Les neurosciences au Tribunal : de la responsabilité à la dangerosité, enjeux éthiques soulevés par la nouvelle loi française

AIM: In the past few years, spectacular progress in neuroscience has led to the emergence of a new interdisciplinary field, the so-called "neurolaw" whose goal is to explore the effects of neuroscientific discoveries on legal proceedings and legal rules and standards. In the United States, a number of neuroscientific researches are designed specifically to explore legally relevant topics and a case-law has already been developed. In Europe, neuroscientific evidence is increasingly being used in criminal courtrooms, as part of psychiatric testimony, nourishing the debate about the legal implications of brain research in psychiatric-legal settings. Though largely debated, up to now the use of neuroscience in legal contexts had not specifically been regulated by any legislation. In 2011, with the new bioethics law, France has become the first country to admit by law the use of brain imaging in judicial expertise. According to the new law, brain imaging techniques can be used only for medical purposes, or scientific research, or in the context of judicial expertise. This study aims to give an overview of the current state of the neurolaw in the US and Europe, and to investigate the ethical issues raised by this new law and its potential impact on the rights and civil liberties of the offenders. METHOD: An overview of the emergence and development of "neurolaw" in the United States and Europe is given. Then, the new French law is examined in the light of the relevant debates in the French parliament. Consequently, we outline the current tendencies in Neurolaw literature to focus on assessments of responsibility, rather than dangerousness. This tendency is analysed notably in relation to the legal context relevant to criminal policies in France, where recent changes in the legislation and practice of forensic psychiatry show that dangerousness assessments have become paramount in the process of judicial decision. Finally, the potential interpretations of neuroscientific data introduced into psychiatric testimonies by judges are explored. RESULTS: The examination of parliamentary debates showed that the new French law allowing neuroimaging techniques in judicial expertise was introduced in the aim to provide a legal framework that would protect the subject against potential misuses of neuroscience. The underlying fear above all, was that this technology be used as a lie detector, or as a means to predict the subject's behaviour. However, the possibility of such misuse remains open. Contrary to the legislator's wish, the defendant is not fully guaranteed against uses of neuroimaging techniques in criminal courts that would go against their interests and rights. In fact, the examination of the recently adopted legislation in France shows that assessments of dangerousness and of risk of recidivism have become central elements of the criminal policy, which makes it possible, if not likely that neuroimaging techniques be used for the evaluation of the dangerousness of the defendant. This could entail risks for the latter, as judges could perceive neuroscientific data as hard evidence, more scientific and reliable than the soft data of traditional psychiatry. If such neuroscientific data are interpreted as signs of potential dangerousness of a subject rather than as signs of criminal responsibility, defendants may become subjected to longer penalties or measures aiming to ensure public safety in the detriment of their freedom. CONCLUSION: In the current context of accentuated societal need for security, the judge and the expert-psychiatrist are increasingly asked to evaluate the dangerousness of a subject, regardless of their responsibility. Influenced by this policy model, the judge might tend to use neuroscientific data introduced by an expert as signs of dangerousness. Such uses, especially when they subjugate an individual's interest to those of society, might entail serious threats to an individual's freedom and civil liberties.

Association of urinary calcium excretion with serum calcium and vitamin D levels

Contexte de recherche Mon projet de thèse en médecine concerne l'exploration des facteurs associés à l'excrétion urinaire de calcium durant 24h dans une étude populationnelle suisse. Les données qui ont été utilisées sont issues d'une étude populationnelle connue sous le nom de « Swiss survey on Salt intake », qui a été effectuée entre janvier 2010 et mars 2012 et avait pour but principal d'investiguer la consommation de sel de la population suisse. L'étude a regroupé plusieurs centres d'investigations dans toute la Suisse (11 centres dans 9 cantons), dans trois langues nationales (français, allemand et italien) et concerne des participants âgés de plus de 15 ans. Cette étude avait l'avantage de collecter des données anthropométriques, sanguines, urinaires, de lister les traitements et de poser des questions sur le style de vie (alcool, activité physique, etc.). A notre connaissance, peu d'articles populationnels explorent les facteurs associés à l'excrétion urinaire de calcium durant 24h et notamment l'association de celle-ci avec le calcium corrigé sanguin et la 250H-vitamine D2*3 sanguin chez les hommes et les femmes. Méthodes Après exclusions des données manquantes, 1293 participants sur 1550 ont été retenus pour l'analyse statistique. Celle-ci a été effectuée grâce au logiciel Stata 12. Nous avons utilisé la régression linéaire multiple dont la variable dépendante était l'excrétion urinaire de calcium durant 24h en stratifiant les analyses par sexe (en raison des interactions statistiques significatives entre calcémie et sexe, et entre vitamine D et sexe). Les variables indépendantes comprenaient des variables en lien avec l'excrétion urinaire de calcium (vingt-quatre covariables au total) dont la 250H-vitamine D2+3 (avec la variabilité saisonnière) et la calcémie (calcium sérique corrigé par les protéines). Résultats D'importantes différences entre hommes et femmes ont été observées : une association positive entre l'excrétion urinaire de calcium durant 24h et la calcémie corrigée a été trouvée chez les femmes mais pas chez les hommes. En parallèle, nous relevons une association positive entre l'excrétion urinaire de calcium durant 24h et la 250H-vitamine D2+3 chez les hommes mais pas chez les femmes (liée essentiellement à la présence 250H-vitamine D3 en quantité bien plus importante que la 250H-vitamine D2). Nous soulevons deux hypothèses possibles pour expliquer ces importances différences hommes-femmes. La première hypothèse est l'influence des hormones sexuelles. La seconde hypothèse est la contribution des facteurs diététiques. De nouvelles analyses et de nouvelles études populationnelles sont nécessaires pour confirmer ou infirmer ces hypothèses. Perspectives Une prochaine étape sera d'explorer l'influence de l'excrétion urinaire de sodium, de potassium et d'urée sur les associations observées afin d'étudier une possible influence de l'alimentation sur ces résultats. Une autre étape consistera à doser les hormones sexuelles dans les échantillons de cette étude ou dans ceux d'une autre étude. La prévalence de l'hypercalciurie dans cette étude (9 % chez les hommes et 8.1% chez les femmes) est plus basse que dans d'anciennes études non-populationnelles. Il paraît important de mentionner qu'il existe peu de données sur les normes de calciurie dans la population générale et qu'il n'existe pas de consensus international claire concernant la définition de l'hypercalciurie. Cette prévalence élevée est notamment pertinente dans la cadre des néphrolithiasés, qui sont connues pour être plus fréquentes chez les hommes que chez les femmes. Enjeux Les différences hommes-femmes observées pourraient avoir des implications pour améliorer notre compréhension des mécanismes impliqués dans les lithiases urinaires et dans le risque cardiovasculaire associé ainsi que dans notre compréhension des mécanismes associés à l'ostéoporose.

Improvements in the Assessment of Bacterial Viability and Killing

It is axiomatic that our planet is extensively inhabited by diverse micro-organisms such as bacteria, yet the absolute diversity of different bacterial species is widely held to be unknown. Different bacteria can be found from the depths of the oceans to the top of the mountains; even the air is more or less colonized by bacteria. Most bacteria are either harmless or even advantageous to human beings but there are also bacteria, which can cause severe infectious diseases or spoil the supplies intended for human consumption. Therefore, it is vitally important not only to be able to detect and enumerate bacteria but also to assess their viability and possible harmfulness. Whilst the growth of bacteria is remarkably fast under optimum conditions and easy to detect by cultural methods, most bacteria are believed to lie in stationary phase of growth in which the actual growth is ceased and thus bacteria may simply be undetectable by cultural techniques. Additionally, several injurious factors such as low and high temperature or deficiency of nutrients can turn bacteria into a viable but non-culturable state (VBNC) that cannot be detected by cultural methods. Thereby, various noncultural techniques developed for the assessment of bacterial viability and killing have widely been exploited in modern microbiology. However, only a few methods are suitable for kinetic measurements, which enable the real-time detection of bacterial growth and viability. The present study describes alternative methods for measuring bacterial viability and killing as well as detecting the effects of various antimicrobial agents on bacteria on a real-time basis. The suitability of bacterial (lux) and beetle (luc) luciferases as well as green fluorescent protein (GFP) to act as a marker of bacterial viability and cell growth was tested. In particular, a multiparameter microplate assay based on GFP-luciferase combination as well as a flow cytometric measurement based on GFP-PI combination were developed to perform divergent viability analyses. The results obtained suggest that the antimicrobial activities of various drugs against bacteria could be successfully measured using both of these methods. Specifically, the data reliability of flow cytometric viability analysis was notably improved as GFP was utilized in the assay. A fluoro-luminometric microplate assay enabled kinetic measurements, which significantly improved and accelerated the assessment of bacterial viability compared to more conventional viability assays such as plate counting. Moreover, the multiparameter assay made simultaneous detection of GFP fluorescence and luciferase bioluminescence possible and provided extensive information about multiple cellular parameters in single assay, thereby increasing the accuracy of the assessment of the kinetics of antimicrobial activities on target bacteria.

Social insurances system's shortcomings : the example of the low-income young retirees' access to healthcare [Imperfections du système d'assurances sociales : l'exemple de l'accès aux soins des jeunes retraité(e)s à revenu modeste]

This article presents the results of a study involving 2445 recently retired persons from the Canton of Vaud in Switzerland who choose to forego health care. These persons of modest means barely qualify for government assistance programs and do not benefit from the social safety net that is provided to the truly destitute. 17.9% of the respondents to the questionnaire said that they forego health care for financial reasons. Interviews reveal the complex reasons that lie behind such a choice, as well as the compensation strategies that are sometimes used to get medical treatment. These strategies show that the people are able to act when the circumstances require them to do so. Despite that, their situation remains insecure. Cet article analyse les résultats d'une étude sur le renoncement aux soins menée auprès de 2445 Vaudois∙e∙s récemment retraité∙e∙s. Ces personnes de situation modeste sont proches des limites d'accès aux aides étatiques et ne bénéficient pas du même filet de protection sociale que d'autres plus démunies. 17.9% des répondant∙e∙s au questionnaire déclarent renoncer à des soins pour raisons financières. Des entretiens mettent en évidence la complexité du renoncement, ainsi que les stratégies compensatoires que les personnes adoptent pour accéder à certains soins. Ces dernières démontrent une capacité d'agir en situation qui reste toutefois précaire.

Targeting the undruggable: immunotherapy meets personalized oncology in the genomic era.

Owing to recent advances in genomic technologies, personalized oncology is poised to fundamentally alter cancer therapy. In this paradigm, the mutational and transcriptional profiles of tumors are assessed, and personalized treatments are designed based on the specific molecular abnormalities relevant to each patient's cancer. To date, such approaches have yielded impressive clinical responses in some patients. However, a major limitation of this strategy has also been revealed: the vast majority of tumor mutations are not targetable by current pharmacological approaches. Immunotherapy offers a promising alternative to exploit tumor mutations as targets for clinical intervention. Mutated proteins can give rise to novel antigens (called neoantigens) that are recognized with high specificity by patient T cells. Indeed, neoantigen-specific T cells have been shown to underlie clinical responses to many standard treatments and immunotherapeutic interventions. Moreover, studies in mouse models targeting neoantigens, and early results from clinical trials, have established proof of concept for personalized immunotherapies targeting next-generation sequencing identified neoantigens. Here, we review basic immunological principles related to T-cell recognition of neoantigens, and we examine recent studies that use genomic data to design personalized immunotherapies. We discuss the opportunities and challenges that lie ahead on the road to improving patient outcomes by incorporating immunotherapy into the paradigm of personalized oncology.

Entraînement à faire face au stress professionnel pour les personnes avec un retard intellectuel : une étude pilote / Training to cope with workplace stress for people with mild intellectual disability: a pilot study

Cette étude pilote cherche à tester la faisabilité de l'entraînement à la cohérence cardiaque avec des personnes atteintes d'un retard intellectuel dans le cadre d'un atelier protégé. Un entraînement à la cohérence cardiaque est proposé aux participants volontaires pour une durée de deux semaines à la prise de travail, matin et après-midi. Une appréciation des effets de ces exercices respiratoires est effectuée avant et après entraînement par la mesure d'indices de variabilité cardiaque et une évaluation de la perception du stress professionnel. La comparaison des valeurs récoltées pré et post-entraînement révèle une amélioration significative dans l'activation de la branche parasympathique. L'évaluation des valeurs du RMSSD sont inversement corrélées à l'évaluation des participants de leurs stress perçu. Ensemble, nos résultats indiquent que la population atteinte de retard intellectuel est réceptive à l'apprentissage de la cohérence cardiaque et que la baisse de leur stress est liée à une hausse de l'activité inhibitrice parasympathique, plutôt qu'à une diminution de l'activité excitatrice sympathique. Les considérations offertes par cette étude exploratoire doivent être étayées, mais permettent d'ores et déjà d'ouvrir de nouvelles perspectives dans la prise en charge de populations pour lesquelles la gestion du stress est mal adaptée.

Strategisen johtamisen omistajalähtöinen näkökulma

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli analysoida strategisen johtamisen omistajalähtöistä johtamismallia kirjallisuuden valossa. Tutkimusmenetelmänä käytettiin olemassa olevaan tekstiaineistoon perustuvaa tulkitsevaa käsitetutkimusta, jolle on ominaista, ettei tutkija ole vuorovaikutuksessa aineiston tuottajan kanssa. Työ oli luonteeltaan teoreettinen, kuvaileva ja laadullinen Tutkimuksen aineistona toimi neljä omistajalähtöistä johtamista käsittelevää teosta, joista kahdessa annettiin kokonaiskuva omistajalähtöisestä johtamisesta, yhdessä aihetta lähestyttiin arvonmäärityksen näkökulmasta ja yhdessä riskien-hallinnan näkökulmasta. Strategiaviitekehys muodostettiin käyttäen hyväksi Chaffeen kolmea, Mintzbergin yhdeksää sekä Volberda ja Elfringin kolmea koulukuntaa. Koulukuntajakoa hyödynnettiin strategisen johtamisen historiallisiin taustoihin tutustumisessa. Yrityksen arvonmääritykselle muodostettiin viitekehys strategia-kirjallisuuden määrittelemistä arvostrategioista. Kasvustrategian viiitekehys muodostui monialaistumisesta ja kansainvälistymisstrategiasta. Tutkimustulokset osoittavat, että omistajalähtöisesti johdetun yrityksen kaiken toiminnan lähtökohtana on omistajien varallisuuden kasvattaminen. Omistajien yritykseen kohdistuvat odotukset ovat yrityksen markkina-arvossa. Hallituksen merkitys johdon ja omistajien rajapintana lisääntyy. Johdon palkkiot on kytketty osakekurssiin. Osakkeenomistajat voidaan jakaa kahteen ryhmään: pääomasijoittajiin ja pörssisijoittajiin. Pääomasijoittajat odottavat yritykseltä tasaista kasvua, maltillista osinkopolitiikkaa, kannattavaa liiketoimintaa sekä riskienhallintaa pitkällä aikavälillä. Pörssisijoittajien odotukset ovat yrityksen markkina-arvossa ja pikaisissa voitoissa.

Le rôle de CRTC1 dans la prise de poids induite par les antipsychotiques

Les antipsychotiques atypiques, de deuxième génération, ont largement contribué à améliorer le traitement des patients souffrant de schizophrénie. Cependant, leur mécanisme d'action reste mal compris et leurs effets secondaires sont importants, notamment la prise de poids. CRTC1 (CREB-regulated transcription coactivator 1), aussi appelé TORC1 (transducers of regulated CREB activity 1), est un coactivateur de CREB. Il régule la transcription de Bdnf1 qui joue un rôle essentiel dans le contrôle de la balance énergétique dépendant du VMH 2, 3, 4. Nous pensons que CRTC1 est impliqué dans la prise de poids induite par certains antipsychotiques. En effet, il a été démontré que les souris Crtc1-/- devenaient hyperphagiques et obèses 5, 6, que la régulation de l'activité de CRTC1 se faisait par l'AMPK et que les antipsychotiques atypiques activaient cette kinase dans l'hypothalamus.7 L'AMPK de l'hypothalamus est liée à la régulation de la prise alimentaire, elle inverse l'action de la leptine, hormone anorexigène. Suite à ces constatations, nous proposons de suivre l'hypothèse de travail suivante : l'activation de l'AMPK par les antipsychotiques atypiques dans l'hypothalamus peut maintenir la phosphorylation de CRTC1 et le bloquer dans le cytoplasme, l'empêchant ainsi d'activer les gènes anorexigènes, comme Bdnf par exemple. En effet, la forme phosphorylée inactive de CRTC1 est séquestrée dans le cytoplasme et sa migration dans le noyau nécessite en même temps l'activation de la phosphatase calcineurine et l'inactivation des kinases de la famille de l'AMPK. Dans le travail que nous avons entamé, nous cherchons donc, par western blot et par immunohistochimie, à comprendre si les antipsychotiques atypiques inactivent CRTC1 en induisant sa phosphorylation par l'AMPK et sa rétention dans le cytoplasme.

Hospitalisation du proche : fatigue et coping du proche aidant à l'occasion de cette transition

Le processus de vieillissement entraîne une augmentation et une complexification des besoins de soins. Or, la proportion de personnes vieillissantes dans le monde et en Suisse s'accroit. Les professionnels de la santé ne disposent pas des moyens économiques et humains pour couvrir l'ensemble des besoins de soins. Les proches aidants contribuent de manière importante à la couverture des besoins. Cette contribution devient un élément central de la politique du maintien à domicile. Cependant, l'engagement à long terme des proches aidants auprès de leur parent peut influencer négativement leur état de santé. Pour une même classe d'âge, la population des proches aidants déclare un niveau de fatigue plus élevée que le reste de la population. Dans ce contexte, la fatigue est définie comme le résultat de l'ambivalence entre la demande en soins et les ressources dont dispose le proche aidant. L'hospitalisation du parent, qu'elle soit ou non liée à la fatigue, constitue un moment de crise pour le proche aidant. Face à cette crise, l'aidant mettra en oeuvre des stratégies de coping telles que conceptualisées dans la théorie transactionnelle du stress. Dans le cadre de la théorique intermédiaire de la transition de Meleis, le coping est un indicateur de processus de la transition qui doit permettre d'appréhender la transition vécue par l'aidant à l'occasion de l'hospitalisation du parent. Avec un devis corrélationnel descriptif, cette étude décrit les caractéristiques de l'échantillon de proches aidants, et du rôle qu'ils assument. Elle décrit le degré de fatigue et les styles de coping utilisés, et explore la relation entre la fatigue et le coping du proche aidant à l'occasion de l'hospitalisation du parent. Deux questionnaires auto-administrés ont été complétés par 33 participants. Cette étude a permis de dégager les résultats suivants : le score moyen de fatigue dans cet échantillon indique une fatigue légère selon la classification établie par Piper. Les participants mettent en avant l'influence du rôle d'aidant sur leur fatigue, ainsi que l'influence de leur propre santé et des contraintes économicoprofessionnelles. Le score moyen de fatigue varie en fonction de la nature de l'aide fournie. Il est significativement plus élevé lorsque le proche aidant soutient son parent dans les activités de la vie quotidienne (AVQ). Le style de coping mobilisé préférentiellement dans cet échantillon est le coping centré sur le problème, suivi du coping centré sur la recherche du soutien social, et enfin le coping centré sur l'émotion. Les aidants soutenant leur proche dans les AVQ mobilisent plus le coping centré sur l'émotion que ceux qui n'offrent pas ce type d'aide. Les principales sources de stress nommées par les participants sont l'état de santé du parent, son hospitalisation, et la rencontre avec le système de santé. Dans cet échantillon, nous n'avons pas observé de corrélation entre le degré de fatigue et les trois styles de coping. Des limites liées à la petite taille de l'échantillon amènent à la prudence quant à la généralisation des résultats de cette étude.

Le raisonnement clinique de l'infirmier (ère) expert(e) lors de l'évaluation de la douleur chez les patients ventilés, sédatés et non communicants aux soins intensifs

Problématique : La douleur aux soins intensifs adultes est un problème majeur auquel l'équipe soignante est confrontée quotidiennement. Elle nécessite un traitement adéquat et, pour ce faire, une évaluation systématique et précise est requise. Les patients hospitalisés aux soins intensifs sont vulnérables de par leurs pathologies et les multiples stimulations douloureuses auxquelles ils sont exposés. L'évaluation de la douleur est rendue complexe par le fait qu'ils ne peuvent pas la communiquer verbalement. L'utilisation d'échelles d'évaluation de la douleur est recommandée, mais les scores obtenus doivent être interprétés et contextualisés. Evaluer la douleur chez ce type de patient demande aux infirmières des connaissances et compétences élevées, à même d'être mobilisées lors d'un processus complexe lié au raisonnement clinique. But : l'objectif de cette étude descriptive observationnelle est de décrire les indicateurs influençant le raisonnement clinique de l'infirmière1 experte lors de l'évaluation de la douleur chez les patients ventilés, sédatés et non communicants aux soins intensifs. Les résultats produisent une meilleure compréhension de l'évaluation et de la gestion de la douleur en pratique et, finalement, participent à l'amélioration de la qualité de son évaluation et de sa gestion. Méthode : un échantillon de convenance de sept infirmières expertes travaillant dans une unité de soins intensifs d'un hôpital universitaire de Suisse Romande a été constitué pour cette étude. Les données ont été récoltées en situation réelle lors de l'évaluation de la douleur de sept patients en utilisant la méthode du think aloud, par une observation non participative et par un entretien semistructuré. Les données ont été analysées en utilisant une méthode d'analyse de contenu déductive sur la base d'un modèle de raisonnement clinique, comprenant les suivantes: le contexte, la situation du patient, la génération d'hypothèses, les actions infirmières et l'évaluation de l'action. Résultats : la moyenne d'expérience des infirmières participantes est de 15 ans (ÉT 4.5) en soins et de 7.85 ans (ÉT 3.1) en soins intensifs. Sept patients étaient ventilés, sédatés et non communicants ayant une moyenne de score APACHE II2 de 19. Les résultats montrent que les infirmières se basent principalement sur des indicateurs physiologiques pour évaluer la douleur. Elles cherchent à prévenir la douleur pour le patient. Elles se réfèrent régulièrement à des situations déjà vécues (pattern). Elles mobilisent leurs connaissances pour pondérer l'agitation liée à la douleur ou à d'autres causes en générant des hypothèses, puis réalisent un test antalgique pour confirmer ou infirmer l'hypothèse retenue. Conclusion : le contexte clinique joue un rôle important dans le raisonnement clinique de l'infirmière et la gestion de la douleur. Pour faciliter cette tâche, l'évaluation de la douleur doit être combinée avec l'évaluation de la situation clinique du patient et du niveau de sédation des patients de soins intensifs.

Liens sociaux, secrets et confidences. Le cas des femmes migrantes d'Afrique subsaharienne et séropositives

Les femmes migrantes d'Afrique subsaharienne et séropositives cumulent les vulnérabilités. Fondé sur une recherche qualitative menée auprès de 30 femmes atteintes du VIH, cet article se propose d'analyser comment elles investissent les diverses sphères sociales (familiales, professionnelles, communautaires, etc.) et créent différents types de liens. Si le statut légal, l'expérience migratoire, l'origine, la précarité sociale ou le genre tendent à orienter les pratiques de sociabilité, nous montrerons que l'usage du secret comme stratégie de gestion de l'information relative au VIH reste l'élément déterminant dans l'organi­sation des relations sociales des femmes interrogées. La proximité sociale et l'investissement affectif sont forts dans le milieu médical et associatif, alors que par crainte de stigmatisation, ils le sont moins au sein des communautés africaines, ce qui réduit les possibilités d'entraide et de solidarité. Fortement liée aux représentations négatives du VIH/sida, la pratique du secret conditionne également les relations au sein de la famille et du couple où se mêlent soutien et violence.

1.2

Le projet Lausanne cohorte 65+ a été conçu en 2003, dans le contexte d'une ville suisse francophone de 125 000 habitants située au centre d'une agglomération lausannoise qui en comptait alors quelque 312 000 et d'un canton de Vaud peuplé de 641 000 résidents. La population étudiée dans ce projet, bien que géographiquement très ciblée, était alors confrontée à des questions sanitaires assez banales dans une Europe exposée à un vieillissement démographique en accélération. Elles étaient, pour l'essentiel, centrées sur la prise en charge de la dépendance fonctionnelle liée au grand âge.

Seismic characterization of heterogeneous sedimentary and fractured rocks based on Biot's theory of poroelasticity

Understanding and quantifying seismic energy dissipation, which manifests itself in terms of velocity dispersion and attenuation, in fluid-saturated porous rocks is of considerable interest, since it offers the perspective of extracting information with regard to the elastic and hydraulic rock properties. There is increasing evidence to suggest that wave-induced fluid flow, or simply WIFF, is the dominant underlying physical mechanism governing these phenomena throughout the seismic, sonic, and ultrasonic frequency ranges. This mechanism, which can prevail at the microscopic, mesoscopic, and macroscopic scale ranges, operates through viscous energy dissipation in response to fluid pressure gradients and inertial effects induced by the passing wavefield. In the first part of this thesis, we present an analysis of broad-band multi-frequency sonic log data from a borehole penetrating water-saturated unconsolidated glacio-fluvial sediments. An inherent complication arising in the interpretation of the observed P-wave attenuation and velocity dispersion is, however, that the relative importance of WIFF at the various scales is unknown and difficult to unravel. An important generic result of our work is that the levels of attenuation and velocity dispersion due to the presence of mesoscopic heterogeneities in water-saturated unconsolidated clastic sediments are expected to be largely negligible. Conversely, WIFF at the macroscopic scale allows for explaining most of the considered data while refinements provided by including WIFF at the microscopic scale in the analysis are locally meaningful. Using a Monte-Carlo-type inversion approach, we compare the capability of the different models describing WIFF at the macroscopic and microscopic scales with regard to their ability to constrain the dry frame elastic moduli and the permeability as well as their local probability distribution. In the second part of this thesis, we explore the issue of determining the size of a representative elementary volume (REV) arising in the numerical upscaling procedures of effective seismic velocity dispersion and attenuation of heterogeneous media. To this end, we focus on a set of idealized synthetic rock samples characterized by the presence of layers, fractures or patchy saturation in the mesocopic scale range. These scenarios are highly pertinent because they tend to be associated with very high levels of velocity dispersion and attenuation caused by WIFF in the mesoscopic scale range. The problem of determining the REV size for generic heterogeneous rocks is extremely complex and entirely unexplored in the given context. In this pilot study, we have therefore focused on periodic media, which assures the inherent self- similarity of the considered samples regardless of their size and thus simplifies the problem to a systematic analysis of the dependence of the REV size on the applied boundary conditions in the numerical simulations. Our results demonstrate that boundary condition effects are absent for layered media and negligible in the presence of patchy saturation, thus resulting in minimum REV sizes. Conversely, strong boundary condition effects arise in the presence of a periodic distribution of finite-length fractures, thus leading to large REV sizes. In the third part of the thesis, we propose a novel effective poroelastic model for periodic media characterized by mesoscopic layering, which accounts for WIFF at both the macroscopic and mesoscopic scales as well as for the anisotropy associated with the layering. Correspondingly, this model correctly predicts the existence of the fast and slow P-waves as well as quasi and pure S-waves for any direction of wave propagation as long as the corresponding wavelengths are much larger than the layer thicknesses. The primary motivation for this work is that, for formations of intermediate to high permeability, such as, for example, unconsolidated sediments, clean sandstones, or fractured rocks, these two WIFF mechanisms may prevail at similar frequencies. This scenario, which can be expected rather common, cannot be accounted for by existing models for layered porous media. Comparisons of analytical solutions of the P- and S-wave phase velocities and inverse quality factors for wave propagation perpendicular to the layering with those obtained from numerical simulations based on a ID finite-element solution of the poroelastic equations of motion show very good agreement as long as the assumption of long wavelengths remains valid. A limitation of the proposed model is its inability to account for inertial effects in mesoscopic WIFF when both WIFF mechanisms prevail at similar frequencies. Our results do, however, also indicate that the associated error is likely to be relatively small, as, even at frequencies at which both inertial and scattering effects are expected to be at play, the proposed model provides a solution that is remarkably close to its numerical benchmark. -- Comprendre et pouvoir quantifier la dissipation d'énergie sismique qui se traduit par la dispersion et l'atténuation des vitesses dans les roches poreuses et saturées en fluide est un intérêt primordial pour obtenir des informations à propos des propriétés élastique et hydraulique des roches en question. De plus en plus d'études montrent que le déplacement relatif du fluide par rapport au solide induit par le passage de l'onde (wave induced fluid flow en anglais, dont on gardera ici l'abréviation largement utilisée, WIFF), représente le principal mécanisme physique qui régit ces phénomènes, pour la gamme des fréquences sismiques, sonique et jusqu'à l'ultrasonique. Ce mécanisme, qui prédomine aux échelles microscopique, mésoscopique et macroscopique, est lié à la dissipation d'énergie visqueuse résultant des gradients de pression de fluide et des effets inertiels induits par le passage du champ d'onde. Dans la première partie de cette thèse, nous présentons une analyse de données de diagraphie acoustique à large bande et multifréquences, issues d'un forage réalisé dans des sédiments glaciaux-fluviaux, non-consolidés et saturés en eau. La difficulté inhérente à l'interprétation de l'atténuation et de la dispersion des vitesses des ondes P observées, est que l'importance des WIFF aux différentes échelles est inconnue et difficile à quantifier. Notre étude montre que l'on peut négliger le taux d'atténuation et de dispersion des vitesses dû à la présence d'hétérogénéités à l'échelle mésoscopique dans des sédiments clastiques, non- consolidés et saturés en eau. A l'inverse, les WIFF à l'échelle macroscopique expliquent la plupart des données, tandis que les précisions apportées par les WIFF à l'échelle microscopique sont localement significatives. En utilisant une méthode d'inversion du type Monte-Carlo, nous avons comparé, pour les deux modèles WIFF aux échelles macroscopique et microscopique, leur capacité à contraindre les modules élastiques de la matrice sèche et la perméabilité ainsi que leur distribution de probabilité locale. Dans une seconde partie de cette thèse, nous cherchons une solution pour déterminer la dimension d'un volume élémentaire représentatif (noté VER). Cette problématique se pose dans les procédures numériques de changement d'échelle pour déterminer l'atténuation effective et la dispersion effective de la vitesse sismique dans un milieu hétérogène. Pour ce faire, nous nous concentrons sur un ensemble d'échantillons de roches synthétiques idéalisés incluant des strates, des fissures, ou une saturation partielle à l'échelle mésoscopique. Ces scénarios sont hautement pertinents, car ils sont associés à un taux très élevé d'atténuation et de dispersion des vitesses causé par les WIFF à l'échelle mésoscopique. L'enjeu de déterminer la dimension d'un VER pour une roche hétérogène est très complexe et encore inexploré dans le contexte actuel. Dans cette étude-pilote, nous nous focalisons sur des milieux périodiques, qui assurent l'autosimilarité des échantillons considérés indépendamment de leur taille. Ainsi, nous simplifions le problème à une analyse systématique de la dépendance de la dimension des VER aux conditions aux limites appliquées. Nos résultats indiquent que les effets des conditions aux limites sont absents pour un milieu stratifié, et négligeables pour un milieu à saturation partielle : cela résultant à des dimensions petites des VER. Au contraire, de forts effets des conditions aux limites apparaissent dans les milieux présentant une distribution périodique de fissures de taille finie : cela conduisant à de grandes dimensions des VER. Dans la troisième partie de cette thèse, nous proposons un nouveau modèle poro- élastique effectif, pour les milieux périodiques caractérisés par une stratification mésoscopique, qui prendra en compte les WIFF à la fois aux échelles mésoscopique et macroscopique, ainsi que l'anisotropie associée à ces strates. Ce modèle prédit alors avec exactitude l'existence des ondes P rapides et lentes ainsi que les quasis et pures ondes S, pour toutes les directions de propagation de l'onde, tant que la longueur d'onde correspondante est bien plus grande que l'épaisseur de la strate. L'intérêt principal de ce travail est que, pour les formations à perméabilité moyenne à élevée, comme, par exemple, les sédiments non- consolidés, les grès ou encore les roches fissurées, ces deux mécanismes d'WIFF peuvent avoir lieu à des fréquences similaires. Or, ce scénario, qui est assez commun, n'est pas décrit par les modèles existants pour les milieux poreux stratifiés. Les comparaisons des solutions analytiques des vitesses des ondes P et S et de l'atténuation de la propagation des ondes perpendiculaires à la stratification, avec les solutions obtenues à partir de simulations numériques en éléments finis, fondées sur une solution obtenue en 1D des équations poro- élastiques, montrent un très bon accord, tant que l'hypothèse des grandes longueurs d'onde reste valable. Il y a cependant une limitation de ce modèle qui est liée à son incapacité à prendre en compte les effets inertiels dans les WIFF mésoscopiques quand les deux mécanismes d'WIFF prédominent à des fréquences similaires. Néanmoins, nos résultats montrent aussi que l'erreur associée est relativement faible, même à des fréquences à laquelle sont attendus les deux effets d'inertie et de diffusion, indiquant que le modèle proposé fournit une solution qui est remarquablement proche de sa référence numérique.

Role of Munc18c in SNARE-mediated exocytosis

Background: The SNARE (Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor Attachment protein Receptors) and SM (Sec1/Munc18) family of proteins form the core machinery that drives the fusion of vesicles in different membrane trafficking steps. They are highly conserved, implying a similar mode of binding and function. In vertebrates, Munc18a is essential for neuronal exocytosis. It binds to its partner syntaxin1a (Syx1a) at both its N-peptide and closed conformation, and thereby inhibits SNARE complex formation in vitro. By contrast, its close homolog Munc18c is thought to interact with only the N-peptide of its partner Syx4. Moreover, different effects of Munc18c on SNARE complex formation have been reported, suggesting that the two Munc18/Syx pairs act differently. Objective: The aim of the present study was to investigate whether the mechanism of action of Munc18c indeed deviates from that of Munc18a by using sensitive biochemical and biophysical methods. Results: I found that Munc18c does have a similar binding mode as Munc18a and interacts tightly with Syx4 at both the N-peptide and closed conformation. Moreover, I established, through a novel assay, that Munc18c inhibits SNARE complex assembly, with both the binding sites contributing to inhibition, similar to Munc18a. However, there were several subtle differences between the two Munc18/Syx pairs. Munc18a exerted stronger inhibition than Munc18c. Also their respective Syx partners were found to differ in the rate of binding to SNAP25, suggesting that the equilibrium of their open and closed conformations is different. Moreover, Munc18a was found to interact with Syx 1, 2, 3 but not 4, while Munc18c bound to Syx 2, 4 and 1 but not 3. By comparing the kinetics of interaction of Syx with either Munc18 or SNAP25, I found that the block of SNARE complex assembly by Munc18 is effective on a shorter time scale, but SNAP25 eventually binds to Syx resulting in SNARE complex formation. Nevertheless, these findings do not explain how Syx can escape the tight grip of Munc18, suggesting that other proteins or mechanisms are needed for this step. I also discovered that Munc18 is able to bind on the surface of the SNARE core complex; however, this observation needs to be tested more rigorously. Conclusion: Munc18c was found to be similar to Munc18a in its mode of binding to Syx and inhibition of SNARE complex assembly. However, differences in kinetics and interaction specificities were observed between the different Munc18/Syx pairs. -- Contexte : Les familles des protéines SNARE (Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor At- tachment protein Receptors) et SM (Sec1/Munc18) forment le coeur de la machinerie chargée de la fusion vésiculaire au cours des différentes étapes du trafic intracellulaire. Elles sont très conservées, suggérant un mode d'interaction et des fonctions semblables. Chez les Verté- brés, Munc18a est essentielle à l'exocytose neuronale. Elle se lie à sa partenaire d'interaction syntaxin1a (Syx1a) à la fois via un peptide N-terminal et la conformation fermée de celle-ci, inhibant ainsi la formation du complexe SNARE in vitro. Son homologue proche Munc18c au contraire, est supposée interagir seulement avec le peptide N-terminal de sa partenaire Syx4. En outre, différents effets de Munc18c sur la formation du complexe SNARE ont été décrits, suggérant que les deux paires Munc18/Syx fonctionnent différemment. Objectif : Le but de cette étude est de tester si les mécanismes de fonctionnement de Munc18c diffèrent vraiment de ceux de Munc18a par le biais de méthodes biochimiques et biophysiques très précises. Résultats : J'ai pu démontrer que Munc18c se comporte en effet de façon semblable à Munc18a, et interagit étroitement avec Syx4 à ses deux sites de liaison. J'ai pu de surcroît montrer par une nouvelle méthode que Munc18c inhibe l'assemblage du complexe SNARE en impliquant ces deux sites de liaison, comme le fait Munc18a. il existe cependant de subtiles différences entre les deux paires Munc18/Syx : Munc18a exerce une inhibition plus forte que Munc18c ; leurs Syx partenaires diffèrent également dans leur degré de liaison à SNAP25, ce qui suggère un équilibre different de leurs conformations ouverte et fermée. De plus, Munc18a interagit avec Syx 1, 2 et 3 mais pas Syx 4, alors que Munc18c se lie à Syx 2, 4 et 1 mais pas Syx 3. En comparant les cinétiques d'interaction de Syx avec Munc18 ou SNAP25, j'ai découvert que le blocage par Munc18 de l'assemblage du complexe SNARE est effectif de façon brève, bien que SNAP25 finisse par se lier à Syx et aboutir ainsi à la formation du complexe SNARE. Ces découvertes n'expliquent cependant pas comment Syx parvient à échapper à la solide emprise de Munc18, et suggèrent ainsi l'intervention nécessaire d'autres protéines ou mécanismes à cette étape. J'ai également découvert que Munc18 peut se lier à la surface de la partie centrale du complexe SNARE - cette observation reste à être testée de façon plus stringente. Conclusion : Il a pu être établi que Munc18c est semblable à Munc18a quant à son mode de liaison à Syx et d'inhibition de l'assemblage du complexe SNARE. Des différences de cinétique et de spécificité d'interaction entre les diverses paires Munc18/Syx ont cependant été identifiées.

Effect of Cumulating Exposure to Abacavir on the Risk of Cardiovascular Disease Events in Patients From the Swiss HIV Cohort Study.

BACKGROUND: Patients with HIV exposed to the antiretroviral drug abacavir may have an increased risk of cardiovascular disease (CVD). There is concern that this association arises because of a channeling bias. Even if exposure is a risk, it is not clear how that risk changes as exposure cumulates. METHODS: We assess the effect of exposure to abacavir on the risk of CVD events in the Swiss HIV Cohort Study. We use a new marginal structural Cox model to estimate the effect of abacavir as a flexible function of past exposures while accounting for risk factors that potentially lie on a causal pathway between exposure to abacavir and CVD. RESULTS: A total of 11,856 patients were followed for a median of 6.6 years; 365 patients had a CVD event (4.6 events per 1000 patient-years). In a conventional Cox model, recent--but not cumulative--exposure to abacavir increased the risk of a CVD event. In the new marginal structural Cox model, continued exposure to abacavir during the past 4 years increased the risk of a CVD event (hazard ratio = 2.06; 95% confidence interval: 1.43 to 2.98). The estimated function for the effect of past exposures suggests that exposure during the past 6-36 months caused the greatest increase in risk. CONCLUSIONS: Abacavir increases the risk of a CVD event: the effect of exposure is not immediate, rather the risk increases as exposure cumulates over the past few years. This gradual increase in risk is not consistent with a rapidly acting mechanism, such as acute inflammation.