Ethical differentiation and market behavior: An experimental approach

Does ethical differentiation of products affect market behavior? We examined this issue in triopolistic experimental markets where producers set prices. One producer s costs were higher than the others. In two treatments, the additional costs were attributed tocompliance with ethical guidelines. In the third, no justification was provided. Manyparticipants playing the role of consumers reduced their experimental gains by purchasing the ethically differentiated product at a higher price whether or not they knew the amount of extra cost. Individual differences were important (students of business/economics paid smaller premia than others). Finally, we speculate about the observed demand function for ethics and emphasize the use of experimental methodology to complement empirical studies designed to assess the potential market for ethically differentiated products.

Deletion of delta-opioid receptor in mice alters skin differentiation and delays wound healing.

In addition to their well-known antinociceptive action, opioids can modulate non-neuronal functions, such as immune activity and physiology of different cell types. Several findings suggest that the delta-opioid receptor (DOR) and its endogenous ligands (enkephalins) are important players in cell differentiation and proliferation. Here we show the expression of DOR in mouse skin and human skin cultured fibroblasts and keratinocytes using RT-PCR. In DOR knock-out (KO) mice, a phenotype of thinner epidermis and higher expression of cell differentiation marker cytokeratin 10 (CK 10) were observed compared with wild type (WT). Using a burn wound model, significant wound healing delay (about 2 days) and severe epidermal hypertrophy were shown at the wound margin of DOR KO mice. This wound healing delay was further investigated by immunohistochemistry using markers for proliferation, differentiation, re-epithelialization, and dermal repair (CK 6, CK 10, and collagen IV). The levels of all these markers were increased in wounds of KO mice compared with WT. During the wound healing, the epidermal thickness in KO mice augments faster and exceeds that of the WT by day 3. These results suggest an essential role of DOR in skin differentiation, proliferation, and migration, factors that are important for wound healing.

Multifactorial ERβ and NOTCH1 control of squamous differentiation and cancer.

Downmodulation or loss-of-function mutations of the gene encoding NOTCH1 are associated with dysfunctional squamous cell differentiation and development of squamous cell carcinoma (SCC) in skin and internal organs. While NOTCH1 receptor activation has been well characterized, little is known about how NOTCH1 gene transcription is regulated. Using bioinformatics and functional screening approaches, we identified several regulators of the NOTCH1 gene in keratinocytes, with the transcription factors DLX5 and EGR3 and estrogen receptor β (ERβ) directly controlling its expression in differentiation. DLX5 and ERG3 are required for RNA polymerase II (PolII) recruitment to the NOTCH1 locus, while ERβ controls NOTCH1 transcription through RNA PolII pause release. Expression of several identified NOTCH1 regulators, including ERβ, is frequently compromised in skin, head and neck, and lung SCCs and SCC-derived cell lines. Furthermore, a keratinocyte ERβ-dependent program of gene expression is subverted in SCCs from various body sites, and there are consistent differences in mutation and gene-expression signatures of head and neck and lung SCCs in female versus male patients. Experimentally increased ERβ expression or treatment with ERβ agonists inhibited proliferation of SCC cells and promoted NOTCH1 expression and squamous differentiation both in vitro and in mouse xenotransplants. Our data identify a link between transcriptional control of NOTCH1 expression and the estrogen response in keratinocytes, with implications for differentiation therapy of squamous cancer.

IRF6 is a mediator of the Notch pro-differentiation and tumour suppressive function in keratinocytes

I. Résumé large publicIRF6 est un médiateur de Notch dans la différenciation des kératinocytes et dans sa fonction de suppresseur de tumeursLa peau est l'organe le plus important du corps humain, elle représente chez l'adulte une surface d'environ 1,5 m2 et elle est composée de 2000 milliards de cellules. La peau est composée de plusieurs types cellulaires dont les kératinocvtes. Ces cellules, qui se trouvent dans la couche la plus externe de la peau (Pépiderme), nous protègent de la déshydratation et des agressions externes telles que les infections et rayons ultraviolets. Cette fonction de « barrière » est mise en place grâce à un processus appelé différenciation des kératinocvtes durant lequel les kératinocytes deviennent matures et finalement meurent pour former la couche cornée la plus externe difficilement pénétrable. L'homéostasie tissulaire est un mécanisme qui régule l'équilibre entre prolifération, différentiation et mort cellulaire. Une perturbation de cet équilibre peut mener à la formation d'une tumeur. Il existe différents types de tumeurs de la peau. Nous nous sommes intéressés aux «carcinomes spino-cellulaires» (SCC) qui se développent à partir des keratinocytes en différenciation. Notch est une molécule impliquée positivement dans la différenciation des kératinocytes et joue un rôle prépondérant dans la suppression des tumeurs kératinocytaires comme les SCC dans lesquelles Notch est faiblement exprimé. L'implication de Notch dans la différenciation et dans la carcinogenèse kératinocytaire n'est plus controversée, mais les mécanismes qui sont à la base de ces fonctions restent encore à élucider. IRfF6 est une protéine qui, d'après sa structure, a été classée parmi une famille de régulateurs de la défense de l'organisme (IRFs). Des études ultérieures ont montré qu'IRf 6 n'a pas de rôle dans la réponse immunitaire mais qu'il est plutôt impliqué dans le développement de l'épiderme. Dans ce travail, nous avons établi que, dans les kératinocytes, l'expression d'IPJF6 est contrôlé par Notch et que, comme pour ce dernier, elle est réduite dans les SCCs. De plus, nous avons observé qu'IRF6 régule les mêmes gènes que Notch, et qu'il est en effet un médiateur de la fonction de Notch dans la différenciation des kératinocytes. Parmi les gènes contrôlés par l'axe Notch-IRF6 il y en a trois qui sont sur-exprimés dans les SCCs et qui sont réprimés par cet axe. Il s'agit d'une part d'IRF3 et IRF7, deux autres membres de la famille IRF, et du récepteur EGFR (Epidermal growth factor receptor), un oncogène (un gène impliqué dans l'accélération de la formation de tumeurs). Dans leur ensemble, ces découvertes nous informent sur les mécanismes impliqués dans les fonctions pro-differentiatrice et tumeur suppressive de Notch. Plus encore, elles ouvrent des perspectives intéressantes quant au développement de nouvelles approches thérapeutiques dans le traitement des cancers.II. RésuméLa voie de signalisation de Notch joue un rôle très important dans la différenciation cellulaire et dans la carcinogenèse de nombreux tissus. Dans les kératinocytes, elle agit comme suppresseur de tumeurs, fonction altérée dans les cancers spino cellulaires SCC (tumeurs kératinocytaires) de part la perte d'expression de Notch.Bien que les fonctions pro-différenciatrice et tumeur-suppressive de la voie de signalisation de Notch soient aujourd'hui reconnues, les mécanismes sous-jacents restent à explorer.Dans ce travail, nous montrons qu'IRF6, un membre de la famille des régulateurs de la voie de l'interféron (IRF), ne possédant pas de rôles dans la réponse immunitaire mais essentiel dans le développement de l'épiderme, est d'autant plus exprimé que le kératinocytes sont différenciées alors que son expression est drastiquement diminuée dans les SCC. De façon intéressante, l'expression d'IRF6 durant la différenciation kératinocytaire est directement contrôlée par Notch.Dans les kératinocytes l'expression accrue d'IRP6 a les mêmes effets que 1'activation de la voie de Notch induisant les marqueurs de différentiation des couches supra-basales de l'épiderme et inhibant ceux de la couche basale impliqués dans la prolifération cellulaire. Cependant IRF6 n'est pas impliqué dans la régulation d'autres cibles de Notch, comme p21WAFI/CiP' et Hesl. Comme Notch, IRF6 contrôle négativement l'expression de EGFR et IRF3/7. De ce fait EGFR et IRF3 et IRF7 sont fortement exprimés dans les SCCs humaines où l'expression de Notch et IRF6 est fortement réduite.En conclusion, nous avons démontré qu'IRF6 est une cible directe de Notch/CSL dans les keratinocytes qui medie les effets "non-canonique" de cette voie de signalisation dans la différentiation et dans la suppression tumorale.III. SummaryThe Notch pathway is an important regulator of differentiation and carcinogenesis. In keratinocytes it acts as tumour suppressor and the Notch gene is markedly reduced in keratinocyte-derived squamous cell carcinoma (SCC). While the pro-differentiation and tumour suppressive functions of Notch signalling in keratinocytes are well established, the underlying mechanisms are still poorly understood, We report here that Interferon Regulatory Factor 6 (IRF6), an IRF family member with an essential role in epidermal development, is downmodulated in SCC and is induced in differentiating cells. We observed that the induction of IRF6 in differentiating keratinocytes is suppressed by Notch inhibition. IRF6 expression is also decreased in mice with keratinocyte-specific deletion of the Notch 1/2.Moreover we show that the expression of this gene is induced by Notch activation through a CSL-dependent mechanism even under conditions of protein synthesis inhibition, with endogenous Notch 1 binding to the IRF6 promoter.Increased IRJF6 expression is necessary for the impact of Notch activation on differentiation markers K1 and Involucrin, and proliferation markers integrins and p63, but not on other "canonical" Notch targets like p21WAF1/Cipl, Hes1 and Hey1. Like Notch 1, IRF6 down-modulates expression of epidermal growth factor receptor (EGFR) as well as two other IRF family members, IRF3 and 7, which we previously linked to positive control of p63 expression. Expression of IRF3, IRF7 and EGFR is enhanced in cutaneous squamous cell carcinomas, illustrating a strikingly opposite pattern compared to Notch and IRF6.Thus, IRF6 is a primary Notch target in keratinocytes, which mediates the effects of this pathway on differentiation and contributes to tumor suppression.

Triiodothyronine stimulation of oligodendroglial differentiation and myelination. A developmental study.

The biochemical development of rotation-mediated aggregating brain cell cultures was studied in a serum-free chemically defined medium in the presence (complete medium) or the absence of triiodothyronine (T3). The expression of 2',3'-cyclic nucleotide 3'-phosphodiesterase (CNP) and myelin basic protein (MBP), two myelin components, was temporally dissociated in brain cell aggregating cultures grown in a complete medium. CNP increased from day 8 and reached a plateau around day 25. MBP accumulated rapidly from the third until the fourth week in culture. The total protein content increased gradually until day 25. The activity of ornithine decarboxylase (ODC) used as an index of cell growth and differentiation, showed two well-defined peaks of activity. The first peak reached a maximum at day 6 and correlated with both the highest DNA content and the peak of [3H]-thymidine incorporation. The second peak of ODC activity (from day 19 to 35) coincided with the differentiation of oligodendrocytes. These results confirm that aggregating fetal rat brain cells cultured in a serum-free chemically defined medium undergo extensive differentiation. Addition of T3 to the culture medium doubled the CNP activity by day 16. In contrast, MBP was only slightly increased by day 16, reaching at 25 and 35 days 8 to 10-fold higher values than the untreated cultures. When T3 was removed between day 16 and 25, CNP decreased almost to control values and MBP failed to accumulate. Moreover, when T3 was reintroduced into the medium (between day 25 and 35), CNP activity was restored and MBP content was partially corrected. T3 treatment produced a concentration-dependent increase in ODC activity which was observed only around day 19. The first peak of ODC activity observed at culture day 6 was independent of the presence of T3. These results obtained in brain cell cultures emphasize the direct effect of T3 on myelination.

Mammalian target of rapamycin complex 1 orchestrates invariant NKT cell differentiation and effector function.

Invariant NKT (iNKT) cells play critical roles in bridging innate and adaptive immunity. The Raptor containing mTOR complex 1 (mTORC1) has been well documented to control peripheral CD4 or CD8 T cell effector or memory differentiation. However, the role of mTORC1 in iNKT cell development and function remains largely unknown. By using mice with T cell-restricted deletion of Raptor, we show that mTORC1 is selectively required for iNKT but not for conventional T cell development. Indeed, Raptor-deficient iNKT cells are mostly blocked at thymic stage 1-2, resulting in a dramatic decrease of terminal differentiation into stage 3 and severe reduction of peripheral iNKT cells. Moreover, residual iNKT cells in Raptor knockout mice are impaired in their rapid cytokine production upon αGalcer challenge. Bone marrow chimera studies demonstrate that mTORC1 controls iNKT differentiation in a cell-intrinsic manner. Collectively, our data provide the genetic evidence that iNKT cell development and effector functions are under the control of mTORC1 signaling.

Epidermal differentiation and carcinogenesis

Summary Skin, and more precisely the epidermis, plays a crucial role in our survival since it constitutes our first line of defense against our environment. A subtle equilibrium between proliferation and differentiation of keratinocytes, the main epidermal cell type, provides a continous self-renewal of the epidermis, maintaining the integrity of this protective barrier. It is now well established that pertubation of the normal balance between proliferation and differentiation can induce development of several diseases including cancer. The aim of my thesis was first to characterize new genes involved in the differentiation process of keratinocytes and the formation of the epidermis. We show that cornulin, encoded by the c1orf10 gene, is a new marker of epidermal differentiation, mainly expressed in the suprabasal layers of the epidermis. Structurally, cornulin belongs to the "fused genes" protein family and contains a functional calcium-binding domain as well as two repeated sequences of 60 amino acids, the function of which remain unknown. The second part of my work aimed to identify new proteins interacting with CYLD. When mutated, CYLD is responsible for cylindromatosis, a predisposition to benign tumors of skin appendages mainly located on the scalp. CYLD is implicated in the NF-κB signalling pathway. We have identified HBO1 and p30, two nuclear proteins, as potential CYLD partners. Since CYLD was described as a negative regulator of NF-icB-mediated transcription, we have tested the putative effect of HBO1 and p30 on the regulation of this signalling pathway. We have shown that only HBO1 is able to inhibit NF-κB-mediated transactivation. The mechanism of action of HBO1 is still under investigation but our results suggest that an unknown cofactor is involved in this process. Résumé La peau est cruciale à notre survie car elle est notre première ligne de défense contre notre environnement. L'épiderme qui forme cette barrière protectrice entre le corps et l'environnement extérieur est continuellement renouvelé suite aux agressions physiques, chimiques et biologiques répétées qu'il subit. Le but de ce renouvellement étant de garantir l'intégrité de cette barrière. Le keratinocyte est le principal type cellulaire trouvé dans l'épiderme. La formation d'une barrière active dépend essentiellement de la faculté des kératinocytes à proliférer et à se différencier. Il est aujourd'hui admis que tout déséquilibre entre l'activité de prolifération et de différenciation des kératinocytes est la cause du développement de plusieurs maladies, dont certains cancers. Le but de ce travail de thèse était, dans un premier temps d'identifier ou de caractériser de nouveaux gènes impliqués dans le processus de différenciation afin de mieux comprendre la formation de l'épiderme. Noús avons ainsi démontré que la cornulin, produit du gène c1orf10, est un nouveau marqueur de la différenciation épidermique, principalement exprimé dans les couches suprabasales de l'épiderme. D'un point de vue structural, nous avons montré que cette protéine appartient à la famille des « fused gene » et qu'elle possède un domaine de liaison au calcium qui est fonctionnel et deux séquences répétées de 60 acides aminés dont la fonction est encore inconnue. La seconde partie de cette thèse était dédiée à l'étude de la cylindromatose, une prédisposition génétique à la formation de tumeurs bénignes, principalement localisées sur la tête et due à des mutations du gène CYLD. Nous avons cherché de nouvelles protéines qui interagissent avec CYLD afin de mieux caractériser les voies de signalisation impliquées dans le développement de la maladie. Nous avons ainsi identifiés deux nouveaux partenaires potentiels de CYLD ; HBO1 et p30 CYLD ayant été décrit comme un régulateur négatif de la transcription médiée par NF-κB; nous avons testé l'implication de HBO1 et p30 au niveau de cette activité transcriptionnelle. Nous montrons que seul HBO1 est capable d'inhiber la transactivation d'un gène rapporteur régulé par NF-κB. Le mécanisme d'action de HBO1 n'est pas encore connu, néanmoins nos résultats suggèrent l'intervention d'un cofacteur qui reste à déterminer.

Population differentiation and its consequences in the white campion "Silene latifolia" (Caryophyllaceae): a functional analysis

Summary In his theory On the Origin of Species by Means of Natural Selection (1859), Darwin describes evolution as a gradual change in population over time and that natural selection is a process that caused evolution. Because quantitative variation in species is partly influenced by several genes and thus heritable, association between levels of genetic variation at neutral markers and at quantitative traits and their partitioning within and among populations are important to study mechanisms that drive evolution in populations. Most studies addressing quantitative variation in plants focused on morphological and life history traits but not in traits affecting reproductive success. The aim of this thesis is to better understand how patterns of variation for neutral molecular markers and phenotypic traits drive the evolution of reproduction and defensive mechanisms in six European populations of Silene latifolia, a dioecious plant species. We found evidence for extremely high within and between population variation at six microsatellite loci and at most quantitative traits studied in plants grown under standardized conditions (morphology, life history and reproductive traits). Interestingly, there was clinal variation between age at first flowering and latitude. This pattern is likely due to natural selection since differentiation of this trait was high, heritable and probably higher than differentiation at neutral markers. Our study focused on sex specific selective pressures: mechanisms of intersexual coadaptation and defence mechanism against the seed predator Hadena bicruris. To address divergence at reproductive traits, we studied male and female population of origin effects and in particular pollen competitive ability on male post-pollination success in the study populations with within and between populations crosses. We crossed the same female plant with pollen from a male within the same population of origin and pollen from two males from two distinct populations, using a fixed tester male as a competitor. Additionally, we conducted control crosses with pollen from each male as a single donor. We analysed paternity success of each competitor with two microsatellite loci, seed set and offspring fitness. Male population of origin showed significant among-population variation for siring success at pollen competition. In vitro pollen germination rate showed heritable variation among populations and was positively correlated to siring success. Local or foreign pollen did not have a consistent advantage. Furthermore, female population of origin affected the outcome of pollen competition in some populations. There was no difference of seed set or offspring fitness in within/ between population crosses. This suggests that reproductive divergence may occur via pollen competition in Silene latifolia. The specialist seed predator Hadena bicruris may also induce divergence between populations. We tested potential constitutive and induced defence mechanisms against the specialist predator Hadena bicruris. Because fruit wall thickness is smaller in the invasive range (Northern America) were the moth is absent, this suggests that a thicker fruit wall is a potentially defensive trait against larval attack, and that relaxed selection in the absence of the seed predator has resulted in an evolutionary loss of this defence in the invasive range. Fruit wall thickness was different among three populations. Experimental exposure to moth eggs increased fruit abortion. Fruits built after attack on exposed plants did not have thicker fruit walls compared to fruits on non-exposed plants. Furthermore, fruits with thicker fruit walls were not less profitable, nor did they require longer handling time when exposed to larvae, suggesting no defensive role of fruit wall thickness. Our results show that there is high molecular and phenotypic variation in Silene latifolia and that traits potentially involved in reproductive success both for intra-specific (between sexes) and inter-specific interactions are heritable. Different selective forces may thus interact and cause differential evolution of geographically separated Silene latifolia populations in Europe, leading to the observed differentiation. Résumé Dans sa théorie de l'évolution, L'origine des espèces, ch. 4 (1859), Darwin décrit l'évolution comme un processus continu au cours du temps à l'intérieur de populations et que la sélection naturelle en est le moteur. La variation quantitative est en partie déterminée par plusieurs gènes, donc transmissible à la descendance. Associer le niveau de variation génétique à des marqueurs neutres au niveau de la variation à des traits quantitatifs, ainsi que la répartition à l'intérieur et entre les populations d'une espèce donnée de cette variation, sont importants dans la compréhension des forces évolutives. La plupart des études scientifiques sur la variation quantitative chez les plantes se sont intéressées à la morphologie et à la phénologie mais pas aux caractères impliqués dans le succès reproducteur. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre comment la répartition de la variation à des marqueurs neutres et des caractères quantitatifs influence l'évolution de la reproduction et des mécanismes de défense dans six populations Européennes de l'espèce dioïque Silene latifolia. Nous avons mis en évidence une grande diversité intra et inter-population à six loci microsatellites ainsi qu'à la plupart des caractères quantitatifs mesurés (morphologie, phénologie et traits reproducteurs) sur des plantes cultivées dans des conditions standardisées. Un résultat intéressant est la présence d'un cline latitudinal pour l'âge à la floraison. Ceci est probablement une conséquence de la sélection naturelle, puisque ce caractère est différencié entre les populations étudiées, héritable et que la différenciation de ce trait est supérieure à la différenciation des marqueurs neutres étudiés. Notre étude a ensuite porté plus précisément sur les pressions de sélection spécifiques aux sexes : la coadaptation entre les sexes et les mécanismes de défense contre l'insecte granivore Hadena bicruris. Afin d'évaluer la divergence sur les traits reproducteurs, nous avons étudié les effets des populations d'origine des mâles et des femelles et en particulier le succès reproducteur des mâles après pollinisation à l'aide de croisements inter et intra-population. Nous avons pollinisé la même femelle avec du pollen provenant d'un mâle de la même population ainsi qu'avec le pollen de deux mâles provenant de deux autres populations en situation de compétition avec un pollen provenant d'une population test. Des croisements contrôle ont été réalisés avec les mêmes mâles en pollinisation pure. Nous avons évalué le succès reproducteur de chaque mâle à l'aide d'analyses de paternité ainsi que la production de graines et la fitness de la descendance. L'origine du mâle avait un effet sur la paternité. Le taux de croissance in vitro du pollen est un caractère héritable et a eu un effet positif sur le succès reproducteur. De plus, l'origine de la femelle avait un effet sur le succès des mâles en compétition dans certaines populations. Nos résultats suggèrent qu'une divergence reproductive chez Silene latifolia pourrait apparaître suite à la compétition pollinique. Nous avons ensuite testé des mécanismes potentiels de défense constitutive et induite contre l'herbivore spécialiste Hadena bicruris, un papillon nocturne qui pourrait aussi jouer un rôle dans la différenciation des populations. L'épaisseur des fruits étant plus faible dans les régions où la plante est invasive (Amérique du Nord) et où l'insecte est absent, ce trait pourrait jouer un rôle défensif. Une pression de sélection plus faible causée par l'absence de l'herbivore aurait abouti à une perte de cette défense dans ces régions. Nous avons montré que l'épaisseur du fruit est variable selon les populations. L'infestation artificielle de fruit par l'insecte induit l'abscission sélective des fruits. Les fruits produits après une infestation n'étaient pas plus épais que les fruits issus de plantes non infestées. De plus, les fruits épais n'étaient pas moins nutritifs et ne causaient pas de perte de temps pour la prédation pour les larves, ce qui suggère que l'épaisseur des fruits ne joue pas un rôle défensif. Nos résultats montrent que plusieurs pressions de sélection interviennent et interagissent dans l'évolution de populations distantes, provoquant la divergence des populations Européennes de l'espèce Silene latifolia.

T cell affinity regulates asymmetric division, effector cell differentiation, and tissue pathology.

The strength of interactions between T cell receptors and the peptide-major histocompatibility complex (pMHC) directly modulates T cell fitness, clonal expansion, and acquisition of effector properties. Here we show that asymmetric T cell division is an important mechanistic link between increased signal strength, effector differentiation, and the ability to induce tissue pathology. Recognition of pMHC above a threshold affinity drove responding T cells into asymmetric cell division. The ensuing proximal daughters underwent extensive division and differentiated into short-lived effector cells expressing the integrin VLA-4, allowing the activated T cell to infiltrate and mediate destruction of peripheral target tissues. In contrast, T cells activated by below-threshold antigens underwent symmetric division, leading to abortive clonal expansion and failure to fully differentiate into tissue-infiltrating effector cells. Antigen affinity and asymmetric division are important factors that regulate fate specification in CD8(+) T cells and predict the potential of a self-reactive T cell to mediate tissue pathology.

Neural differentiation and therapeutic potential of adipose tissue derived stem cells.

Neural tissue has historically been regarded as having poor regenerative capacity but recent advances in the growing fields of tissue engineering and regenerative medicine have opened new hopes for the treatment of nerve injuries and neurodegenerative disorders. Adipose tissue has been shown to contain a large quantity of adult stem cells (ASC). These cells can be easily harvested with low associated morbidity and because of their potential to differentiate into multiple cell types, their use has been suggested for a wide variety of therapeutic applications. In this review we examine the evidence indicating that ASC can stimulate nerve regeneration by both undergoing neural differentiation and through the release of a range of growth factors. We also discuss some of the issues that need to be addressed before ASC can be developed as an effective cellular therapy for the treatment of neural tissue disorders.

Nuclear receptor PPARS function in stem cell differentiation and bone physiology

In adult, bone remodeling is a permanent process, reaching an annual turnover of about 10% of the skeleton. Bone remodeling requires the sequential and coordinated actions of the hematopoietic origin osteoclasts, to remove bone and the mesenchymal origin osteoblasts to replace it. An increased level of bone resorption is the primary cause of age-related bone loss often resulting in osteopenia, and is the major cause of osteoporosis.¦Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), which are expressed in three isotypes, PPARa, PPARp and PPARy, are ligand-activated transcription factors that control many cellular and metabolic processes, more particularly linked to lipid metabolism. In bone, previous works has shown that PPARy inhibits osteogenesis by favoring adipogenesis from common mesenchymal progenitors. In addition, the pro-osteoclastogenesis activity of PPARy results in an increased bone resorption. Accordingly, treatment with PPARy agonist such as the anti-diabetic drug TZD causes bone loss and accumulation of marrow adiposity in mice as well as in postmenopausal women. The aim of the present thesis work was to elucidate the PPARs functions in bone physiology.¦The initial characterization of the PPARP" bone phenotype mainly revealed a decreased BMD. In vitro studies exploring the potency of mesenchymal stem cells to differentiate in osteoblast showed no differences depending on the genotype. However, we could demonstrate an effect of PPARp in partially inhibiting osteoclastogenesis. These results are further sustained by a study made in collaboration with the group of Dr Kronke, which showed an impressive protection against ovariectomy-generated bone loss when the females are treated with a PPARp agonist.¦Observations in PPARy null mice are more complex. The lab has recently been able to generate mice carrying a total deletion of PPARy. Intriguingly, the exploration of the bone phenotype of these mice revealed paradoxical findings. Whereas short bones such as vertebrae exhibit an elevated BMD as expected, long bones (tibia and femur) are clearly osteoporotic. According to their activity when set in culture, osteoblast differentiation normally occurs. Indeed the phenotype can be mainly attributed to a high density of osteoclasts in the cortical bone of PPARy null mice, associated to large bone resorption areas.¦Our explorations suggest a mechanism that involves regulatory processes linking osteoclastogenesis to adipogenesis, the latter being totally absent in PPARy null mice. Indeed, the lack of adipose tissue creates a favorable niche for osteoclastogenesis since conditioned medium made from differentiated adipocyte 3T3L1 inhibited osteoclastogenesis from both PPARy-/- and WT cells. Thus, adipokines deficiency in PPARy-/- mice contributes to de- repress osteoclastogenesis. Using specific blocking antibody, we further identified adiponectin as the major player among dozens of adipokines. Using flow cytometry assay, we explored the levels at which the osteoclastic commitment was perturbed in the bone marrow of PPARy-/- mice. Intriguingly, we observe a general decrease for hematopoietic stem cell and lineage progenitors but increased proportion of osteoclast progenitor in PPARy-/- bone marrow. The general decrease of HSC in the bone marrow is however largely compensated by an important extra-medullary hematopoeisis, taking place in the liver and in the spleen.¦These specific characteristics emphasize the key role of PPARy on a cross road of osteogenesis, adipogenesis and hematopoiesis/osteoclastogenesis. They underline the complexity of the bone marrow niche, and demonstrate the inter-dependance of different cell types in defining bone homeostasis, that may be overseen when experimental design single out pure cell populations.¦Chez l'adulte, même après la fin de la croissance, le renouvellement des os se poursuit et porte sur environ 10% de l'ensemble du squelette adulte, par année. Ce renouvellement implique à la fois des mécanismes séquentiels et coordonnés des ostéoclastes d'origine hématopoïetique, qui dégradent l'os, et des ostéoblastes d'origine mésenchymale, qui permettent la régénération de l'os. La perte en densité osseuse due à l'âge entraîne un fort niveau de résorption, conduisant souvent à une ostéopénie, elle-même cause de l'ostéoporose.¦Les trois isotypes PPAR (Peroxisome proliferator-activated receptor, PPARa, PPARp, et PPARy) sont des récepteurs nucléaires qui contrôlent de nombreux mécanismes cellulaires et métaboliques, plus particulièrement liés au métabolisme lipidique. Au niveau osseux, des travaux précédents ont montré que PPARy inhibe l'ostéoblastogenèse en favorisant la formation d'adipocytes à partir de la cellule progénitrice commune. De plus, l'activité pro- ostéoclastogénique de PPARy induit une résorption osseuse accrue. Condormément à ces observations, les patients diabétiques traités par les thiazolidinediones qui agissent sur PPARy, ont un risque accrue d'ostéoporose liée à une perte osseuse accrue et un accroissement de l'adiposité au niveau de la moelle osseuse. Dans ce contexte, l'objectif de mon travail de thèse a été d'élucider le rôle des PPAR dans la physiologie osseuse, en s'appuyant sur le phénotype des souris porteuses de mutation pour PPAR.¦La caractérisation initiale des os des souris porteuses d'une délétion de ΡΡΑΕφ a principalement révélé une diminution de la densité minérale osseuse (DMO). Alors que l'ostéogenèse n'est pas significativement altérée chez ces souris, l'ostéoclastogenèse est elle augmentée, suggérant un rôle modérateur de ce processus par ΡΡΑΕΙβ. Ces résultats sont par ailleurs soutenus par une étude menée par le groupe du Dr Krônke en collaboration avec notre groupe, et qui monte une protection très importante des souris traitées par un activateur de PPARP contre l'ostéoporose provoquée par l'ovariectomie.¦Les observations concernant PPARy donnent des résultats plus complexes. Le laboratoire a en effet été capable récemment de générer des souris portant une délétion totale de PPARy. Alors que les os courts chez ces souris présentent une augmentation de la DMO, comme attendu, les os longs sont clairement ostéoporotiques. Ce phénotype corrèle avec une densité élevée d'ostéoclastes dans l'os cortical de ces os longs. Deux processus semblent contribuer à ce phénotype. En premier lieu, nous démontrons qu'un milieu conditionné provenant de cultures de cellules 3T3-L1 différenciées en adipocytes contiennent une forte activité inhibitrice d'osteoclastogenesis. L'utilisation d'anticorps neutralisant permet d'identifier l'adiponectine comme l'un des facteurs principaux de cette inhibition. Les souris PPARy étant totalement dépourvues d'adipocytes et donc de tissu adipeux, la sécrétion locale d'adiponectine dans la moelle osseuse est donc également absente, entraînant une désinhibition de l'ostéoclastogenèse. En second lieu, des analyses par FACS révèle une proportion accrue des cellules progénitrices d'ostéoclastes dans la moelle osseuse. Cela s'accompagne par une diminution globale des cellules souches hématopoïétiques, qui est cependant largement compensée par une importante hématopoëise extra-médullaire, dans le foie comme dans la rate.¦L'ensemble de notre travail montre toute l'importance de PPARy au carrefour de l'ostéogenèse, adipogenèse, et hématopoëise/osteoclastogenèse. Il souligne la complexité de la niche que représente la moelle osseuse et démontre l'inter-dépendance des différents types cellulaires définissant l'homéostasie osseuse, complexité qui peut facilement être masqué lorsque le travail expérimental se concentre sur le comportement d'un type cellulaire donné.

β-Catenin Signaling Drives Differentiation and Proinflammatory Function of IRF8-Dependent Dendritic Cells.

β-Catenin signaling has recently been tied to the emergence of tolerogenic dendritic cells (DCs). In this article, we demonstrate a novel role for β-catenin in directing DC subset development through IFN regulatory factor 8 (IRF8) activation. We found that splenic DC precursors express β-catenin, and DCs from mice with CD11c-specific constitutive β-catenin activation upregulated IRF8 through targeting of the Irf8 promoter, leading to in vivo expansion of IRF8-dependent CD8α(+), plasmacytoid, and CD103(+)CD11b(-) DCs. β-Catenin-stabilized CD8α(+) DCs secreted elevated IL-12 upon in vitro microbial stimulation, and pharmacological β-catenin inhibition blocked this response in wild-type cells. Upon infections with Toxoplasma gondii and vaccinia virus, mice with stabilized DC β-catenin displayed abnormally high Th1 and CD8(+) T lymphocyte responses, respectively. Collectively, these results reveal a novel and unexpected function for β-catenin in programming DC differentiation toward subsets that orchestrate proinflammatory immunity to infection.

Decision-making with distance measures and inducedaggregation operators

[spa] Se presenta un nuevo modelo para la toma de decisiones basado en el uso de medidas de distancia y de operadores de agregación inducidos. Se introduce la distancia media ponderada ordenada inducida (IOWAD). Es un nuevo operador de agregación que extiende el operador OWA a través del uso de distancias y un proceso de reordenación de los argumentos basado en variables de ordenación inducidas. La principal ventaja el operador IOWAD es la posibilidad de utilizar una familia parametrizada de operadores de agregación entre la distancia individual máxima y la mínima. Se estudian algunas de sus principales propiedades y algunos casos particulares. Se desarrolla un ejemplo numérico en un problema de toma de decisiones sobre selección de inversiones. Se observa que la principal ventaja de este modelo en la toma de decisiones es la posibilidad de mostrar una visión más completa del proceso, de forma que el decisor está capacitado para seleccionar la alternativa que está más cerca de sus intereses.

Decision-making with distance measures and inducedaggregation operators

[spa] Se presenta un nuevo modelo para la toma de decisiones basado en el uso de medidas de distancia y de operadores de agregación inducidos. Se introduce la distancia media ponderada ordenada inducida (IOWAD). Es un nuevo operador de agregación que extiende el operador OWA a través del uso de distancias y un proceso de reordenación de los argumentos basado en variables de ordenación inducidas. La principal ventaja el operador IOWAD es la posibilidad de utilizar una familia parametrizada de operadores de agregación entre la distancia individual máxima y la mínima. Se estudian algunas de sus principales propiedades y algunos casos particulares. Se desarrolla un ejemplo numérico en un problema de toma de decisiones sobre selección de inversiones. Se observa que la principal ventaja de este modelo en la toma de decisiones es la posibilidad de mostrar una visión más completa del proceso, de forma que el decisor está capacitado para seleccionar la alternativa que está más cerca de sus intereses.

Decision making techniques with similarity measures and OWA operators

We analyse the use of the ordered weighted average (OWA) in decision-making giving special attention to business and economic decision-making problems. We present several aggregation techniques that are very useful for decision-making such as the Hamming distance, the adequacy coefficient and the index of maximum and minimum level. We suggest a new approach by using immediate weights, that is, by using the weighted average and the OWA operator in the same formulation. We further generalize them by using generalized and quasi-arithmetic means. We also analyse the applicability of the OWA operator in business and economics and we see that we can use it instead of the weighted average. We end the paper with an application in a business multi-person decision-making problem regarding production management