Caractérisation de la voie de signalisation AMPK/ACC dans le foie et l’intestin du Psammomys obesus, un modèle animal de résistance à l’insuline et de diabète de type 2

L’expansion des maladies métaboliques dans les sociétés modernes exige plus d’activités de recherche afin d’augmenter notre compréhension des mécanismes et l’identification de nouvelles cibles d’interventions cliniques. L’obésité, la résistance à l’insuline (RI) et la dyslipidémie, en particulier sont tous des facteurs de risque associés à la pathogenèse du diabète de type 2 (DT2) et des maladies cardiovasculaires. Ainsi, la dyslipidémie postprandiale, notamment la surproduction des lipoprotéines hépatiques et intestinales, contribue d’une façon significative à l’hypertriglycéridémie. Quoique plusieurs études cliniques et fondamentales chez l’homme et les modèles animaux aient mis en évidence les rôles importants joués par le foie et l’intestin dans la dyslipidémie, les mécanismes moléculaires en cause ne sont pas bien élucidés. L’une des voies principales régulant le métabolisme lipidique est la voie de la protéine kinase AMPK. L’épuisement de l’ATP intracellulaire entraîne une activation de l’AMPK qui va œuvrer pour rétablir l’équilibre énergétique en stimulant des voies génératrices d’ATP et en inhibant des voies anaboliques consommatrices d’ATP. Les effets positifs de l’activation de l’AMPK comprennent l’augmentation de la sensibilité à l’insuline dans les tissus périphériques, la réduction de l’hyperglycémie et la réduction de la lipogenèse, d’où son importance dans les interventions cliniques pour la correction des dérangements métaboliques. Il est à souligner que le rôle de l’AMPK dans le foie et l’intestin semble plus complexe et mal compris. Ainsi, la voie de signalisation de l’AMPK n’est pas bien élucidée dans les situations pathologiques telles que le DT2, la RI et l’obésité. Dans le présent projet, notre objectif consiste à caractériser le rôle de cette voie de signalisation dans la lipogenèse hépatique et dans le métabolisme des lipides dans l’intestin chez le Psammomys obesus, un modèle animal d’obésité, de RI et de DT2. À cette fin, 3 groupes d’animaux sont étudiés (i.e. contrôle, RI et DT2). En caractérisant la voie de signalisation de l’AMPK/ACC dans le foie, nous avons constaté une augmentation de l’expression génique des enzymes clés de la lipogenèse (ACC, FAS, SCD-1 et mGPAT) et des facteurs de transcription (ChREBP, SREBP-1) qui modulent leur niveau d’expression. Nos analyses détaillées ont révélé, par la suite, une nette augmentation de l’expression de l’isoforme cytosolique de l’ACC, ACC1 (impliqué dans la lipogenèse de novo) concomitante avec une invariabilité de l’expression de l’isoforme mitochondrial ACC2 (impliqué dans la régulation négative de la β-oxydation). En dépit d’un état adaptatif caractérisé par une expression protéique et une phosphorylation (activation) élevées de l’AMPKα, l’activité de la kinase qui phosphoryle et inhibe l’ACC reste très élevée chez les animaux RI et DT2. Au niveau de l’intestin grêle des animaux RI et DT2, nous avons démontré que l’augmentation de la lipogenèse intestinale est principalement associée avec une diminution de la voie de signalisation de l’AMPK (i.e. expression protéique et phosphorylation/activation réduites des deux isoformes AMPKα1 et AMPKα2). La principale conséquence de la diminution de l’activité AMPK est la réduction de la phosphorylation de l’ACC. Étant donné que le niveau d’expression totale d’ACC reste inchangé, nos résultats suggèrent donc une augmentation de l’activité des deux isoformes ACC1 et ACC2. En parallèle, nous avons observé une réduction de l’expression protéique et génique de la CPT1 [enzyme clé de la β-oxydation des acides gras (AG)]. L’ensemble de ces résultats suggère une inhibition de l’oxydation des AG concomitante avec une stimulation de la lipogenèse de novo. Enfin, nous avons démontré que l’intestin grêle est un organe sensible à l’action de l’insuline et que le développement de la résistance à l’insuline pourrait altérer les deux voies de signalisation (i.e. Akt/GSK3 et p38MAPK) essentielles dans plusieurs processus métaboliques. En conclusion, nos résultats indiquent que l’augmentation de la lipogenèse qui contribue pour une grande partie à la dyslipidémie dans la résistance à l’insuline et le diabète serait due, en partie, à des défauts de signalisation par l’AMPK. Nos observations illustrent donc le rôle crucial du système AMPK au niveau hépatique et intestinal, ce qui valide l’approche thérapeutique consistant à activer l’AMPK pour traiter les maladies métaboliques.

N-acétyltransférase lysosomale : organisation, fonctionnement et défauts moléculaires chez les patients atteints du syndrome de Sanfilippo type C

L’acétylation des résidus de glucosamine terminaux par la N-acétyltransférase lysosomale (HGSNAT) est une étape essentielle de la dégradation catabolique de l’héparan sulfate. Des défauts dans cette réaction causent une maladie de surcharge lysosomale autosomale récessive rare : le désordre de Sanfilippo type C (SFC). À ce jour, 54 mutations ont été rapportées chez des patients SFC, incluant 13 mutations des sites d’épissage, 11 insertions et délétions, 8 mutations non-sens, 18 mutations faux-sens et 4 polymorphismes, avec différentes manifestations phénotypiques. Nous avons identifié 10 d’entre elles et effectué une étude exhaustive portant sur l’éventail des mutations SFC, leur distribution dans la population de patients, ainsi que leur impact potentiel sur la structure de la HGSNAT. Les erreurs d’épissage, les mutations non-sens, les insertions et les délétions devraient toutes entraîner un ARN non fonctionnel qui est rapidement dégradé par des mécanismes de contrôle qualité cellulaire. Les 4 polymorphismes identifiés sont des changements d'acides aminés qui ne modifient pas l'activité enzymatique, la glycosylation ou la localisation et n'ont donc pas de signification au niveau clinique. Au niveau des enzymes, les polymorphismes sont des changements d’acides aminés qui n’affectent pas la fonction, mais dans un contexte d’acides nucléiques ils peuvent être considérés comme des mutations faux-sens. Les dix-huit mutations faux-sens qui ont été exprimées ont produit des protéines inactives, en raison d'erreurs dans leur repliement. Ceci expliquerait donc la progression sévère de la maladie chez les personnes porteuses de ces mutations. Les protéines mutantes mal repliées sont anormalement glycosylées et conservées dans le réticulum endoplasmique. La thérapie par amélioration de l’activité enzymatique par des chaperonnes est une option thérapeutique potentielle, spécifiquement conçue pour exploiter l'activité enzymatique résiduelle de mutants mal repliés, afin d’éliminer les substrats stockés. Nous avons démontré que le traitement de plusieurs lignées de fibroblastes de patients SFC avec le chlorhydrate de glucosamine, un inhibiteur spécifique de la HGSNAT, a partiellement restauré l’activité de l'enzyme mutante, fournissant une preuve de l’utilité future de la thérapie par des chaperonnes dans le traitement de la maladie de SFC.

Rôle des topoisomérases de type IA dans la ségrégation des chromosomes chez Escherichia coli

Les topoisomérases I (topA) et III (topB) sont les deux topoisomérases (topos) de type IA d’Escherichia coli. La fonction principale de la topo I est la relaxation de l’excès de surenroulement négatif, tandis que peu d’information est disponible sur le rôle de la topo III. Les cellules pour lesquelles les deux topoisomérases de type IA sont manquantes souffrent d’une croissance difficile ainsi que de défauts de ségrégation sévères. Nous démontrons que ces problèmes sont majoritairement attribuables à des mutations dans la gyrase qui empêchent l’accumulation d’excès de surenroulement négatif chez les mutants sans topA. L’augmentation de l’activité de la gyrase réalisée par le remplacement de l’allèle gyrB(Ts) par le gène de type sauvage ou par l’exposition des souches gyrB(Ts) à une température permissive, permet la correction significative de la croissance et de la ségrégation des cellules topos de type IA. Nous démontrons également que les mutants topB sont hypersensibles à l’inhibition de la gyrase par la novobiocine. La réplication non-régulée en l’absence de topA et de rnhA (RNase HI) augmente la nécessité de l’activité de la topoisomérase III. De plus, en l’absence de topA et de rnhA, la surproduction de la topoisomérase III permet de réduire la dégradation importante d’ADN qui est observée en l’absence de recA (RecA). Nous proposons un rôle pour la topoisomérase III dans la ségrégation des chromosomes lorsque l’activité de la gyrase n’est pas optimale, par la réduction des collisions fourches de réplication s’observant particulièrement en l’absence de la topo I et de la RNase HI.

Caractérisation fonctionnelle chez le poisson zèbre de l'isoforme protéique WNK1/HSN2 mutée dans la neuropathie héréditaire sensitive et autonome de type 2

La neuropathie humaine sensitive et autonome de type 2 (NHSA 2) est une pathologie héréditaire rare caractérisée par une apparition précoce des symptômes et une absence d’affectation motrice. Cette pathologie entraîne la perte de perception de la douleur, de la chaleur et du froid ainsi que de la pression (toucher) dans les membres supérieurs et inférieurs et est due à des mutations autosomales récessives confinées à l’exon HSN2 de la protéine kinase à sérine/thréonine WNK1 (with-no-lysine protein kinase 1). Cet exon spécifique permettrait de conférer une spécificité au système nerveux à l’isoforme protéique WNK1/HSN2. La kinase WNK1 est étudiée en détails, en particulier au niveau du rein, mais son rôle au sein du système nerveux demeure inconnu. Considérant le début précoce de la neuropathie et le manque d’innervation sensorielle révélé par des biopsies chez les patients NHSA2, notre hypothèse de recherche est que les mutations tronquantes menant à la NHSA de type 2 causent une perte de fonction de l’isoforme WNK1/HSN2 spécifique au système nerveux entraînant un défaut dans le développement du système nerveux sensoriel périphérique. Chez l’embryon du poisson zèbre, WNK1/HSN2 est exprimé au niveau des neuromastes de la ligne latérale postérieure, un système mécanosensoriel périphérique. Nous avons obtenu des embryons knockdown pour WNK1/HSN2 par usage d’oligonucléotides morpholino antisens (AMO). Nos trois approches AMO ont révélé des embryons présentant des défauts d’établissement au niveau de la ligne latérale postérieure. Afin de déterminer la voie pathogène impliquant l’isoforme WNK1/HSN2, nous nous sommes intéressés à l’interaction rapportée entre la kinase WNK1 et le co-transporteur neuronal KCC2. Ce dernier est une cible de phosphorylation de WNK1 et son rôle dans la promotion de la neurogenèse est bien connu. Nous avons détecté l’expression de KCC2 au niveau de neuromastes de la ligne latérale postérieure et observé une expression accrue de KCC2 chez les embryons knockdown pour WNK1/HSN2 à l’aide de RT-PCR semi-quantitative. De plus, une sur-expression d’ARN humain de KCC2 chez des embryons a produit des défauts dans la ligne latérale postérieure, phénocopiant le knockdown de WNK1/HSN2. Ces résultats furent validés par un double knockdown, produisant des embryons n’exprimant ni KCC2, ni WNK1/HSN2, dont le phénotype fut atténué. Ces résultats nous mènent à suggérer une voie de signalisation où WNK1/HSN2 est en amont de KCC2, régulant son activation, et possiblement son expression. Nous proposons donc que la perte de fonction de l’isoforme spécifique cause un débalancement dans les niveaux de KCC2 activée, menant à une prolifération et une différenciation réduites des progéniteurs neuronaux du système nerveux périphérique. Les défauts associés à la NHSA de type 2 seraient donc de nature développementale et non neurodégénérative.

Genetic studies on the role of type IA DNA topoisomerases in DNA metabolism and genome maintenance in Escherichia coli

Le surenroulement de l’ADN est important pour tous les processus cellulaires qui requièrent la séparation des brins de l’ADN. Il est régulé par l’activité enzymatique des topoisomérases. La gyrase (gyrA et gyrB) utilise l’ATP pour introduire des supertours négatifs dans l’ADN, alors que la topoisomérase I (topA) et la topoisomérase IV (parC et parE) les éliminent. Les cellules déficientes pour la topoisomérase I sont viables si elles ont des mutations compensatoires dans un des gènes codant pour une sous-unité de la gyrase. Ces mutations réduisent le niveau de surenroulement négatif du chromosome et permettent la croissance bactérienne. Une de ces mutations engendre la production d'une gyrase thermosensible. L’activité de surenroulement de la gyrase en absence de la topoisomérase I cause l’accumulation d’ADN hyper-surenroulé négativement à cause de la formation de R-loops. La surproduction de la RNase HI (rnhA), une enzyme qui dégrade l’ARN des R-loops, permet de prévenir l’accumulation d’un excès de surenroulement négatif. En absence de RNase HI, des R-loops sont aussi formés et peuvent être utilisés pour déclencher la réplication de l’ADN indépendamment du système normal oriC/DnaA, un phénomène connu sous le nom de « constitutive stable DNA replication » (cSDR). Pour mieux comprendre le lien entre la formation de R-loops et l’excès de surenroulement négatif, nous avons construit un mutant conditionnel topA rnhA gyrB(Ts) avec l’expression inductible de la RNase HI à partir d’un plasmide. Nous avons trouvé que l’ADN des cellules de ce mutant était excessivement relâché au lieu d'être hypersurenroulé négativement en conditions de pénurie de RNase HI. La relaxation de l’ADN a été montrée comme étant indépendante de l'activité de la topoisomérase IV. Les cellules du triple mutant topA rnhA gyrB(Ts) forment de très longs filaments remplis d’ADN, montrant ainsi un défaut de ségrégation des chromosomes. La surproduction de la topoisomérase III (topB), une enzyme qui peut effectuer la décaténation de l’ADN, a corrigé les problèmes de ségrégation sans toutefois restaurer le niveau de surenroulement de l’ADN. Nous avons constaté que des extraits protéiques du mutant topA rnhA gyrB(Ts) pouvaient inhiber l’activité de surenroulement négatif de la gyrase dans des extraits d’une souche sauvage, suggérant ainsi que la pénurie de RNase HI avait déclenché une réponse cellulaire d’inhibition de cette activité de la gyrase. De plus, des expériences in vivo et in vitro ont montré qu’en absence de RNase HI, l’activité ATP-dépendante de surenroulement négatif de la gyrase était inhibée, alors que l’activité ATP-indépendante de cette enzyme demeurait intacte. Des suppresseurs extragéniques du défaut de croissance du triple mutant topA rnhA gyrB(Ts) qui corrigent également les problèmes de surenroulement et de ségrégation des chromosomes ont pour la plupart été cartographiés dans des gènes impliqués dans la réplication de l’ADN, le métabolisme des R-loops, ou la formation de fimbriae. La deuxième partie de ce projet avait pour but de comprendre les rôles des topoisomérases de type IA (topoisomérase I et topoisomérase III) dans la ségrégation et la stabilité du génome de Escherichia coli. Pour étudier ces rôles, nous avons utilisé des approches de génétique combinées avec la cytométrie en flux, l’analyse de type Western blot et la microscopie. Nous avons constaté que le phénotype Par- et les défauts de ségrégation des chromosomes d’un mutant gyrB(Ts) avaient été corrigés en inactivant topA, mais uniquement en présence du gène topB. En outre, nous avons démontré que la surproduction de la topoisomérase III pouvait corriger le phénotype Par- du mutant gyrB(Ts) sans toutefois corriger les défauts de croissance de ce dernier. La surproduction de topoisomérase IV, enzyme responsable de la décaténation des chromosomes chez E. coli, ne pouvait pas remplacer la topoisomérase III. Nos résultats suggèrent que les topoisomérases de type IA jouent un rôle important dans la ségrégation des chromosomes lorsque la gyrase est inefficace. Pour étudier le rôle des topoisomérases de type IA dans la stabilité du génome, la troisième partie du projet, nous avons utilisé des approches génétiques combinées avec des tests de « spot » et la microscopie. Nous avons constaté que les cellules déficientes en topoisomérase I avaient des défauts de ségrégation de chromosomes et de croissance liés à un excès de surenroulement négatif, et que ces défauts pouvaient être corrigés en inactivant recQ, recA ou par la surproduction de la topoisomérase III. Le suppresseur extragénique oriC15::aph isolé dans la première partie du projet pouvait également corriger ces problèmes. Les cellules déficientes en topoisomérases de type IA formaient des très longs filaments remplis d’ADN d’apparence diffuse et réparti inégalement dans la cellule. Ces phénotypes pouvaient être partiellement corrigés par la surproduction de la RNase HI ou en inactivant recA, ou encore par des suppresseurs isolés dans la première partie du projet et impliques dans le cSDR (dnaT18::aph et rne59::aph). Donc, dans E. coli, les topoisomérases de type IA jouent un rôle dans la stabilité du génome en inhibant la réplication inappropriée à partir de oriC et de R-loops, et en empêchant les défauts de ségrégation liés à la recombinaison RecA-dépendante, par leur action avec RecQ. Les travaux rapportés ici révèlent que la réplication inappropriée et dérégulée est une source majeure de l’instabilité génomique. Empêcher la réplication inappropriée permet la ségrégation des chromosomes et le maintien d’un génome stable. La RNase HI et les topoisomérases de type IA jouent un rôle majeur dans la prévention de la réplication inappropriée. La RNase HI réalise cette tâche en modulant l’activité de surenroulement ATP-dependante de la gyrase, et en empêchant la réplication à partir des R-loops. Les topoisomérases de type IA assurent le maintien de la stabilité du génome en empêchant la réplication inappropriée à partir de oriC et des R-loops et en agissant avec RecQ pour résoudre des intermédiaires de recombinaison RecA-dépendants afin de permettre la ségrégation des chromosomes.

Studies on some nonlinear schrodinger type equations describing pulse propagation through optical fibers

The discovery of the soliton is considered to be one of the most significant events of the twentieth century. The term soliton refers to special kinds of waves that can propagate undistorted over long distances and remain unaffected even after collision with each other. Solitons have been studied extensively in many fields of physics. In the context of optical fibers, solitons are not only of fundamental interest but also have potential applications in the field of optical fiber communications. This thesis is devoted to the theoretical study of soliton pulse propagation through single mode optical fibers.

Functional Analysis of saxophone, the Drosophila Gene Encoding the BMP Type I Receptor Ortholog of Human ALK1/ACVRL1 and ACVR1/ALK2

In metazoans, bone morphogenetic proteins (BMPS) direct a myriad of developmental and adult homeostatic evens through their heterotetrameric type I and type II receptor complexes. We examined 3 existing and 12 newly generated mutations in the Drosophila type I receptor gene, saxophone (sax), the ortholog of the human Activin Receptor-Like. Kinasel and -2 (ALK1/ACVR1 and ALK2/ACVR1) genes. Our genetic analyses identified two distinct classes of sax alleles. The first class consists of homozygous viable gain-of-function (GOF) alleles that exhibit (1) synthetic lethality in combination with mutations in BMP pathway components, and (2) significant maternal effect lethality that can be rescued by an increased dosage of the BMP encoding gene, dpp(+). In contrast, the second class consists of alleles that are recessive lethal and do not exhibit lethality in combination with mutations in other BMP pathway components. The alleles in this second class are clearly loss-of-function (LOF) with both complete and partial loss-of-function mutations represented. We find that one allele in the second class of recessive lethals exhibits dominant-negative behavior, albeit distinct from the GOF activity of the first class of viable alleles. On the basis of the fact that the first class of viable alleles can be reverted to lethality and on our ability to independently generate recessive lethal sat mutations, our analysis demonstrates that sax is an essential gene. Consistent with this conclusion, we find that a normal sax transcript is produced by sax(P), a viable allele previously reported to be mill, and that this allele can be reverted to lethality. Interestingly, we determine that two mutations in the first: class of sax alleles show the same amino acid substitutions as mutations in the human receptors ALK1/ACVR1-1 and ACVR1/ALK2, responsible for cases of hereditary hemorrhagic telangiectasia type 2 (HHT2) and fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), respectively. Finally, the data presented here identify different functional requirements for the Sax receptor, support the proposal that Sax participates in a heteromeric receptor complex, and provide a mechanistic framework for future investigations into disease states that arise from defects in BMP/TGF-beta signaling.

Insulin secretion, insulin sensitivity, and hepatic insulin extraction in first-degree relatives of type 2 diabetic patients

To identify early metabolic abnormalities in type 2 diabetes mellitus, we measured insulin secretion, sensitivity to insulin, and hepatic insulin extraction in 48 healthy normal glucose-tolerant Brazilians, first-degree relatives of type 2 diabetic patients (FH+). Each individual was matched for sex, age, weight, and body fat distribution with a person without history of type 2 diabetes (FH-). Both groups were submitted to a hyperglycemic clamp procedure (180 mg/dl). Insulin release was evaluated in its two phases. The first was calculated as the sum of plasma insulin at 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 min after the beginning of glucose infusion, and the second as the mean plasma insulin level in the third hour of the clamp procedure. Insulin sensitivity index (ISI) was the mean glucose infusion rate in the third hour of the clamp experiment divided by the mean plasma insulin concentration during the same period of time. Hepatic insulin extraction was determined under fasting conditions and in the third hour of the clamp procedure as the ratio between C-peptide and plasma insulin levels. FH+ individuals did not differ from FH- individuals in terms of the following parameters [median (range)]: a) first-phase insulin secretion, 174 (116-221) vs 207 (108-277) µU/ml, b) second-phase insulin secretion, 64 (41-86) vs 53 (37-83) µU/ml, and c) ISI, 14.8 (9.0-20.8) vs 16.8 (9.0-27.0) mg kg-1 min-1/µU ml-1. Hepatic insulin extraction in FH+ subjects was similar to that of FH- ones at basal conditions (median, 0.27 vs 0.27 ng/µU) and during glucose infusion (0.15 vs 0.15 ng/µU). Normal glucose-tolerant Brazilian FH+ individuals well-matched with FH- ones did not show defects of insulin secretion, insulin sensitivity, or hepatic insulin extraction as tested by hyperglycemic clamp procedures.

Bone healing in critical-size defects treated with platelet-rich plasma activated by two different methods. A histologic and histometric study in rat calvaria

The purpose of this study was to analyze histologically the influence of platelet-rich plasma (PRP) coagulated with two different activators on bone healing in surgically created critical-size defects (CSD) in rat calvaria.Forty-eight rats were divided into three groups: C, PRP-C and PRP-T. An 8 mm diameter CSD was created in the calvarium of each animal. In group C, the defect was filled by a blood clot only. In groups PRP-C and PRP-T, the defect was filled with PRP activated with either calcium chloride or thromboplastin solution, respectively. Each group was divided into two subgroups (n = 8 per subgroup) and killed at either 4 or 12 weeks postoperatively. Histologic and histometric analyses were performed. The amount of new bone formed was calculated as a percentage of the total area of the original defect. Percentage data were transformed into arccosine for statistical analysis (analysis of variance, Tukey's post hoc test, p < 0.05).No defect completely regenerated with bone. Group PRP-C had a statistically greater amount of bone formation than groups C and PRP-T at both time points of analysis. No statistically significant differences were observed between groups C and PRP-T.It can be concluded that the type of activator used to initiate PRP clot formation influences its biological effect on bone healing in CSD in rat calvaria.

Effect of alveolex on the bone defects repair stimulated by rhBMP-2: Histomorphometric study

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate histomorphometrically the effect of alveolex (Propolis 10%) on the repair of bone cavities in the calvaria of rats. MATERIALS and METHODS: A 5 mm diameter bone defect was made in the calvaria of male Wistar rats using the drill-type trephine. The defects were filled with rhBMP-21Alveolex, rhBMP-2, Alveolex, or coagulum. Twenty-eight animals with seven subjects on each were sacrificed 30 days after surgery and samples were fixed and embedded in paraffin. Histological sections stained by HE (hematoxylin and eosin) were obtained from the calvaria bone defect and analyzed by a differential point-counting method. RESULTS: Group I and II, rhBMP-21Alveolex and rhBMP-2, respectively, presented higher levels of newly formed bone than other groups (P < 0.001). There were not significant differences between groups I and II (P > 0.05). In addition, there was not significant difference between groups III and IV, Control-Coagulum and Alveolex, respectively (P > 0.05). CONCLUSION: Alveolex has increased the bone repair in calvaria defects of rats when associated to rhBMP-2, however without significant differences for rhBMP-2 isolated group; Alveolex isolated group showed the lowest levels of newly formed bone with no significant differences to coagulum group (control). Microsc. Res. Tech. 75: 36-41, 2012. (C) 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Rehabilitation of Atrophic Maxilla Using the Combination of Autogenous and Allogeneic Bone Grafts Followed by Protocol-Type Prosthesis

Currently, there are several techniques for the rehabilitation of atrophic maxillary ridges in literature. The grafting procedure using autogenous bone is considered ideal by many researchers, as it shows osteogenic capability and causes no antigenic reaction. However, this type of bone graft has some shortcomings, mainly the restricted availability of donor sites. In recent years, several alternatives have been investigated to supply the disadvantages of autogenous bone grafts. In such studies, allogeneic bone grafts, which are obtained from individuals with different genetic load, but from the same species, have been extensively used. They can be indicated in cases of arthroplasty, surgical knee reconstruction, large bone defects, and in oral and maxillofacial reconstruction. Besides showing great applicability and biocompatibility, this type of bone is available in unlimited quantities. on the other hand, allogeneic bone may have the disadvantage of transmitting infectious diseases. Atrophic maxillae can be treated with bone grafts followed by osseointegrated implants to obtain aesthetic and functional oral rehabilitation. This study aimed to show the viability of allogeneic bone grafting in an atrophic maxilla, followed by oral rehabilitation with dental implant and protocol-type prosthesis within a 3-year follow-up period by means of a clinical case report.

Use of Titanium Mesh for Reconstruction of Extensive Defects in Fronto-orbito-ethmoidal Fracture

Traumatic injuries treatment of the fronto-naso-orbito-ethmoidal region has been one of the most challenging treatments within maxillofacial surgery, particularly of extensive orbital defects, very common in this type of pathologic condition. A 48-year-old man involved in a car collision presented an extensive bilateral fracture of the orbit medial wall, nasal bones, the nasal septum, and the frontal anterior table. The clinical and tomographic findings concluded the diagnosis of a maxilla and fronto-naso-orbito-ethmoidal fracture. Among the variety of biomaterials, the titanium mesh was elected because of the extension and magnitude of the bone defect, obtaining this way esthetic and functional results with better prognosis.

Classical integrable super sinh-Gordon equation with defects

The introduction of defects is discussed under the Lagrangian formalism and Backlund transformations for the N = 1 super sinh-Gordon model. Modified conserved momentum and energy are constructed for this case. Some explicit examples of different Backlund soliton solutions are discussed. The Lax formulation within the space split by the defect leads to the integrability of the model and henceforth to the existence of an infinite number of constants of motion.

Integrable field theories with defects

The structure of integrable field theories in the presence of defects is discussed in terms of boundary functions under the Lagrangian formalism. Explicit examples of bosonic and fermionic theories are considered. In particular, the boundary functions for the super sinh-Gordon model is constructed and shown to generate the Backlund transformations for its soliton solutions.

Generalized non-abelian Toda models of dyonic type

The construction of a class of non-abelian Toda models admiting dyonic type soliton solutions is reviewed.