Ionotropic and metabotropic mechanisms in chemoreception: 'chance or design'?

Chemosensory receptors convert an enormous diversity of chemical signals from the external world into a common language of electrical activity in the brain. Mammals and insects use several families of transmembrane receptor proteins to recognize distinct classes of volatile and non-volatile chemicals that are produced by conspecifics or other environmental sources. A comparison of the signalling mechanisms of mammalian and insect receptors has revealed an unexpected functional distinction: mammals rely almost exclusively on metabotropic ligand-binding receptors, which use second messenger signalling cascades to indirectly activate ion channels, whereas insects use ionotropic receptors, which are gated directly by chemical stimuli, thereby leading to neuronal depolarization. In this review, we consider possible reasons for this dichotomy, taking into account biophysical, cell biological, ecological and evolutionary influences on how information is extracted from chemosensory cues by these animal classes.

'Se dire similaire et différent': la (re)présentation de soi et la négociation discursive des références identitaires des ressortissants ex-yougoslaves musulmans au Luxembourg

Cette thèse, qui se base sur des entretiens qualitatifs, porte sur la négociation des références identitaires de musulmans immigrés et réfugiés en provenance de Γ ex-Yougoslavie au Luxembourg et s'intéresse à la pertinence changeante de la religion dans la conception de soi. Selon une approche constructiviste et interactionniste, l'identité est conçue comme un projet constamment négocié, reconstruit dans des processus d'interaction sociale et en fonction des contextes sociaux. Nos données suggèrent l'émergence de constructions identitaires complexes et attestent de la pluridimensionalité et de l'intersectionnalité des références identitaires utilisées dans la conception de soi et témoignent de la non-réduction des individus à des catégories fixes. Différentes catégories sont rendues significatives et de multiples frontières sont établies afin de se différencier de figures d'altérité changeantes, sélectivement choisies pour construire une certaine image de soi. Les discours identitaires témoignent de l'aspiration à une identité positive, dans une situation caractérisée par la perte du statut social et des stigmatisations multiples, en tant que ex-Yougoslaves, demandeurs d'asile et musulmans. Nos interlocuteurs établissent un répertoire identitaire composé de marqueurs transposés, inventés et revalorisés, leur permettant de reconstruire une identité positive pour soi et leurs audiences. Ce travail décrit les manières dont les individus établissent leur répertoire identitaire à l'aide de marqueurs transposés, inventés et revalorisés, leur permettant de reconstruire une identité positive pour soi et leurs audiences et montre comment les processus de différenciation de 'l'autre' dans le pays d'origine et d'accueil sont reliés. - The question addressed in this project with a qualitative design, is how muslim migrants and refugees from the former Socialist Federal Republic of Yugoslavia in Luxemburg negotiate salient identity references in a new social political environment and discusses the changing significance of religion and the way it is integrated in the identity patchwork. According to a constructivist and interactionist approach, conceiving identity as a constantly negotiated project, reconstructed in interaction and with regard to social context, identities are relevant only in relation to particular other groups and in certain situations of interaction. Our data suggest the emergence of complex identity patterns using multiple references for self- description and attest of the intersectionnality of identity references and show that individuals can't be reduced to fixed categories. Different categories are made salient and multiple symbolic boundaries are established in order to differentiate from different "others", selected in order to construct a certain self-concept. The discourses of our participants attest of an aspiration towards a positive identity in a situation characterized by the loss of social status and multiple stigmata. This thesis describes the ways how individuals establish their identity repertoire with invented, transposed and negotiated identity references, that allow them to construct a favourable identity for themselves and their public and shows how différenciation processes in home and host country are related.

The interior designer : Can the physiological agents of homeostasis create the appearance of design in nature?

Review of the book: The Tinkerer's Accomplice: How Design Emerges From Life Itself by J. Scott TurnerHarvard University Press: 2007. 304 pp.

Régulation du processus métastatique tumoral par l'oxyde nitrique (NO), le TGF-β el les cellules de l'hôte

RESUME Nous avons étudié le rôle de deux molécules, le Transfon-ning Growth Factor (TGF-β) et l'oxyde nitrique (NO), dans le processus métastatique. Deux clones tumoraux ont été sélectionnés à partir d'un carcinome du côlon pour leur différence de potentiel tumorigénique dans des rats syngéniques. La croissance tumorale du clone progressif PROb a été corrélée à sa capacité à sécréter le TGF-β actif Cependant, la transfection du clone régressif REGb, sécrétant du TGF-β latent, par une vecteur codant pour le TGF-β bio-actif n'a pas permis d'induire le développement tumoral. Les deux clones tumoraux présentent des activités des protéases MMP-2, APN et DPPIV identiques et qui ne semblent pas modifiées par le TGF-β. L'interaction des cellules tumorales avec l'endothélium et l'activité de la NO synthase (iNOS) responsable de la synthèse de NO sont impliqués dans la progression de nombreux cancers. Le clone PROb, mais pas le clone REGb, inhibe l'activation de la iNOS des cellules endothéliales par sa sécrétion de TGF-β actif Les deux clones montrent cependant des propriétés d'adhésion identiques aux cellules endothéliales et sont capables d'inhiber par contact cellulaire direct l'activation de la iNOS endothéliale. Ceci suggère que ces contacts directs pourraient créer un micro-environnement favorable à la conversion du TGF-β latent en TGF-β actif ou à d'autres interactions moléculaires pouvant réguler l'activation endothéliale. Par ailleurs, les deux clones activent des macrophages du système nerveux central, organe où ils ne forment pas de métastases, mais pas les macrophages circulants, illustrant des mécanismes différentiels et spécifiques dans l'activation de différents types de cellules immunitaires. Afin de mieux comprendre le rôle du NO dans la dissémination métastatique, deux clones cellulaires différant par le taux d'activité de la iNOS ont été sélectionnés à partir de la lignée murine parentale de carcinome du sein EMT-6. Bien que le NO soit un inhibiteur potentiel de la prolifération cellulaire, les deux clones montrent des propriétés prolifératives identiques in vitro. Les cellules EMT-6H qui produisent peu de NO in vitro forment de nombreux nodules tumoraux pulmonaires in vivo corrélés à une mortalité significative des souris syngéniques injectées. Les cellules EMT-6J qui présentent une expression élevée de iNOS et de NO induisent de rares nodules tumoraux pulmonaires et peu de mortalité. Dans ce modèle, l'expression tumorale de NO semble donc défavoriser la croissance tumorale. Les deux clones cellulaires ont des propriétés identiques d'adhésion et de prolifération mesurées in vitro sur des cellules endothéliales primaires isolées de différents organes et in vivo par une colocalisation identique dans les poumons de souris syngéniques 48h après leur injection. Les cellules EMT-6H présentent une activité MMP-2 plus élevée alors que les activités des protéases APN et DPPIV sont identiques dans les deux clones cellulaires. Le TGF-β soluble ainsi que les fibroblastes primaires bloquent la prolifération des deux clones cellulaires. Cependant, l'activation préalable des fibroblastes par du TGF-β restaure partiellement la prolifération du clone EMT-6H mais pas celle du clone EMT-6J. Ces résultats montrent que le rôle de molécules telles que le TGF-β et le NO tumoral dans la progression tumorale doit être considéré dans un contexte d'interactions des cellules tumorales avec les différentes types cellulaires de l'hôte: en particulier, notre travail souligne que les macrophages et les fibroblastes sont déterminants dans la progression métastatique des carcinomes du côlon ou du sein. RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLIC Les métastases tumorales, disséminées et intraitables par chirurgie, représentent un problème majeur dans le traitement clinique du cancer. Elles sont dues à des cellules tumorales qui ont migré de leur site tumoral primaire, circulé et survécu dans le système vasculaire de l'hôte, échappé au système immunitaire, adhéré à et survécu sur l'endothélium des vaisseaux, et envahi le tissu sous-jacent où elles ont proliféré. Cette capacité à former des métastases implique de nombreux facteurs dont certains ont été identifiés mais dont le rôle reste controversé dans les différentes études. Nous nous sommes intéressés au rôle de l'oxyde nitrique (NO) et du facteur de croissance et de transformation cellulaire TGF-β. Dans les carcinomes du sein, l'expression des enzymes responsables de la synthèse de NO a été corrélée avec l'invasion tumorale mais aussi avec un pronostic favorable selon les études. Deux clones cellulaires ont été isolés à partir de la tumeur mammaire EMT-6 chez la souris. Le clone EMT-6H sécrète peu de NO et forme de nombreuses tumeurs dans les poumons des souris *entraînant leur décès. Le clone EMT-6J sécrète beaucoup de NO et ne se développe que peu dans les poumons. Dans ce modèle expérimental, le NO semble donc défavoriser la croissance tumorale. L'analyse des interactions avec les cellules de l'hôte rencontrées lors de la formation de métastases pulmonaires a montré que les deux clones cellulaires adhérent et prolifèrent de manière similaire sur les cellules endothéliales tapissant l'intérieur des vaisseaux sanguins. L'arrêt des cellules tumorales dans les poumons ne permet donc pas d'expliquer la différence de croissance tumorale. Cependant, le clone agressif EMT-6H présente une activité élevée d'une protéase (MMP-2) qui lui permettrait par la suite d'envahir le tissu pulmonaire. Par ailleurs, l'activation des fibroblastes du tissu pulmonaire par le TGF-β, une molécule observée dans des conditions inflammatoires, permet au clone agressif EMT-6H de proliférer mais inhibe la croissance du clone EMT-6J. Dans un modèle expérimental de carcinome du côlon, le TGF-β est considéré favorable à la croissance tumorale. Isolées à partir de la même tumeur initiale, deux lignées de cellules ont des comportements opposés lorsqu'elles sont injectées sous la peau des rats. La capacité de la lignée PROb à former des tumeurs a été corrélée à la sécrétion de TGF-β actif L'introduction du gène codant pour le TGF-β actif dans la lignée REGb, qui ne sécrète pas de TGF-β actif et ne forme pas de tumeurs chez le rat, ne restaure pas leur potentiel tumorigénique. Dans ce modèle, l'expression de TGF-β actif ne semble donc pas suffisante à la croissance tumorale. Les interactions avec différents types cellulaires de l'hôte ont été étudiées. Les deux lignées tumorales adhérent de manière similaire sur les cellules endothéliales et sont capables d'inhiber leur activation, un mécanisme qui pourrait participer à la destruction. Les deux lignées activent les cellules immunitaires du système nerveux central, un organe où elles ne forment pas de métastase. Ces résultats suggèrent que la sélection des cellules métastatiques ne s'effectue pas sur l'endothélium des vaisseaux sanguins mais à des étapes ultérieures dans le micro- environnement cellulaire du nouvel organe colonisé. SUMMARY Metastasis results from the migration of tumor cells from their primary tumor, circulation through the bloodstream, attachment to the endothelium, and invasion of the surrounding tissue where they create a microenvironnement favoring their growth. This multistep process implies various cellular interactions and molecules. Among those, we were interested in the role of the Transforming Growth Factor beta (TGF-β) and the nitric oxide (NO). Two cell lines were isolated from a rat colon tumor and assessed for their metastatic potential in vivo. The PROb cell line that expresses active TGF-β formed subcutaneous tumors in rats while the REGb cell line that expresses only latent TGF-β did not. Transfection of REGb cells with a plasmid encoding for the active form of TGF-β failed to restore their metastatic ability. Thus TGF-β secretion is not sufficient to induce colon carcinoma progression. Activities of various proteases such as APN, DPPIV and MMP were similar in both cell lines and were not regulated by TGF-β. Interactions with the endothelium as well as NO synthase activity (iNOS) and local NO concentrations are believed to be crucial steps in cancer metastasis. Coculture of the two clones with endothelial cells inhibited the cytokine-triggered activation of the iNOS enzyme in primary rat endothelial cells but only PROb cells were capable of increasing the expression of IL-6, a protumoral interleukin that may participate in the impairment of the anti-tumoral immune response of the host. Both cell lines exhibited potential to activate microglial cells but not bone marrow-derived macrophages, pointing to a differential regulation of specialized immune cells. To better understand the conflicting role of NO in breast cancer progression, two cell clones were selected from the murine tumorigenic cell line EMT-6 based on their iNOS activity and NO secretion. Although NO has been shown to inhibit cell proliferation, the two cell clones exhibited similar proliferation rates in vitro. The EMT-6H cells expressed little NO and grew actively in the lungs of syngenic mice, leading to their death. Opposite results were observed with the EMT-6J cells. In these in vivo conditions, NO seems to impair tumor growth. Both clones exhibited similar in vitro adhesive properties to primary endothelial cells isolated from various mouse organs and similar localization in the lungs of mice 48 hours after injection. Sustained metalloproteinase MMP-2 activity was detected in the tumorigenic EMT-6H clone, but not in the EMT-6J cells while other proteases such as APN and DPPIV showed no difference. These results suggested that the two clones differed in invasion steps following adhesion to the endothelium and that NO did not participate in previous steps. Consistent with this, both soluble TGF-β and supernatants of cultures of mouse primary lung fibroblasts inhibited the growth of the two clones. However, previous activation of these fibroblasts with TGF-β restored the growth of the tumorigenic EMT-6H cells, but not of EMT-6J cells. Altogether, these results indicate that the role of a given molecule, such as NO or TGF-β, must be considered in a context of interaction of tumor cells with host cells. They further imply that interaction of tumor cells with specialized immune cells and with stromal cells of the colonized organ, rather than with the endothelium, are critical in regulating metastasis.

Malaria vaccine candidate: design of a multivalent subunit α-helical coiled coil poly-epitope.

A new strategy for the rapid identification of new malaria antigens based on protein structural motifs was previously described. We identified and evaluated the malaria vaccine potential of fragments of several malaria antigens containing α-helical coiled coil protein motifs. By taking advantage of the relatively short size of these structural fragments, we constructed different poly-epitopes in which 3 or 4 of these segments were joined together via a non-immunogenic linker. Only peptides that are targets of human antibodies with anti-parasite in vitro biological activities were incorporated. One of the constructs, P181, was well recognized by sera and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of adults living in malaria-endemic areas. Affinity purified antigen-specific human antibodies and sera from P181-immunized mice recognised native proteins on malaria-infected erythrocytes in both immunofluorescence and western blot assays. In addition, specific antibodies inhibited parasite development in an antibody dependent cellular inhibition (ADCI) assay. Naturally induced antigen-specific human antibodies were at high titers and associated with clinical protection from malaria in longitudinal follow-up studies in Senegal.

Exploring unfrequent events with accelerated molecular dynamics simulations: from photochemistry to drug design

La meva incorporació al grup de recerca del Prof. McCammon (University of California San Diego) en qualitat d’investigador post doctoral amb una beca Beatriu de Pinós, va tenir lloc el passat 1 de desembre de 2010; on vaig dur a terme les meves tasques de recerca fins al darrer 1 d’abril de 2012. El Prof. McCammon és un referent mundial en l’aplicació de simulacions de dinàmica molecular (MD) en sistemes biològics d’interès humà. La contribució més important del Prof. McCammon en la simulació de sistemes biològics és el desenvolupament del mètode de dinàmiques moleculars accelerades (AMD). Les simulacions MD convencionals, les quals estan limitades a l’escala de temps del nanosegon (~10-9s), no son adients per l’estudi de sistemes biològics rellevants a escales de temps mes llargues (μs, ms...). AMD permet explorar fenòmens moleculars poc freqüents però que son clau per l’enteniment de molts sistemes biològics; fenòmens que no podrien ser observats d’un altre manera. Durant la meva estada a la “University of California San Diego”, vaig treballar en diferent aplicacions de les simulacions AMD, incloent fotoquímica i disseny de fàrmacs per ordinador. Concretament, primer vaig desenvolupar amb èxit una combinació dels mètodes AMD i simulacions Car-Parrinello per millorar l’exploració de camins de desactivació (interseccions còniques) en reaccions químiques fotoactivades. En segon lloc, vaig aplicar tècniques estadístiques (Replica Exchange) amb AMD en la descripció d’interaccions proteïna-lligand. Finalment, vaig dur a terme un estudi de disseny de fàrmacs per ordinador en la proteïna-G Rho (involucrada en el desenvolupament de càncer humà) combinant anàlisis estructurals i simulacions AMD. Els projectes en els quals he participat han estat publicats (o estan encara en procés de revisió) en diferents revistes científiques, i han estat presentats en diferents congressos internacionals. La memòria inclosa a continuació conté més detalls de cada projecte esmentat.

L'intégration de la sexualité en consultation gynécologique : discordances entre les perceptions des femmes et celles des gynécologues.

Dès les années 2000, l'Office Fédéral de la Santé Publique recommande aux médecins de premier recours, dont les gynécologues, d'aborder activement la sexualité en consultation, en raison notamment de l'augmentation des infections sexuellement transmissibles asymptomatiques (1ST). Dans le même sens, comme le montrent nombre d'études, plus de 70% des patientes souhaiteraient être interrogées au sujet de leur sexualité en consultation gynécologique. Or, il semble que peu de médecins intègrent systématiquement des questions de sexualité dans leur anamnèse. La revue de la littérature relève que les recherches réalisées à ce jour ont été menées principalement à l'aide de questionnaire selon une perspective naturaliste, qui étudie la sexualité de manière décontextualisée et qui la conçoit comme un invariant biologique et par conséquent universel. Notre objectif est de saisir en profondeur les perceptions et le vécu des gynécologues et des femmes, face à l'intégration de la sexualité en consultation gynécologique. Nous avons adopté une perspective critique en psychologie de la santé (Santiago-Delefosse & Chamberlain, 2008 ; Murray, 2004a ; Lyons & Chamberlain, 2006) qui permet de privilégier d'une part, l'étude de la signification que les sujets donnent à la sexualité dans leur contexte socio-historique et, d'autre part, une vision de l'être humain comprenant des dimensions corporelles, psychologiques et sociétales (Santiago-Delefosse, 2011). Pour ce faire, nous avons utilisé un dispositif de méthodes mixtes en deux phases. Dans la première phase, nous avons mené 21 entretiens semi directifs avec des gynécologues hommes et femmes. Puis, nous avons réalisé 3 groupes focalisés (N=16) avec des femmes âgées de 23 à 65 ans. La seconde phase a consisté à créer un questionnaire, élaboré à partir des résultats de la première phase, afin d'élargir l'expérience de l'intégration de la sexualité en consultation, à une population plus diversifiée de femmes (N=421). Les données récoltées par le biais de ces trois méthodes nous ont permis d'esquisser un modèle présentant les processus en jeu dans la situation de non intégration de la sexualité en consultation gynécologique. Celui-ci relève non seulement des lacunes dans le cursus universitaire de médecine en matière de sexualité, mais également d'importantes discordances entre les gynécologues et les femmes interviewés concernant le rôle du gynécologue, la perception de l'intime, la perception d'introduire le sujet de la sexualité en consultation, ainsi que de la définition même de la sexualité. Nos résultats ouvrent sur des perspectives pratiques pour la consultation gynécologique, ainsi que sur des pistes pour des recherches futures dans l'étude de la sexualité, selon une perspective plus intégrative. -- Since the 2000's, the Swiss Federal Office of Public Health recommended primary care physicians, including gynaecologists, to actively address sexuality issues in consultation, namely because of the increasing incidence of Sexually Transmitted Infections (STI). In line with this, studies have shown that more than 70% of patients would like to be asked about their sexuality by their gynaecologist. However, physicians do not take systematically sexual histories from their patients. Literature in the field has highlighted that most research has been restricted to using questionnaires following a naturalist theoretical perspective according to which sexual behaviour is defined as biologically invariant, hence, universal. Our objective is to deepen understand perceptions from gynaecologists and women with regard to the integration of sexuality in consultations. A critical health psychology approach allows us to consider on the one hand sexuality as a construct that is inseparable from a given socio-historical context. On the other hand, this approach takes into consideration an embodied, social and psychological definition of human beings. Therefore, we used a mixed methods design that included two main research steps : First, we conducted 21 semi-structured interviews with male and female gynaecologists. In this phase, we also led 3 focus groups made up of 16 women aged from 21 to 65. Second, a survey was implemented (N= 421) based on findings stemming from the first phase. This allowed us to further analyse experiences on the integration of sexuality and to extend findings to a more diversified population of women. The data analysis allowed us to create a model that highlights the processes involved in the non integration of sexuality during gynaecological consultation. It shows a lack of training in sexology within medical programs. Moreover, it emphasises the mismatches on perceptions between gynaecologists and women concerning the gynaecologist's role ; intimacy, the issue of whether introducing sexuality topics, and finally, on the actual definition of sexuality itself. Our findings open new research perspectives for the study of sexuality by proposing a more integrative approach. They also provide practical and clinical perspectives concerning consultations in gynaecology.

Investigation of the Modified Beam-in-Slab Bridge System, Design Guide, 2004, Vol. 3

Design guide

Investigation of the Modified Beam-in-Slab Bridge System, Design Manual, 2004, Vol. 2

Design Manual

Structure et processus dans une « Agence de développement de réseaux locaux de services de santé et de services sociaux » [Document électronique] : des problèmes et un diagnostic?

Ce cas décrit la structure organisationnelle en place dans une régie régionale de la santé et des services sociaux, ainsi que le processus de prise de décision pour un dossier particulier : la mise en oeuvre d'un programme d'interruption volontaire de grossesses dans la région. L'objectif est d'illustrer comment la structure organisationnelle peut influencer (positivement ou négativement) la façon de traiter les dossiers et les résultats qui en découlent. [Auteurs]

Development of a Mix Design Process for Cold-in-Place Rehabilitation Using Foamed Asphalt, December 2005

Report by Iowa Department of Transportation about pavements materials.

Design and evaluation of a panel os single-nucleotide polymorphisms in microRNA genomic regions for association studies in human disease

MicroRNAs (miRNA) are recognized posttranscriptional gene repressors involved in the control of almost every biological process. Allelic variants in these regions may be an important source of phenotypic diversity and contribute to disease susceptibility. We analyzed the genomic organization of 325 human miRNAs (release 7.1, miRBase) to construct a panel of 768 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) covering approximately 1 Mb of genomic DNA, including 131 isolated miRNAs (40%) and 194 miRNAs arranged in 48 miRNA clusters, as well as their 5-kb flanking regions. Of these miRNAs, 37% were inside known protein-coding genes, which were significantly associated with biological functions regarding neurological, psychological or nutritional disorders. SNP coverage analysis revealed a lower SNP density in miRNAs compared with the average of the genome, with only 24 SNPs located in the 325 miRNAs studied. Further genotyping of 340 unrelated Spanish individuals showed that more than half of the SNPs in miRNAs were either rare or monomorphic, in agreement with the reported selective constraint on human miRNAs. A comparison of the minor allele frequencies between Spanish and HapMap population samples confirmed the applicability of this SNP panel to the study of complex disorders among the Spanish population, and revealed two miRNA regions, hsa-mir-26a-2 in the CTDSP2 gene and hsa-mir-128-1 in the R3HDM1 gene, showing geographical allelic frequency variation among the four HapMap populations, probably because of differences in natural selection. The designed miRNA SNP panel could help to identify still hidden links between miRNAs and human disease.