A correlation sensitivity analysis of non-life underwriting risk in solvency capital requirement estimation

This paper analyses the impact of using different correlation assumptions between lines of business when estimating the risk-based capital reserve, the Solvency Capital Requirement (SCR), under Solvency II regulations. A case study is presented and the SCR is calculated according to the Standard Model approach. Alternatively, the requirement is then calculated using an Internal Model based on a Monte Carlo simulation of the net underwriting result at a one-year horizon, with copulas being used to model the dependence between lines of business. To address the impact of these model assumptions on the SCR we conduct a sensitivity analysis. We examine changes in the correlation matrix between lines of business and address the choice of copulas. Drawing on aggregate historical data from the Spanish non-life insurance market between 2000 and 2009, we conclude that modifications of the correlation and dependence assumptions have a significant impact on SCR estimation.

Morphometric Analysis of McCoy Cells Inoculated with Cerebrospinal Fluid from Patients with Rabies

To demonstrate the potential of McCoy cells for the isolation of rabies virus from the cerebrospinal (CSF) fluid of a patient with a diagnosis of rabies, McCoy cells were inoculated with CSF from a patient with a clinical diagnosis of rabies and investigated in terms of morphometric aspect using the JAVA analysis system for the quantification of the increased size of infected cells compared to noninfected cells. The cells were also examined in terms of specific staining for the diagnosis of rabies by the method of Sellers for the observation of intracytoplasmic inclusions and by specific immunofluorescence staining for rabies virus. Infected cells showed changes in cell permeability and morphologic modifications which differed significantly compared to normal cells (P<0.001) when analyzed by the Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests. Intense activity of the endoplasmic reticulum was also observed, as indicated by the presence of intracytoplasmic inclusions visualized by specific staining. The present study demonstrated the isolation of rabies virus from the CSF of a patient with rabies, showing that McCoy cells can be used for the laboratory diagnosis of patients suspected to have rabies.

SwissSidechain: a molecular and structural database of non-natural sidechains.

Amino acids form the building blocks of all proteins. Naturally occurring amino acids are restricted to a few tens of sidechains, even when considering post-translational modifications and rare amino acids such as selenocysteine and pyrrolysine. However, the potential chemical diversity of amino acid sidechains is nearly infinite. Exploiting this diversity by using non-natural sidechains to expand the building blocks of proteins and peptides has recently found widespread applications in biochemistry, protein engineering and drug design. Despite these applications, there is currently no unified online bioinformatics resource for non-natural sidechains. With the SwissSidechain database (http://www.swisssidechain.ch), we offer a central and curated platform about non-natural sidechains for researchers in biochemistry, medicinal chemistry, protein engineering and molecular modeling. SwissSidechain provides biophysical, structural and molecular data for hundreds of commercially available non-natural amino acid sidechains, both in l- and d-configurations. The database can be easily browsed by sidechain names, families or physico-chemical properties. We also provide plugins to seamlessly insert non-natural sidechains into peptides and proteins using molecular visualization software, as well as topologies and parameters compatible with molecular mechanics software.

An Investigation on the Ecology of Triatoma vitticeps (Stal, 1859) and its Possible Role in the Transmission of Trypanosoma cruzi, in the Locality of Triunfo, Santa Maria Madalena Municipal District, State of Rio de Janeiro, Brazil

From January 1989 to April 1995, 465 specimens of Triatoma vitticeps were collected in the locality of Triunfo, 2nd District of Santa Maria Madalena municipal district, State of Rio de Janeiro. The bugs were found indoors by local residents with predominance of adults. The flight activity was high in hot months when the incidence in the domicile also increased. Two hundred and two bugs (111 alive and 91 dead) were examined for Trypanosoma cruzi infection. This was detected in 31 of the dead bugs (34%) and 88 (79%) of the live bugs examined. With a view to investigate the possible vertebrate hosts of the T. cruzi isolates, the blood of 122 mammals was examined through Giemsa-stained smears, hemocultures and xenodiagnosis. T. cruzi was detected in three specimens of Didelphis marsupialis and T. (M.) theileri was detected in one specimen of Bos taurus. The parasites were isolated from triatomine feces, xenoculture and hemoculture. No evidence of human infection was detected in 58 inhabitants examined, as evaluated by indirect imunofluorescence technique using T. cruzi epimastigotes as antigens. These results show that T. vitticeps is still a sylvatic species although nymphs have been found inside the domicile. Thus, an epidemiological vigilance is necessary to know the behaviour of this species following the continuous modifications promoted by the presence of man.

Trypanosoma cruzi: Maintenance in Culture Modify Gene and Antigenic Expression of Metacyclic Trypomastigotes

In this study we examined whether the maintenance of Trypanosoma cruzi by long-time in axenic culture produces changes in gene expression and antigenic profiles. The studies were made with a Dm30L-clone from a low-virulent strain and a non-cloned virulent EP-strain of T. cruzi. Both parasites were maintained, for at least seven years, by successive alternate passage triatomine/mouse (triatomine condition), or by serial passage in axenic medium (culture condition). The comparison of the [35S]methionine metabolic labeling products of virulent and non-virulent parasites by 2D-SDS-PAGE, clearly indicates that the expression of metacyclic trypomastigotes (but not of epimastigotes) proteins have been altered by laboratory maintenance conditions. Western blot analysis of EP and Dm30L-epimastigotes using a serum anti-epimastigotes revealed that although most of antigens are conserved, four antigens are characteristics of triatomine condition parasites and three other are characteristics of culture condition parasites. Anti-metacyclics serum revealed significative differences in EP- and Dm30L-metacyclic trypomastigotes from triatomine condition. However, avirulent metacyclic forms were antigenically very similar. These results suggest that besides a possible selection of avirulent subpopulation from T. cruzi strains genetically heterogeneous when maintained by long time in axenic culture, changes in virulence might be due to post-translational modifications of the antigens induced by the absence of the natural alternability (vertebrate-invertebrate) in the life-cycle of T. cruzi

Octacalcium Phosphate (OCP) Crystals Induce Synovial Inflammation and Cartilage

Introduction: The presence of intra-articular basic calcium phosphate (BCP) crystals, including OCP, carbonated-apatite, hydroxyapatite and tricalcium phosphate crystals, is associated with severe osteoarthritis and destructive arthropathies such as Milwaukee shoulder. Although BCP crystals displayed, in vitro, mitogenic, anabolic and catabolic responses, their intra-articular effect was never assessed.Objective: To determine the effects of OCP crystals in joints in vivo.Methods: OCP crystals (200 ug in 20 ml PBS) were injected into the right knee joint (the contra-lateral knee joint injected with 20 ul of PBS serving as a control) of wild-type mice treated or not by the IL1R antagonist Anakinra or mice deficient for the inflammasome proteins ASC and NALP3. 4 days and 17 days after crystal injection, mice were sacrificed and knee joints dissected. Histological scoring for synovial inflammation and characterisation of macrophages, neutrophils and T cells were performed. Technetium (Tc) uptake was measured at 6h, 1 and 4 days after OCP injection. Cartilage degradation was evaluated by Safranin O staining and VDIPEN immunohistochemistry. Intra-articular localisation of injected OCP crystals was evidenced by Von Kossa staining.Results: The intra-articular localisation of injected OCP crystals was evidenced by Von Kossa staining performed on non-decalcified samples embedded in methyl-metacrylate. Injection of OCP crystals into knee joints led at day 4 to an inflammatory response with intense macrophage staining and also some neutrophil recruitment in the synovial membrane. This synovitis was not accompanied by increased Tc uptake into the knee joint, Tc uptake being similar in OCP crystal injected knee or control knee at all time points investigated (6h, 1 day, 4 days). The histological modifications persisted over 17 days, with an additional fibrosis evidenced at this later time-point. The OCP crystal-induced synovitis was totally IL-1a and IL-1 independent as shown by the absence of inhibitory effects of anakinra injected into wild-type mice. Accordingly, OCP crystal-induced synovitis was similar in ASC-/- and NALP3-/- mice as no alterations of inflammation were demonstrated between these mice groups. Concerning cartilage matrix degradation, OCP crystals induced a strong breakdown of proteoglycans 4 and 17 days after injection, as measured by loss of red staining from Safranin O-stained sections of cartilage surfaces. In addition, we also measured advanced cartilage matrix destruction mediated by MMPs, as evidenced by VDIPEN staining of cartilage. OCP-mediated cartilage degradation was similar in all experimental conditions tested (WT+Anakinra, or ASC or NALP3 deficient mice).Conclusion: These data indicate in vivo that the intra-articular presence of OCP crystals is associated with cartilage destruction along with synovial inflammation. This is an interesting and new model of destructive arthropathy related to BCP crystals which will allow to assess new therapies in this disease.

THE HIGH DIAGNOSTIC YIELD OF A GERIATRIC OUTPATIENT CLINIC

Objectives: To determine characteristics of older patients referred to a geriatric outpatient clinic; 2) to determine the prevalence of geriatric syndromes in this population; 3) to identify main recommendations made to referring primary care physicians. Design: Cross-sectional analysis Setting: Outpatient clinic of the service of geriatric medicine at the University of Lausanne Medical Center, Lausanne, Switzerland. Participants: Community-dwelling patients aged 65 and over referred to the clinic. Measurements: Demographics, social, functional and health status data, main diagnoses identified and recommendations made for primary care physicians were collected prospectively. Results: Subjects (N=206, mean age 79.7±7.6 years, 57.3% women, 48.5% living alone, 36.9% receiving formal home care) were referred by primary care physicians (76%), hospitalists (18%), or family members (7%). Main reasons for referral were request for comprehensive assessment, cognitive evaluation, and mobility assessment (45.2%, 26.2%, and 15.5%, respectively). 21.4% of patients are independent in Lawton's Instrumental ADL and 47.1% are independent in Katz's Basic ADL, and 57.3% of patients reported having fallen once or more over the last year. Overall, 76.2% of patients had gait and balance impairment, 72.8% cognitive impairment, 57.3% polypharmacy (≥6 drugs; median 6.5±3.9, IQR 4-8), 54.4% affective disorder, 48.3% osteoporosis, 45.1% urinary incontinence and 33.8% orthostatic hypotension. Polymorbidity (≥6 geriatric syndromes) was present in 58.3% of referred patients. On average, patients received 10.6±4.0 recommendations, including fall prevention interventions (85.2 % of patients: walking aid adaptation in 48.1%, vitamin D prescription in 59.7%, home hazards assessment in 59.2%, and exercise prescription in 53.4%), referral to a memory clinic (45.6%), and treatment modifications (69.9 % of all patients and 81.6% of patients with polypharmacy, mostly psychotropic drugs discontinuation). Conclusions: Polymorbidity was frequent in these older outpatients, with polypharmacy, mobility and cognitive impairments being most prevalent. Outpatient geriatric consultation is a good opportunity to identify geriatric syndromes and propose interventions to prevent or delay functional decline.

Simulation des caractéristiques ECG du syndrome de Brugada à l'aide d'un programme de modélisation 3D

Introduction : Le syndrome de Brugada, décrit en 1992 par Pedro et Josep Brugada, est un syndrome cardiaque caractérisé par un sus-décalage particulier du segment ST associé à un bloc de branche droit atypique au niveau des dérivations ECG V1 à V3. Les altérations ECG du syndrome de Brugada sont classifiées en 3 types dont seul le type 1 est diagnostique. Les mécanismes physiopathologiques exacts de ce syndrome sont pour le moment encore controversés. Plusieurs hypothèses sont proposées dans la littérature dont deux principales retiennent l'attention : 1) le modèle du trouble de repolarisation stipule des potentiels d'action réduits en durée et en amplitude liés à un changement de répartition de canaux potassiques 2) le modèle du trouble de dépolarisation spécifie un retard de conduction se traduisant par une dépolarisation retardée. Dans le STEMI, un sus-décalage ST ressemblant à celui du syndrome de Brugada est expliqué par deux théories : 1) le courant de lésion diastolique suggère une élévation du potentiel diastolique transformé artificiellement en sus-décalage ST par les filtres utilisés dans tous les appareils ECG.¦Objectif : Recréer les manifestations ECG du syndrome de Brugada en appliquant les modifications du potentiel d'action des cardiomyocytes rapportées dans la littérature.¦Méthode : Pour ce travail, nous avons utilisé "ECGsim", un simulateur informatique réaliste d'ECG disponible gratuitement sur www.ecgsim.org. Ce programme est basé sur une reconstruction de l'ECG de surface à l'aide de 1500 noeuds représentant chacun les potentiels d'action des ventricules droit et gauche, épicardiques et endocardiques. L'ECG simulé peut être donc vu comme l'intégration de l'ensemble de ces potentiels d'action en tenant compte des propriétés de conductivité des tissus s'interposant entre les électrodes de surface et le coeur. Dans ce programme, nous avons définit trois zones, de taille différente, comprenant la chambre de chasse du ventricule droit. Pour chaque zone, nous avons reproduit les modifications des potentiels d'action citées dans les modèles du trouble de repolarisation et de dépolarisation et des théories de courant de lésion systolique et diastolique. Nous avons utilisé, en plus des douze dérivations habituelles, une électrode positionnée en V2IC3 (i.e. 3ème espace intercostal) sur le thorax virtuel du programme ECGsim.¦Résultats : Pour des raisons techniques, le modèle du trouble de repolarisation n'a pas pu être entièrement réalisée dans ce travail. Le modèle du trouble de dépolarisation ne reproduit pas d'altération de type Brugada mais un bloc de branche droit plus ou moins complet. Le courant de lésion diastolique permet d'obtenir un sus-décalage ST en augmentant le potentiel diastolique épicardique des cardiomyocytes de la chambre de chasse du ventricule droit. Une inversion de l'onde T apparaît lorsque la durée du potentiel d'action est prolongée. L'amplitude du sus-décalage ST dépend de la valeur du potentiel diastolique, de la taille de la lésion et de sa localisation épicardique ou transmurale. Le courant de lésion systolique n'entraîne pas de sus-décalage ST mais accentue l'amplitude de l'onde T.¦Discussion et conclusion : Dans ce travail, l'élévation du potentiel diastolique avec un prolongement de la durée du potentiel d'action est la combinaison qui reproduit le mieux les altérations ECG du Brugada. Une persistance de cellules de type nodal au niveau de la chambre de chasse du ventricule droit pourrait être une explication à ces modifications particulières du potentiel d'action. Le risque d'arythmie dans la Brugada pourrait également être expliqué par une automaticité anormale des cellules de type nodal. Ainsi, des altérations des mécanismes cellulaires impliqués dans le maintien du potentiel diastolique pourraient être présentes dans le syndrome de Brugada, ce qui, à notre connaissance, n'a jamais été rapporté dans la littérature.

Systems biology of plants : from intraspecific genome variation to computational morphodynamics

Recently, the introduction of second generation sequencing and further advance-ments in confocal microscopy have enabled system-level studies for the functional characterization of genes. The degree of complexity intrinsic to these approaches needs the development of bioinformatics methodologies and computational models for extracting meaningful biological knowledge from the enormous amount of experi¬mental data which is continuously generated. This PhD thesis presents several novel bioinformatics methods and computational models to address specific biological questions in Plant Biology by using the plant Arabidopsis thaliana as a model system. First, a spatio-temporal qualitative analysis of quantitative transcript and protein profiles is applied to show the role of the BREVIS RADIX (BRX) protein in the auxin- cytokinin crosstalk for root meristem growth. Core of this PhD work is the functional characterization of the interplay between the BRX protein and the plant hormone auxin in the root meristem by using a computational model based on experimental evidence. Hyphotesis generated by the modelled to the discovery of a differential endocytosis pattern in the root meristem that splits the auxin transcriptional response via the plasma membrane to nucleus partitioning of BRX. This positional information system creates an auxin transcriptional pattern that deviates from the canonical auxin response and is necessary to sustain the expression of a subset of BRX-dependent auxin-responsive genes to drive root meristem growth. In the second part of this PhD thesis, we characterized the genome-wide impact of large scale deletions on four divergent Arabidopsis natural strains, through the integration of Ultra-High Throughput Sequencing data with data from genomic hybridizations on tiling arrays. Analysis of the identified deletions revealed a considerable portion of protein coding genes affected and supported a history of genomic rearrangements shaped by evolution. In the last part of the thesis, we showed that VIP3 gene in Arabidopsis has an evo-lutionary conserved role in the 3' to 5' mRNA degradation machinery, by applying a novel approach for the analysis of mRNA-Seq data from random-primed mRNA. Altogether, this PhD research contains major advancements in the study of natural genomic variation in plants and in the application of computational morphodynamics models for the functional characterization of biological pathways essential for the plant. - Récemment, l'introduction du séquençage de seconde génération et les avancées dans la microscopie confocale ont permis des études à l'échelle des différents systèmes cellulaires pour la caractérisation fonctionnelle de gènes. Le degrés de complexité intrinsèque à ces approches ont requis le développement de méthodologies bioinformatiques et de modèles mathématiques afin d'extraire de la masse de données expérimentale générée, des information biologiques significatives. Ce doctorat présente à la fois des méthodes bioinformatiques originales et des modèles mathématiques pour répondre à certaines questions spécifiques de Biologie Végétale en utilisant la plante Arabidopsis thaliana comme modèle. Premièrement, une analyse qualitative spatio-temporelle de profiles quantitatifs de transcripts et de protéines est utilisée pour montrer le rôle de la protéine BREVIS RADIX (BRX) dans le dialogue entre l'auxine et les cytokinines, des phytohormones, dans la croissance du méristème racinaire. Le noyau de ce travail de thèse est la caractérisation fonctionnelle de l'interaction entre la protéine BRX et la phytohormone auxine dans le méristème de la racine en utilisant des modèles informatiques basés sur des preuves expérimentales. Les hypothèses produites par le modèle ont mené à la découverte d'un schéma différentiel d'endocytose dans le méristème racinaire qui divise la réponse transcriptionnelle à l'auxine par le partitionnement de BRX de la membrane plasmique au noyau de la cellule. Cette information positionnelle crée une réponse transcriptionnelle à l'auxine qui dévie de la réponse canonique à l'auxine et est nécessaire pour soutenir l'expression d'un sous ensemble de gènes répondant à l'auxine et dépendant de BRX pour conduire la croissance du méristème. Dans la seconde partie de cette thèse de doctorat, nous avons caractérisé l'impact sur l'ensemble du génome des délétions à grande échelle sur quatre souches divergentes naturelles d'Arabidopsis, à travers l'intégration du séquençage à ultra-haut-débit avec l'hybridation génomique sur puces ADN. L'analyse des délétions identifiées a révélé qu'une proportion considérable de gènes codant était affectée, supportant l'idée d'un historique de réarrangement génomique modelé durant l'évolution. Dans la dernière partie de cette thèse, nous avons montré que le gène VÏP3 dans Arabidopsis a conservé un rôle évolutif dans la machinerie de dégradation des ARNm dans le sens 3' à 5', en appliquant une nouvelle approche pour l'analyse des données de séquençage d'ARNm issue de transcripts amplifiés aléatoirement. Dans son ensemble, cette recherche de doctorat contient des avancées majeures dans l'étude des variations génomiques naturelles des plantes et dans l'application de modèles morphodynamiques informatiques pour la caractérisation de réseaux biologiques essentiels à la plante. - Le développement des plantes est écrit dans leurs codes génétiques. Pour comprendre comment les plantes sont capables de s'adapter aux changements environnementaux, il est essentiel d'étudier comment leurs gènes gouvernent leur formation. Plus nous essayons de comprendre le fonctionnement d'une plante, plus nous réalisons la complexité des mécanismes biologiques, à tel point que l'utilisation d'outils et de modèles mathématiques devient indispensable. Dans ce travail, avec l'utilisation de la plante modèle Arabidopsis thalicinci nous avons résolu des problèmes biologiques spécifiques à travers le développement et l'application de méthodes informatiques concrètes. Dans un premier temps, nous avons investigué comment le gène BREVIS RADIX (BRX) régule le développement de la racine en contrôlant la réponse à deux hormones : l'auxine et la cytokinine. Nous avons employé une analyse statistique sur des mesures quantitatives de transcripts et de produits de gènes afin de démontrer que BRX joue un rôle antagonisant dans le dialogue entre ces deux hormones. Lorsque ce-dialogue moléculaire est perturbé, la racine primaire voit sa longueur dramatiquement réduite. Pour comprendre comment BRX répond à l'auxine, nous avons développé un modèle informatique basé sur des résultats expérimentaux. Les simulations successives ont mené à la découverte d'un signal positionnel qui contrôle la réponse de la racine à l'auxine par la régulation du mouvement intracellulaire de BRX. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons analysé le génome entier de quatre souches naturelles d'Arabidopsis et nous avons trouvé qu'une grande partie de leurs gènes étaient manquant par rapport à la souche de référence. Ce résultat indique que l'historique des modifications génomiques conduites par l'évolution détermine une disponibilité différentielle des gènes fonctionnels dans ces plantes. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons analysé les données du transcriptome de la plante où le gène VIP3 était non fonctionnel. Ceci nous a permis de découvrir le rôle double de VIP3 dans la régulation de l'initiation de la transcription et dans la dégradation des transcripts. Ce rôle double n'avait jusqu'alors été démontrée que chez l'homme. Ce travail de doctorat supporte le développement et l'application de méthodologies informatiques comme outils inestimables pour résoudre la complexité des problèmes biologiques dans la recherche végétale. L'intégration de la biologie végétale et l'informatique est devenue de plus en plus importante pour l'avancée de nos connaissances sur le fonctionnement et le développement des plantes.

Characterization of larval moulting cycles in Maja brachydactyla (Brachyura, Majidae) reared in the laboratory

The moulting cycles of all larval instars (zoea I, zoea II, and megalopa) of the spider crab Maja brachydactyla Balss 1922 were studied in laboratory rearing experiments. Morphological changes in the epidermis and cuticle were photographically documented in daily intervals and assigned to successive stages of the moulting cycle (based on Drach's classification system). Our moult-stage characterizations are based on microscopical examination of integumental modifications mainly in the telson, using epidermal condensation, the degree of epidermal retraction (apolysis), and morphogenesis (mainly setagenesis) as criteria. In the zoea II and megalopa, the formation of new setae was also observed in larval appendages including the antenna, maxillule, maxilla, second maxilliped, pleopods, and uropods. As principal stages within the zoea I moulting cycle, we describe postmoult (Drach's stages A–B combined), intermoult (C), and premoult (D), the latter with three substages (D0, D1, and D2). In the zoea II and megalopa, D0 and D1 had to be combined, because morphogenesis (the main characteristic of D1) was unclear in the telson and did not occur synchronically in different appendices. The knowledge of the course and time scale of successive moult-cycle events can be used as a tool for the evaluation of the developmental state within individual larval instars, providing a morphological reference system for physiological and biochemical studies related to crab aquaculture.

Novel H3K4me3 marks are enriched at human- and chimpanzee-specific cytogenetic structures.

Human and chimpanzee genomes are 98.8% identical within comparable sequences. However, they differ structurally in nine pericentric inversions, one fusion that originated human chromosome 2, and content and localization of heterochromatin and lineage-specific segmental duplications. The possible functional consequences of these cytogenetic and structural differences are not fully understood and their possible involvement in speciation remains unclear. We show that subtelomeric regions-regions that have a species-specific organization, are more divergent in sequence, and are enriched in genes and recombination hotspots-are significantly enriched for species-specific histone modifications that decorate transcription start sites in different tissues in both human and chimpanzee. The human lineage-specific chromosome 2 fusion point and ancestral centromere locus as well as chromosome 1 and 18 pericentric inversion breakpoints showed enrichment of human-specific H3K4me3 peaks in the prefrontal cortex. Our results reveal an association between plastic regions and potential novel regulatory elements.

Métabolisme énergétique des personnes âgées [Energy metabolism in the elderly].

The energy metabolism in elderly subjects is discussed on the basis of previous analyses of the influence of age on the three components of energy expenditure in man: basal metabolic rate, thermogenesis and physical activity. All three components are diminished in elderly people. We conclude that the modifications of body composition, in particular the age-related loss of lean body mass, result in decreased basal metabolic rate and probably also a blunted diet-induced thermogenesis. Moreover we emphasize that the decrease in physical activity observed in elderly people is the most likely causal factor.

Gene expression mapping in neuropathic pain : molecular plasticity in nociceptors and superficial dorsal horn

RESUME : La douleur neuropathique est le résultat d'une lésion ou d'un dysfonctionnement du système nerveux. Les symptômes qui suivent la douleur neuropathique sont sévères et leur traitement inefficace. Une meilleure approche thérapeutique peut être proposée en se basant sur les mécanismes pathologiques de la douleur neuropathique. Lors d'une lésion périphérique une douleur neuropathique peut se développer et affecter le territoire des nerfs lésés mais aussi les territoires adjacents des nerfs non-lésés. Une hyperexcitabilité des neurones apparaît au niveau des ganglions spinaux (DRG) et de la corne dorsale (DH) de la moelle épinière. Le but de ce travail consiste à mettre en évidence les modifications moléculaires associées aux nocicepteurs lésés et non-lésés au niveau des DRG et des laminae I et II de la corne dorsale, là où l'information nociceptive est intégrée. Pour étudier les changements moléculaires liés à la douleur neuropathique nous utilisons le modèle animal d'épargne du nerf sural (spared nerve injury model, SNI) une semaine après la lésion. Pour la sélection du tissu d'intérêt nous avons employé la technique de la microdissection au laser, afin de sélectionner une sous-population spécifique de cellules (notamment les nocicepteurs lésés ou non-lésés) mais également de prélever le tissu correspondant dans les laminae superficielles. Ce travail est couplé à l'analyse à large spectre du transcriptome par puce ADN (microarray). Par ailleurs, nous avons étudié les courants électriques et les propriétés biophysiques des canaux sodiques (Na,,ls) dans les neurones lésés et non-lésés des DRG. Aussi bien dans le système nerveux périphérique, entre les neurones lésés et non-lésés, qu'au niveau central avec les aires recevant les projections des nocicepteurs lésés ou non-lésés, l'analyse du transcriptome montre des différences de profil d'expression. En effet, nous avons constaté des changements transcriptionnels importants dans les nocicepteurs lésés (1561 gènes, > 1.5x et pairwise comparaison > 77%) ainsi que dans les laminae correspondantes (618 gènes), alors que ces modifications transcriptionelles sont mineures au niveau des nocicepteurs non-lésés (60 gènes), mais important dans leurs laminae de projection (459 gènes). Au niveau des nocicepteurs, en utilisant la classification par groupes fonctionnels (Gene Ontology), nous avons observé que plusieurs processus biologiques sont modifiés. Ainsi des fonctions telles que la traduction des signaux cellulaires, l'organisation du cytosquelette ainsi que les mécanismes de réponse au stress sont affectés. Par contre dans les neurones non-lésés seuls les processus biologiques liés au métabolisme et au développement sont modifiés. Au niveau de la corne dorsale de la moelle, nous avons observé des modifications importantes des processus immuno-inflammatoires dans l'aire affectée par les nerfs lésés et des changements associés à l'organisation et la transmission synaptique au niveau de l'aire des nerfs non-lésés. L'analyse approfondie des canaux sodiques a démontré plusieurs changements d'expression, principalement dans les neurones lésés. Les analyses fonctionnelles n'indiquent aucune différence entre les densités de courant tétrodotoxine-sensible (TTX-S) dans les neurones lésés et non-lésés même si les niveaux d'expression des ARNm des sous-unités TTX-S sont modifiés dans les neurones lésés. L'inactivation basale dépendante du voltage des canaux tétrodotoxine-insensible (TTX-R) est déplacée vers des potentiels positifs dans les cellules lésées et non-lésées. En revanche la vitesse de récupération des courants TTX-S et TTX-R après inactivation est accélérée dans les neurones lésés. Ces changements pourraient être à l'origine de l'altération de l'activité électrique des neurones sensoriels dans le contexte des douleurs neuropathiques. En résumé, ces résultats suggèrent l'existence de mécanismes différenciés affectant les neurones lésés et les neurones adjacents non-lésés lors de la mise en place la douleur neuropathique. De plus, les changements centraux au niveau de la moelle épinière qui surviennent après lésion sont probablement intégrés différemment selon la perception de signaux des neurones périphériques lésés ou non-lésés. En conclusion, ces modulations complexes et distinctes sont probablement des acteurs essentiels impliqués dans la genèse et la persistance des douleurs neuropathiques. ABSTRACT : Neuropathic pain (NP) results from damage or dysfunction of the peripheral or central nervous system. Symptoms associated with NP are severe and difficult to treat. Targeting NP mechanisms and their translation into symptoms may offer a better therapeutic approach.Hyperexcitability of the peripheral and central nervous system occurs in the dorsal root ganglia (DRG) and the dorsal horn (DH) of the spinal cord. We aimed to identify transcriptional variations in injured and in adjacent non-injured nociceptors as well as in corresponding laminae I and II of DH receiving their inputs.We investigated changes one week after the injury induced by the spared nerve injury model of NP. We employed the laser capture microdissection (LCM) for the procurement of specific cell-types (enrichment in nociceptors of injured/non-injured neurons) and laminae in combination with transcriptional analysis by microarray. In addition, we studied functionál properties and currents of sodium channels (Nav1s) in injured and neighboring non-injured DRG neurons.Microarray analysis at the periphery between injured and non-injured DRG neurons and centrally between the area of central projections from injured and non-injured neurons show significant and differential expression patterns. We reported changes in injured nociceptors (1561 genes, > 1.5 fold, >77% pairwise comparison) and in corresponding DH laminae (618 genes), while less modifications occurred in non-injured nociceptors (60 genes) and in corresponding DH laminae (459 genes). At the periphery, we observed by Gene Ontology the involvement of multiple biological processes in injured neurons such as signal transduction, cytoskeleton organization or stress responses. On contrast, functional overrepresentations in non-injured neurons were noted only in metabolic or developmentally related mechanisms. At the level of superficial laminae of the dorsal horn, we reported changes of immune and inflammatory processes in injured-related DH and changes associated with synaptic organization and transmission in DH corresponding to non-injured neurons. Further transcriptional analysis of Nav1s indicated several changes in injured neurons. Functional analyses of Nav1s have established no difference in tetrodotoxin-sensitive (TTX-S) current densities in both injured and non-injured neurons, despite changes in TTX-S Nav1s subunit mRNA levels. The tetrodotoxin-resistant (TTX-R) voltage dependence of steady state inactivation was shifted to more positive potentials in both injured and non-injured neurons, and the rate of recovery from inactivation of TTX-S and TTX-R currents was accelerated in injured neurons. These changes may lead to alterations in neuronal electrogenesis. Taken together, these findings suggest different mechanisms occurring in the injured neurons and the adjacent non-injured ones. Moreover, central changes after injury are probably driven in a different manner if they receive inputs from injured or non-injured neurons. Together, these distinct and complex modulations may contribute to NP.

The vigilance components of begging and sibling competition

The conflict between siblings over how parental resources are divided has promoted the evolution of specific behaviour to outcompete each other. Young animals look out for parents' arrival in order to start begging as quickly as possible, since a rapid begging reaction increases the likelihood of being fed before nestmates. If the young can physically intercept the parents, selection might be operating on the offspring ability to monitor parent arrival (vigilance towards parents) and any sudden modifications in siblings' behaviour (vigilance towards siblings). To investigate the adaptive value of nestling vigilance in the context of family interactions, we recorded which direction barn owl Tyto alba siblings were facing in 89 two-chick broods before the first parental feeding visit of the night. Nestlings were more vigilant towards nest entrance than expected by chance suggesting that vigilance towards parents is an important component of sibling competition. When positioned near the nest-box entrance where parents predictably deliver food, the younger individual (i.e. junior) looked more towards the entrance than its older sibling. Thus, when the likelihood of obtaining a food item is relatively high, juniors are more vigilant than seniors to detect the incoming parent. When positioned at the back of the nest, the senior looked relatively more frequently towards its sibling than the junior did in the same situation. This suggests that when the likelihood of obtaining a food item is relatively low, seniors are more vigilant than juniors to observe their sibling. Because vigilance was not related to hunger level and prey obtaining, we propose the hypothesis that vigilance towards parents and siblings only indirectly influences the outcome of sibling competition.

Differences of susceptibility of five triatomine species to pyrethroid insecticides - implications for Chagas disease vector control

As pyrethroids are presently the favored group of insecticides to control triatomines, we performed a series of bioassays to determine the intrinsic activity of some of the main compounds used in the control campaigns, against five of the main species of triatomines to be controlled. Comparing the insecticides it can be seen that lambdacyhalothrin is more effective than the other three pyrethroids, both considering the LD50 and 99 for all the three species with comparable results. On Triatoma infestans the LD50 of lambdacyhalothrin was followed by that of alfacypermethrin, cyfluthrin and deltamethrin. On Rhodnius prolixus the sequence, in decreasing order of activity, was lambdacyhalothrin, alfacypermethrin, deltamethrin and cyfluthrin. Some modifications can be seen when we compare the LD99, that has more to see to what happens in the field. T. brasiliensis showed to be as sensible to lambdacyhalothrin as T. infestans, the most susceptible for this product. By the other side T. sordida is the least susceptible considering the LD99 of this insecticide.