Autoreactive T cells that bypass negative selection are not tolerant and respond to self-antigen stimulation during infection

Le répertoire cellulaire Τ a pour but d'être tolérant aux antigènes du soi afin d'éviter l'induction de maladies autoimmunes. C'est pourquoi les lymphocytes Τ autoréactifs sont éliminés dans le thymus lors de leur développement par le processus de sélection négative. La plupart des recherches étudient les lymphocytes Τ de haute avidité. Ces lymphocytes Τ de haute avidité sont très sensibles et réagissent fortement à un antigène du soi. En conséquence, ces cellules induisent le développement de maladies autoimmunes lorsqu'elles ciblent des organes exprimant l'antigène du soi. Plusieurs études ont montré que les lymphocytes Τ qui réagissent faiblement aux antigènes spécifiques à un tissu, nommé lymphocytes Τ de faible avidité, peuvent contourner les mécanismes de tolérance centrale et périphérique. J'ai utilisé des souris Rip-mOva qui expriment l'Ovalbumine comme antigène du soi spécifique à un tissu. Dans ces souris transgéniques Rip-mOva, les lymphocytes Τ de faible avidité survivent à la sélection négative. Une fois stimulés à la périphérie, ces lymphocytes Τ CD8+ de faible avidité ont la capacité d'infiltrer les organes qui expriment l'antigène du soi chez les souris Rip-mOva et peuvent induire une destruction tissulaire. L'objectif principal de mon projet de thèse était de comprendre les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles de ces lymphocytes Τ dans un état d'équilibre et dans un contexte infectieux. Pour étudier ces cellules dans un modèle murin bien défini, nous avons généré des souris exprimant un récepteur de cellule Τ transgénique appelé OT-3. Ces souris transgéniques OT-3 ont des lymphocytes Τ CD8+ de faible avidité spécifiques à l'épitope SIINFEKL de l'antigène Ovalbumine. Nous avons démontré qu'un grand nombre de lymphocytes Τ CD8+ OT-3 ne sont pas éliminés lors de la sélection négative dans le thymus après avoir rencontré l'antigène du soi. Par conséquent, les lymphocytes Τ OT-3 de faible avidité sont présents dans une fenêtre de sélection comprise entre la sélection positive et négative. Cette limite se définie comme le seuil d'affinité et est impliquée dans l'échappement de certains lymphocytes Τ OT- 3 autoréactifs. A la périphérie, ces cellules sont capables d'induire une autoimmunité après stimulation au cours d'une infection, ce qui nous permet de les définir comme étant non tolérante et non dans un état anergique à la périphérie. Nous avons également étudié le seuil d'activation des lymphocytes Τ OT-3 à faible avidité à la périphérie et avons constaté que des ligands peptidiques plus faibles que l'épitope natif SIINFEKL sont capables de les activer au cours d'une infection ainsi que de les différencier en lymphocytes Τ effecteurs et mémoires. Les données illustrent une déficience lors de la sélection négative dans le thymus de lymphocytes Τ CD8+ autoréactifs de faible avidité contre un antigène du soi spécifique à tissu et montrent que ces cellules sont entièrement compétentes lors d'une infection. - The diverse Τ cell repertoire needs to be tolerant to self-antigen to avoid the induction of autoimmunity. This is why autoreactive developing Τ cells are deleted in the thymus. The deletion of self-reactive Τ cells occurs through the process of negative selection. Most studies investigated high avidity Τ cells. These high avidity Τ cells are very sensitive and strongly react to a self-antigen. As a consequence, these cells induce the development of autoimmunity when they target organs which express the self-antigen. High avidity autoreactive CD8+ Τ cells are deleted in the thymus. However, several studies have shown Τ cells that weakly respond to tissue-restricted antigen, referred to as low avidity Τ cells, can bypass central and peripheral tolerance mechanisms. I used Rip-mOva mice that expressed Ovalbumin as a neo self-antigen in a tissue-restricted fashion. In these transgenic Rip-mOva mice low avidity CD8+ Τ cells survive negative selection. Upon stimulation in the periphery, these low avidity CD8+ Τ cells have the ability to infiltrate organs that express the self-antigen in the Rip-mOva mice and can also induce the destruction of the tissue. The major aim of my PhD project was to understand the phenotypic and functionality characteristics of these Τ cells in a steady-state condition and in a context of an infection. To study these cells in a well-defined mouse model, we generated OT-3 Τ cell receptor transgenic mice that express low avidity CD8+ Τ cells that are specific for the SIINFEKL epitope of the Ovalbumin antigen. We have been able to demonstrate that a large number of OT-3 CD8+ Τ cells survive negative selection in the thymus after encountering the self-antigen. Thus, low avidity OT-3 Τ cells are present in a window of selection comprised between positive and negative selection. This boundary defined as the affinity threshold is involved in the escape of some autoreactive low avidity OT-3 Τ cells. Once they circulate in the periphery, they are able to induce autoimmunity after stimulation during an infection, allowing us to allocate these cells as being non-tolerant and not in an anergic state in the periphery. We have also looked at the threshold of activation of low avidity OT-3 CD8+ Τ cells in the periphery and found that peptide ligands that are weaker than the native SIINFEKL epitope are able to activate OT-3 Τ cells during an infection and to differentiate them into effector and memory Τ cells. The data illustrate the impairment of negatively selecting low avidity autoreactive CD8+ Τ cells against a tissue-restricted antigen in the thymus and shows that these cells are fully competent upon an infection.

Adéquation et choix de modele de marche aléatoire des trajectoires des navires de peches

L'étude du mouvement des organismes est essentiel pour la compréhension du fonctionnement des écosystèmes. Dans le cas des écosystèmes marins exploités, cela amène à s'intéresser aux stratégies spatiales des pêcheurs. L'une des approches les plus utilisées pour la modélisation du mouvement des prédateurs supé- rieurs est la marche aléatoire de Lévy. Une marche aléatoire est un modèle mathématique composé par des déplacements aléatoires. Dans le cas de Lévy, les longueurs des déplacements suivent une loi stable de Lévy. Dans ce cas également, les longueurs, lorsqu'elles tendent vers l'in ni (in praxy lorsqu'elles sont grandes, grandes par rapport à la médiane ou au troisième quartile par exemple), suivent une loi puissance caractéristique du type de marche aléatoire de Lévy (Cauchy, Brownien ou strictement Lévy). Dans la pratique, outre que cette propriété est utilisée de façon réciproque sans fondement théorique, les queues de distribution, notion par ailleurs imprécise, sont modélisée par des lois puissances sans que soient discutées la sensibilité des résultats à la dé nition de la queue de distribution, et la pertinence des tests d'ajustement et des critères de choix de modèle. Dans ce travail portant sur les déplacements observés de trois bateaux de pêche à l'anchois du Pérou, plusieurs modèles de queues de distribution (log-normal, exponentiel, exponentiel tronqué, puissance et puissance tronqué) ont été comparés ainsi que deux dé nitions possible de queues de distribution (de la médiane à l'in ni ou du troisième quartile à l'in ni). Au plan des critères et tests statistiques utilisés, les lois tronquées (exponentielle et puissance) sont apparues les meilleures. Elles intègrent en outre le fait que, dans la pratique, les bateaux ne dépassent pas une certaine limite de longueur de déplacement. Le choix de modèle est apparu sensible au choix du début de la queue de distribution : pour un même bateau, le choix d'un modèle tronqué ou l'autre dépend de l'intervalle des valeurs de la variable sur lequel le modèle est ajusté. Pour nir, nous discutons les implications en écologie des résultats de ce travail.

1st radiometric dating of a paleontologically dated Bathonian level from Georgia (USSR) - Use of the cathodoluminescence for selection of suitable plagioclases

Jurassic volcanic formations interlayered with (ammonite-bearing) sediments are common in the Caucasus area; this situation is of interest for the numerical calibration of the poorly documented Jurassic portion of the time scale. However, following petrographic study on thin sections no whole-rocks can be considered reliable geochronometers due to subsequent alteration; from about 20 samples, two were selected for plagioclase dating; one (V134) is probably early Kimmeridgian in age; the other (V136) is probably located in the Lower Bathonian stage according to diagnostic ammonites. Cathodoluminescence (CTL) study has shown that sample V136 was similar to usual volcanic feldspars (blue to green colour); however, the lack of CTL of the V134 plagioclase is a character common to diagenetic feldspars; consequently, in spite of a good optical preservation, this geo-chronometer cannot give an age representative of the time of emplacement of the lava flow. We have combined CTL observation with microprobe analysis in order to document the poorly known CTL behaviour of volcanic feldspars; cations Ti4+ and Fe2+ play a major role in the CTL colour of plagioclases and are able to document the growing history of these feldspars ; phenocrysts are initially rich in Fe2+ (core of the crystals, green in colour), then richer in Ti toward the exterior; microcrysts are even richer in Ti (blue to bright blue). We have also observed that natural CTL colour was modified resulting from acid ``cleaning'' of the separated feldspars : the initial blue or green colour tends to change to yellow or violet, respectively, after acid treatment probably due to oxydation of Fe2+ toward Fe3+. X-ray and microprobe analyses both indicated that plagioclases from sample V134 was near the sodic end member (albite) suggesting a diagenetic origin in this andesitic basalt; In contrast, sample V136 contains a calcic plagioclase of common composition for a doleritic basalt. The K-Ar conventional technique was applied as a preliminary tool for radiometric analysis. The Kimmeridgian Na-plagioclase sample gave a ``rejuvenated'' (85 Ma) apparent age which confirms a late genesis for the separated plagioclase phase; this interpretation is based on CTL observation, X-ray analysis, and microprobe analysis ; these techniques are able to distinguish samples which have been submitted to diagenetic alteration from those which have not. An age consistent with the stratigraphic location has been obtained from sample V136. This age of 161 +/- 3 (2-sigma) Ma, is the first one available from a sample palaeontologically located with reasonable precision within the mid Jurassic time.

Correlates of frailty, prediction of functional decline and preventative approaches - selected results from the lausanne cohort 65+ (lc65+) study (Switzerland) (Lausanne) and the longitudinal urban cohort ageing study (Lucas) (Germany)

Overall introduction.- Longitudinal studies have been designed to investigate prospectively, from their beginning, the pathway leading from health to frailty and to disability. Knowledge about determinants of healthy ageing and health behaviour (resources) as well as risks of functional decline is required to propose appropriate preventative interventions. The functional status in older people is important considering clinical outcome in general, healthcare need and mortality. Part I.- Results and interventions from lucas (longitudinal urban cohort ageing study). Authors.- J. Anders, U. Dapp, L. Neumann, F. Pröfener, C. Minder, S. Golgert, A. Daubmann, K. Wegscheider,. W. von Renteln-Kruse Methods.- The LUCAS core project is a longitudinal cohort of urban community-dwelling people 60 years and older, recruited in 2000/2001. Further LUCAS projects are cross-sectional comparative and interventional studies (RCT). Results.- The emphasis will be on geriatric medical care in a population-based approach, discussing different forms of access, too. (Dapp et al. BMC Geriatrics 2012, 12:35; http://www.biomedcentral.com/1471-2318/12/35): - longitudinal data from the LUCAS urban cohort (n = 3.326) will be presented covering 10 years of observation, including the prediction of functional decline, need of nursing care, and mortality by using a self-filling screening tool; - interventions to prevent functional decline do focus on first (pre-clinical) signs of pre-frailty before entering the frailty-cascade ("Active Health Promotion in Old Age", "geriatric mobility centre") or disability ("home visits"). Conclusions.- The LUCAS research consortium was established to study particular aspects of functional competence, its changes with ageing, to detect pre-clinical signs of functional decline, and to address questions on how to maintain functional competence and to prevent adverse outcome in different settings. The multidimensional data base allows the exploration of several further questions. Gait performance was exmined by GAITRite®-System. Supported by the Federal Ministry for Education and Research (BMBF Funding No. 01ET1002A). Part II.- Selected results from the lausanne cohort 65+ (Lc65 + ) Study (Switzerland). Authors.- Prof Santos-Eggimann Brigitte, Dr Seematter-Bagnoud Laurence, Prof Büla Christophe, Dr Rochat Stéphane. Methods.- The Lc65+ cohort was launched in 2004 with the random selection of 3054 eligible individuals aged 65 to 70 (birth year 1934-1938) in the non-institutionalized population of Lausanne (Switzerland). Results.- Information is collected about life course social and health-related events, socio-economics, medical and psychosocial dimensions, lifestyle habits, limitations in activities of daily living, mobility impairments, and falls. Gait performance are objectively measured using body-fixed sensors. Frailty is assessed using Fried's frailty phenotype. Follow-up consists in annual self-completed questionnaires, as well as physical examination and physical and mental performance tests every three years. - Lausanne cohort 65+ (Lc65 + ): design and longitudinal outcomes. The baseline data collection was completed among 1422 participants in 2004-2005 through self-completed questionnaires, face-to-face interviews, physical examination and tests of mental and physical performances. Information about institutionalization, self-reported health services utilization, and death is also assessed. An additional random sample (n = 1525) of 65-70 years old subjects was recruited in 2009 (birth year 1939-1943). - lecture no 4: alcohol intake and gait parameters: prevalent and longitudinal association in the Lc65+ study. The association between alcohol intake and gait performance was investigated.

TCR-alpha CDR3 loop audition regulates positive selection.

How positive selection molds the T cell repertoire has been difficult to examine. In this study, we use TCR-beta-transgenic mice in which MHC shapes TCR-alpha use. Differential AV segment use is directly related to the constraints placed on the composition of the CDR3 loops. Where these constraints are low, efficient selection of alphabeta pairs follows. This mode of selection preferentially uses favored AV-AJ rearrangements and promotes diversity. Increased constraint on the alpha CDR3 loops leads to inefficient selection associated with uncommon recombination events and limited diversity. Further, the two modes of selection favor alternate sets of AJ segments. We discuss the relevance of these findings to the imprint of self-MHC restriction and peripheral T cell activation.

EEG alpha activity reflects motor preparation rather than the mode of action selection

Alpha-band activity (8-13 Hz) is not only suppressed by sensory stimulation and movements, but also modulated by attention, working memory and mental tasks, and could be sensitive to higher motor control functions. The aim of the present study was to examine alpha oscillatory activity during the preparation of simple left or right finger movements, contrasting the external and internal mode of action selection. Three preparation conditions were examined using a precueing paradigm with S1 as the preparatory and S2 as the imperative cue: Full, laterality instructed by S1; Free, laterality freely selected and None, laterality instructed by S2. Time-frequency (TF) analysis was performed in the alpha frequency range during the S1-S2 interval, and alpha motor-related amplitude asymmetries (MRAA) were also calculated. The significant MRAA during the Full and Free conditions indicated effective external and internal motor response preparation. In the absence of specific motor preparation (None), a posterior alpha event-related desynchronization (ERD) dominated, reflecting the main engagement of attentional resources. In Full and Free motor preparation, posterior alpha ERD was accompanied by a midparietal alpha event-related synchronization (ERS), suggesting a concomitant inhibition of task-irrelevant visual activity. In both Full and Free motor preparation, analysis of alpha power according to MRAA amplitude revealed two types of functional activation patterns: (1) a motor alpha pattern, with predominantly midparietal alpha ERS and large MRAA corresponding to lateralized motor activation/visual inhibition and (2) an attentional alpha pattern, with dominating right posterior alpha ERD and small MRAA reflecting visuospatial attention. The present results suggest that alpha oscillatory patterns do not resolve the selection mode of action, but rather distinguish separate functional strategies of motor preparation.

The stationary distribution of a continuously varying strategy in a class-structured population under mutation-selection-drift balance.

Many traits and/or strategies expressed by organisms are quantitative phenotypes. Because populations are of finite size and genomes are subject to mutations, these continuously varying phenotypes are under the joint pressure of mutation, natural selection and random genetic drift. This article derives the stationary distribution for such a phenotype under a mutation-selection-drift balance in a class-structured population allowing for demographically varying class sizes and/or changing environmental conditions. The salient feature of the stationary distribution is that it can be entirely characterized in terms of the average size of the gene pool and Hamilton's inclusive fitness effect. The exploration of the phenotypic space varies exponentially with the cumulative inclusive fitness effect over state space, which determines an adaptive landscape. The peaks of the landscapes are those phenotypes that are candidate evolutionary stable strategies and can be determined by standard phenotypic selection gradient methods (e.g. evolutionary game theory, kin selection theory, adaptive dynamics). The curvature of the stationary distribution provides a measure of the stability by convergence of candidate evolutionary stable strategies, and it is evaluated explicitly for two biological scenarios: first, a coordination game, which illustrates that, for a multipeaked adaptive landscape, stochastically stable strategies can be singled out by letting the size of the gene pool grow large; second, a sex-allocation game for diploids and haplo-diploids, which suggests that the equilibrium sex ratio follows a Beta distribution with parameters depending on the features of the genetic system.

The weaker points of fish acute toxicity tests and how tests on embryos can solve some issues.

Fish acute toxicity tests play an important role in environmental risk assessment and hazard classification because they allow for first estimates of the relative toxicity of various chemicals in various species. However, such tests need to be carefully interpreted. Here we shortly summarize the main issues which are linked to the genetics and the condition of the test animals, the standardized test situations, the uncertainty about whether a given test species can be seen as representative to a given fish fauna, the often missing knowledge about possible interaction effects, especially with micropathogens, and statistical problems like small sample sizes and, in some cases, pseudoreplication. We suggest that multi-factorial embryo tests on ecologically relevant species solve many of these issues, and we shortly explain how such tests could be done to avoid the weaker points of fish acute toxicity tests.

Cómo realizar tests de usabilidad con personas ciegas

Se presentan una serie de recomendaciones prácticas para realizar tests de usabilidad con personas ciegas. Tanto la planificación, como la ejecución y el análisis posterior son comentados en detalle para aconsejar un conjunto de buenas prácticas. El artículo finaliza con algunas reflexiones críticas sobre la pretendida discapacidad de los usuarios ciegos.

Defining new criteria for selection of cell-based intestinal models using publicly available databases.

BACKGROUND: The criteria for choosing relevant cell lines among a vast panel of available intestinal-derived lines exhibiting a wide range of functional properties are still ill-defined. The objective of this study was, therefore, to establish objective criteria for choosing relevant cell lines to assess their appropriateness as tumor models as well as for drug absorption studies. RESULTS: We made use of publicly available expression signatures and cell based functional assays to delineate differences between various intestinal colon carcinoma cell lines and normal intestinal epithelium. We have compared a panel of intestinal cell lines with patient-derived normal and tumor epithelium and classified them according to traits relating to oncogenic pathway activity, epithelial-mesenchymal transition (EMT) and stemness, migratory properties, proliferative activity, transporter expression profiles and chemosensitivity. For example, SW480 represent an EMT-high, migratory phenotype and scored highest in terms of signatures associated to worse overall survival and higher risk of recurrence based on patient derived databases. On the other hand, differentiated HT29 and T84 cells showed gene expression patterns closest to tumor bulk derived cells. Regarding drug absorption, we confirmed that differentiated Caco-2 cells are the model of choice for active uptake studies in the small intestine. Regarding chemosensitivity we were unable to confirm a recently proposed association of chemo-resistance with EMT traits. However, a novel signature was identified through mining of NCI60 GI50 values that allowed to rank the panel of intestinal cell lines according to their drug responsiveness to commonly used chemotherapeutics. CONCLUSIONS: This study presents a straightforward strategy to exploit publicly available gene expression data to guide the choice of cell-based models. While this approach does not overcome the major limitations of such models, introducing a rank order of selected features may allow selecting model cell lines that are more adapted and pertinent to the addressed biological question.

Finnish embryo transfer breeding program "ASMO" : description of the goals and a summary of the results of initial selection

Selostus: Alkionsiirtojalostusohjelma "ASMO", sen tavoitteet ja yhteenveto alkuvalinnan tuloksista

Analyse de l'activité de match chez l'arbitre de football par accéléromètre et critique des tests de sélection FIFA

Introduction : Depuis 2005, le « Test FIFA » est utilisé chez les arbitres de football, comme critère de sélection pour monter dans les échelons de l'arbitrage et chaque arbitre base son entraînement dans cet objectif. Ce test a été développé grâce aux nombreux travaux scientifiques, ayant utilisé l'analyse vidéo, afin de quantifier les activités de match des arbitres et analyser leur performance en cours de match. Objectifs : Le but de ce travail a été d'évaluer la performance de l'arbitre, lors d'un match de football, au moyen d'un accéléromètre en raison de sa facilité d'utilisation et en particulier d'évaluer si au cours du match, il existe une éventuelle diminution de la capacité de performance engendrée par la fatigue. Enfin, à la lumière des résultats, nous avons pu discuter du bien fondé du «test par intervalle proposé par la FIFA» comme moyen d'estimation de la capacité physique d'un arbitre. Méthode : Il s'agit d'une étude prospective basée sur une analyse descriptive. Les données ont été récoltées dans des stades de football suisses ≥1ère Ligue, du 01.12.2011 au 01.12.2012. Le groupe étudié était composé de 5 arbitres de football de sexe masculin, dont deux officiant en 1ère Ligue et faisant partie des talents de l'Association Cantonale Vaudoise de Football (ACVF) et trois en Super League et Challenge League. Les 5 arbitres ont été équipés d'un iPhone 3GS®, muni d'une application, capable d'enregistrer les déplacements sur le terrain (arrêt, marche et course). Le traitement des données a été effectué par un programme Matlab®, élaboré par le Laboratoire des Mesures d'Analyse du Mouvement (LMAM) de l'EPFL, tout comme l'application en question. Pour ce travail ont été considérées les phases et les fréquences d'arrêt, de marche et de course tout au long de l'évolution de la partie. Résultats : Durant les 90 minutes du match, la répartition se fait de la manière suivante : 13,74% du temps total où l'accéléromètre ne mesure aucune activité, 33,70% concernent une activité de course alors que le reste, 52,48% est de la marche. Avec l'avancement dans le match, il est constaté une augmentation des phases d'arrêt et une diminution du temps de course. Une intensité d'effort plus importante est observée lors des 15 premières minutes du match (environ  41,7% de course), alors qu'en fin de la partie, il y a une alternance de marche et de course avec des efforts de plus en plus brefs. La détermination de la médiane de durée des différents efforts a montré qu'un épisode de marche ou de course étaient de 5-6 secondes. De plus, les épisodes de marche ou de course étaient rarement >20 secondes. Discussion : Les résultats montrent que l'accéléromètre est un système de mesure facile d'utilisation, permettant un gain de temps dans l'analyse des données pour évaluer la performance sportive. Les principaux résultats de cette étude, ont mis en évidence une diminution de l'intensité des activités physiques de l'arbitre avec l'avancement du match, résultant soit de sa propre fatigue, soit de celle des joueurs dictant le rythme du jeu. Cette diminution se traduit par des déplacements de plus en plus brefs au fil du temps. La mesure de médiane du temps de course et de marche (5-6 sec) correspond à une activité aérobie pour la marche et anaérobie alactique pour la course. Par conséquent, le « test par intervalle » de la FIFA actuel ne nous semble pas adéquat en raison de sa filière énergétique de type anaérobique lactique. Conclusion : Cette étude pilote apporte un nouveau type d'instrumentation efficace et simple, jamais employé auparavant dans l'analyse des activités de match des arbitres de football. Il permet d'explorer des mouvements avec précision au fil du match et apporte un nouvel aspect sur la quantification de performance des arbitres non exploré jusqu'ici. Après analyse de l'ensemble des paramètres, il semble que le test FIFA ne soit pas adapté à la performance exigée par l'arbitrage.