alors que les mécanismes sous-jacents sont détaillés chez les vertébrés, des études expérimentales font défaut chez les insectes. Dans une seconde partie de ma thèse, j'ai mesuré les effets d'une infection orale par des pathogènes naturels sur les capacités d'apprentissage associatif de la drosophile. Contrairement aux études précédentes chez les insectes, j'ai trouvé que les mouches infectées par le pathogène virulent P. entomophila apprennent mieux à associer une odeur avec des chocs mécaniques que des mouches non infectées. Cet effet semble spécifique à l'infection orale, et jusqu'à présent je n'ai pas pu conclure sur les contributions respectives de la virulence du pathogène et de l'activité immunitaire des mouches dans cet effet. De façon intéressante, les mouches infectées pourraient montrer une plus grande réactivité à la douleur physique. Si l'amélioration de l'apprentissage observée chez les mouches infectées était due en partie à l'activité du système immunitaire, mes résultats suggéreraient l'existence de connections physiologiques entre le système immunitaire et le système nerveux. Les mécanismes de ces connections seraient à explorer. L'apprentissage et l'immunité sont liés sur un plan physiologique chez les insectes sociaux. Les liens physiologiques entre les caractères résultent souvent de l'expression de liens entre ces caractères au niveau génétique. Cependant, chez les insectes sociaux, il n'y a pas de preuve que l'apprentissage et l'immunité soient liés par un compromis évolutif. J'ai précédemment rapporté un effet positif de l'infection sur l'apprentissage chez la drosophile. Cela pourrait suggérer qu'une relation génétique positive existerait entre l'apprentissage et l'immunité. Nous avons testé cette hypothèse par deux approches : le croisement diallèle avec des lignées consanguines, et les lignées isofemelles. Les deux approches ont fournies des résultats similaires : nous n'avons pas détecté de corrélation génétique additive entre l'apprentissage et la résistance à l'infection avec le croisement diallèle, et pas de corrélation génétique chez des mouches non adaptées aux conditions de laboratoire avec les lignées isofemelles. En ligne avec la littérature, ces deux études suggèrent que l'effet positif de l'infection sur l'apprentissage que j'ai précédemment observé ne refléterait pas un lien évolutif positif entre l'apprentissage et l'immunité. Néanmoins, l'existence de relations génétiques complexes n'est pas exclue.

Exposition aux bioaérosols dans deux milieux professionnels : les cabinets de dentistes et les cultures de concombres et tomates

L'exposition aux bioaérosols (endotoxines, bactéries et spores de champignons en suspension dans l'air) et les problèmes de santé qui en découlent sont bien connus dans certains milieux professionnels (station d'épuration des eaux usées, élevages d'animaux, traitements des déchets organiques, travailleurs du bois, récolte et manutention des céréales, agriculture...). Cependant, les études avec investigations des concentrations aéroportées d'endotoxines et de micro-organismes se font très rares dans d'autres milieux professionnels à risque. Cette note d'actualité scientifique présente la synthèse de deux publications visant à quantifier les bioaérosols dans deux milieux professionnels rarement étudiés : les cabinets dentaires et les cultures maraîchères de concombres et tomates. Les dentistes ainsi que leurs assistants sont souvent bien informés sur les risques chimiques, les risques liés aux postures et les risques d'accidents avec exposition au sang. En revanche, le risque infectieux lié à une exposition aux bioaérosols est la plupart du temps méconnu. La flore bactérienne buccale est très riche et l'utilisation d'instruments tels que la fraise, le détartreur à ultrasons et le pistolet air-eau entraîne la dissémination aéroportée d'une grande quantité de bactéries. De plus, la conception des instruments générant un jet d'eau (diamètre des tubulures) favorise la formation de biofilm propice à l'adhérence et à la multiplication de micro-organismes à l'intérieur même des tuyaux. Ces micro-organismes se retrouvent alors en suspension dans l'air lors de l'utilisation de ces pistolets.L'inhalation de grandes quantités de ces micro-organismes pourrait alors engendrer des problèmes respiratoires (hypersensibilisation, asthme). De plus la présence de pathogènes, tels que les légionelles, les pseudomonas et les mycobactéries à croissance rapide, dans l'eau de ces unités dentaires peut aussi entraîner des risques infectieux pour les patients et pour les soignants. La production de tomates et concombres en Europe en 2008, était respectivement de 17 et 2 millions de tonnes dont 850 000 et 140 000 tonnes pour la France. La récolte, le tri et la mise en cageots ou en barquette individuelle de ces légumes génèrent de la poussière riche en matières organiques. Très peu d'études ont investigué l'exposition à ces poussières et aux endotoxines dans les serres de cultures intensives. Notamment, les données concernant les cultures de tomates sont inexistantes bien que ce légume soit un des plus cultivés en Europe. [Auteur]

Avaluació Ambiental/ L'évaluation environnementale

L'objectiu d’aquesta fitxa tècnica és la difusió de la metodologia Anàlisi de Cicle de Vida, ACV, com a mètode per avaluar ambientalment l’agricultura ecològica, detectar els punts febles i aportar alternatives. Els estudis d’ACV utilitzen la metodologia proposada per les normatives ISO (ISO-14040, 2006; ISO-14044, 2006). Els estudis previs que l’han aplicat avalen la metodologia, mostrant que l’eina ACV reuneix les característiques d’objectivitat i transparència per a l’estudi de l’impacte ambiental de la producció agrària ecològica. Existeixen, però, aspectes metodològics poc desenvolupats que requeriran de futura recerca i que resumim en aquesta fitxa. Aspectes principalment relacionats amb la necessitat de bases de dades locals per una correcta realització dels inventaris i consens en les metodologies per anàlisis d’impactes relacionats principalment amb l’ús del sòl, biodiversitat i toxicitat.

Patacades, parenostres i sardanes : documentació i anàlisi de la festa de Sant Sebastià de Cadaquès

El tema en què se situa aquest projecte és el de “música i Festa”. El cas documentat i analitzat és el de la festa de Sant Sebastià de Cadaqués (Catalunya) que es celebra el 20 de gener, principalment a l’ermita situada a la muntanya del Pení. Se n’estudien els tres elements musicals principals relacionant-los amb el tot de la festa: la missa, les sardanes i les patacades, un ball en el qual es canten sàtires. L’objectiu principal del projecte és veure si, per com es realitzen i es conceben la música i el ball, l’esdeveniment té més característiques de la Festa, entenent aquesta com un camp d’estudi divers.

Les institucions de protecció de la persona en el dret civil de Catalunya

El treball analitza les institucions de protecció de la persona en el dret civil de Catalunya, d’acord amb la nova regulació del llibre segon CCCat: la potestat parental, la tutela, la curatela, el defensor judicial, la guarda de fet, l’assistència, la protecció patrimonial de la persona discapacitada o dependent, i la protecció dels menors desemparats

Valoriser le géopatrimoine par la médiation indirecte et la visualisation des objets géomorphologiques

Le géopatrimoine regroupe des objets géologiques lato sensu auxquels certaines valeurs sont attribuées, en fonction de leur intérêt pour la science, de leur rareté, de leurs particularités culturelles ou écologiques, etc. Valoriser le géopatrimoine signifie avant tout faire partager cette approche aux non-spécialistes, en expliquant ce qui fait la valeur de ces objets. Cette valorisation peut s'effectuer, entre autres, sous la forme d'une activité touristique et contribuer ainsi au développement régional. Faire comprendre l'origine, la singularité et la valeur des formes du relief implique le recours à une communication éducative, désignée par le terme de médiation. Les implications de la dimension éducative du processus, comme la prise en compte des connaissances et attentes du public, la création d'un environnement favorable à l'apprentissage ou l'attractivité du contenu, sont souvent négligées. Du point de vue conceptuel, un modèle de la médiation indirecte (c'est-à-dire au moyen de supports médiatiques) a été proposé et appliqué au développement empirique de produits de médiation et à leur évaluation. Ce modèle ne garantit pas la réussite de la communication éducative, mais contribue à créer un cadre favorable au processus. De plus, plusieurs lignes directrices pour le choix du type de média et sa mise en forme ont été définies sur la base d'une compilation de résultats de la psychologie cognitive sur l'usage des médias pour l'apprentissage. Des méthodes qualitatives et quantitatives variées ont été mobilisées: enquêtes par questionnaire ex situ et in situ, auprès des visiteurs de géomorphosites de montagne, réalisation de médias interactifs testés ensuite auprès de divers publics (parcours enregistré, pré- et post-questionnaires) et entretiens collectifs. Les résultats obtenus éclairent divers aspects de la problématique. L'étude du public a montré, par exemple, que le géotourisme possède un réel public parmi les visiteurs des sites de montagnes: trois-quarts d'entre eux expriment de l'intérêt pour des explications sur la géologie et l'évolution du paysage. Cette thèse a exploré ces aspects liés au processus d'apprentissage en se focalisant sur les médias visuels, surtout interactifs. La plupart des médias visuels couramment utilisés en géomorphologie ont été considérés. Le développement de versions interactives de ces médias sous forme d'applications web a fourni un aperçu concret des possibilités des nouvelles technologies. Les utilisateurs apprécient en particulier a richesse du contenu, le haut degré d'interactivité et la variété de ces applications. De tels médias incitent à visiter le site naturel et semblent aussi répondre aux intérêts de publics variés.

Comprendre

La trace matérielle est une information élémentaire sur une activité qui a lieu dans un environnement physique et social immédiat et qui relève principalement de la sécurité. Leur exploitation doit donc s'étendre au-delà du système judiciaire, vers le renseignement en général et l'étude de phénomènes. Des profils chimiques extraits à partir des saisies de stupéfiants, des montres contrefaites, des courriels non-sollicités, les restes d'incendies sont des exemples de traces qui résultent d'activités répétitives qu'il convient de mieux saisir. La science forensique et la criminologie se rencontrent alors pour étudier des problèmes de sécurité munis de nouveaux jeux d'information. La constitution de banques de données pertinentes est d'ailleurs une préoccupation majeure de la recherche en criminologie. Par des sondages toujours plus larges et des techniques modernes d'acquisition s'appuyant sur les technologies de l'information, la criminologie peut maintenant étendre les analyses comparatives et longitudinales de phénomènes liés à la délinquance des jeunes. Mais la validité et la pertinence de comparaisons doivent être discutées, notamment lorsque les analyses portent sur la violence envers les femmes dans des contextes différents.

Premiers résultats d'un suivi de l'edelweiss (Leontopodium alpinum Cass.) dans le val Ferret (Valais)

Cet article présente une étude, commencée en 2007, sur le développement de l'edelweiss dans deux alpages du val Ferret (VS). A moyen terme, cette étude vise à estimer la capacité de résistance à la pâture des moutons de l'espèce et à mieux connaître la dynamique de ses populations dans l'idée d'améliorer sa conservation. L'article présente les deux sites d'études (conditions écologiques, importance des populations d'edelweiss) et s'intéresse principalement à la composition du tapis végétal. Cette première étape est avant tout descriptive mais elle est d'importance primordiale pour pouvoir interpréter les observations de multiplication et de colonisation de l'edelweiss in situ. Des méthodes de l'écologie numérique sont utilisées pour explorer la variabilité de la composition spécifique des parcelles d'étude, subdivisées en groupes homogènes. On cherche ensuite les variables environnementales qui expliquent le mieux la composition floristique des groupes retenus.

Prevención, seguimiento y evaluación de la descontaminación de percloroetileno en suelo y aguas subterráneas en un terreno industrial

La contaminación de suelos y aguas subterráneas es uno de los problemas ambientales más extendidos en gran parte de los terrenos industriales de Cataluña. En este proyecto se ha analizado el proceso de gestión de la contaminación: caracterización, remediación y seguimiento de la descontaminación en suelos y aguas subterráneas por un caso de afección por organoclorados (percloroetileno) y otros contaminantes (hidrocarburos, selenio y cromo) en un emplazamiento industrial situado en una zona agroforestal (superficie de 81.462 m2). A partir de la implantación en la empresa del sistema de gestión ISO 14.001 en 1.996, se abrieron diferentes proyectos de gestión para los posibles contaminantes. Por las mismas fechas, también se detectó una afección por selenio en aguas subterráneas, ajena a la empresa de estudio. Por el momento, el único contaminante que ha requerido de un proceso de descontaminación ha sido el percloroetileno. En suelos se emplea el método “soil vapor extraction” y en aguas subterráneas el método “airstripping”. Finalmente, se ha llevado a cabo una comparación de los costes reales derivados del proceso de descontaminación del percloroetileno en contra de los costes que se hubiesen derivado la implantación de medidas de prevención de la contaminación. El resultado de la valoración indica que la descontaminación de éste compuesto requiere de una inversión económica importante, unas 10 veces más elevada que los costes derivados de las medidas de prevención.

Gestión de objetos digitales con ContentDm: estudio de caso en el Consorci de Biblioteques Universitàries de Catalunya y el Institut Cartogràfic de Catalunya

La gestión de objetos digitales, ya sean imágenes u otros tipos de ficheros digitales, supone un reto para las organizaciones. Es un proceso estratégico en el que están implicadas varias tareas dentro de la propia institución, desde una posible digitalización del documento físico a una correcta gestión documental pasando por la óptima definición de los requisitos funcionales que debe tener la herramienta que publique y gestione los objetos digitales. Se presenta el caso de dos instituciones, Consorci de Biblioteques Universitàries de Catalunya e Institut Cartogràfic de Catalunya, que afrontaron este proceso estratégico y escogieron ContentDm para la publicación y gestión de sus imágenes digitales.

Productivity and human capital: a business-level analysis

This paper aims to analyse the impact of human capital on business productivity, focusing the analysis on the possible effect of the complementarity that exists between human capital and new production technologies, particularly advanced manufacturing technologies (AMTs) for the specific case of small and medium enterprises (SMEs) in Catalonia. Additionally, following the theory of skill-biased technological change, the paper analyses whether technological change produces bias exclusively in the skills required for managers, or whether the bias extends to the skills required of production staff. With this objective, we have compared the possible existence of complementarity between AMTs and the level of human capital for different occupational groups. The results confirm the complementary relationship between human capital and new production technologies. The results by occupational group confirm that to maximise the productivity of new technologies, skilled staff are needed both in management and production, with managers and professionals as well as skilled operatives playing a vital role. Keywords: human capital, process technologies, complementarity, business productivity. (JEL D24, J24, O30).

Productivity in southern European small firms: When and how work organization complements process innovation

The aim of this paper is to analyse the effects of human capital, advanced manufacturing technologies (AMT), and new work organizational practices on firm productivity, while taking into account the synergies existing between them. This study expands current knowledge in this area in two ways. First, in contrast with previous works, we focus on AMT and not ICT (information and communication technologies). Second, we use a unique employer-employee data set for small firms in a particular area of southern Europe (Catalonia, Spain). Using a small firm data set, allows us to analyse the particular case of small and medium enterprises, since we cannot assume they have the same characteristics as large firms. The results provide evidence in favor of the complementarity hypothesis between human capital, advanced manufacturing technologies, and new work organization practices, although we show that the complementarity effects depend on what type of work organization practices are used by a firm. For small and medium Catalan firms, the only set of work organization practices that improve the benefits of human capital and technology investment are those practices which are more quality oriented, such as quality circles, problem-solving groups or total quality management.

Canvi tecnològic i desenvolupament econòmic durant la segona revolució industrial: la transferència tecnològica del sector tèxtil entre Anglaterra i Catalunya

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of Sussex, Gran Bretanya, entre març i juliol del 2008. L’estada ha estat centrada en obtenir fonts documentals primàries, per avançar en el projecte d’investigació sobre la transferència de tecnologia entre Catalunya i Anglaterra durant la Segona Revolució Industrial. Això ha estat possible gràcies a la consulta de les patents britàniques (Business & Intellectual Property Centre at the British Library). Així mateix, l’obtenció dels recursos documentals especialitzats de diverses biblioteques de referència situades al campus de la University of Sussex (Keith Pavitt Libray (SPRU), Library of Sussex, British Library of Development Studies) i a Ruddignton Framework Knitters’ Library a Nottingham han estat fonamentals, tal i com es pot veure en la relació detallada que es presenta.

Incidència, mortalitat i supervivència per càncer a Catalunya 2007

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Universitat de Bonn, Alemanya, entre agost i desembre del 2008. Recentement, arran de la creació del Registre de Càncer de Catalunya, s'ha el.laborat un nou "estat de la qüestió" del càncer a Catalunya, que ha permès obtenir una imatge complerta de la incidència, mortalitat i supervivència del càncer a Catalunya, a partir de les dades obtingudes pels registres poblacionals del càncer de Girona i Tarragona pel que fa a la incidència del càncer, i pel registre de Mortalitat de Catalunya, pel que fa a la mortalitat per càncer. El projecte realitzat ha tingut dos objectius principals. En primer lloc, desenvolupar un conjunt integrat de funcions per al càlcul automatitzat de la incidència, mortalitat i supervivència, així com l'ajust dels models estadístics que permeten avaluar les tendències i obtenir les projeccions del càncer pels anys futurs. En segon lloc, s'han aplicat les funcions a les dades disponibles i s'han obtingut els resultats a Catalunya, que inclou les projeccions de la incìdència i mortalitat per càncer a Catalunya fins a l'any 2020. Tos dos objectius han estat substancialment assolits. Pel que fa al primer, s'ha desenvolupat un fitxer font en R que conté les macros i funcions utilitzades. Pel que fa al segon, les anàlisis realitzades han estat emprades per a la realització d'una monografia sobre el càncer a Catalunya, que actualment està acceptada per la seva publicació. Els resultats mostren que la incidència per càncer ha augmentat i està previst que així continuï, tot i que es preveu un esmoertiment de l'augment pels homes. Pel que fa a la mortalitat s'observa un recent decrement que es preveu que es mantingui en el futur, essent aquest major pels homes respecte les dones.