Morphological and Magnetic Properties of Superparamagnetic Carbon-Coated Fe Nanoparticles Produced by Arc Discharge.

Spherical carbon coated iron particles of nanometric diameter in the 510 nm range have been produced by arc discharge at near-atmospheric pressure conditions (using 58·10 4 Pa of He). The particles exhibit a crystalline dense iron core with an average diameter 7.4 ± 2.0 nm surrounded by a sealed carbon shell, shown by transmission electron microscopy (TEM), selected-area diffrac- tion (SAED), energy-dispersive X-ray analysis (STEM-EDX) and electron energy loss spectroscopy (EELS). The SAED, EDX and EELS results indicate a lack of traces of core oxidized phases showing an efficient protection role of the carbon shell. The magnetic properties of the nanoparticles have been investigated in the 5300 K temperature range using a superconducting quantum interference device (SQUID). The results reveal a superparamagnetic behaviour with an average monodomain diameter of 7.6 nm of the nanoparticles. The zero field cooled and field cooled (ZFC-FC)magnetization curves show a blocking temperature (TB)at room temperature very suitable for biomedical applications (drug delivery, magnetic resonance imaging MRI, hyperthermia).

Vanishing Clams on an iberian beach: local consequences and global implication of accelerating loss of shells to tourism

Multi-decadal increase in shell removal by tourists, a process that may accelerate degradation of natural habitats, was quantified via two series of monthly surveys, conducted thirty years apart (1978-1981 and 2008-2010) in one small embayment on the Mediterranean coast of Spain. Over the last three decades, the local tourist arrivals have increased almost three-fold (2.74), while the area has remained unaffected by urban encroachment and commercial fisheries. Concomitantly, abundance of mollusk shells along the shoreline decreased almost three-fold (2.62) and displayed a tight inverse correlation with tourist arrivals. A four-fold increase in tourist arrivals observed globally over the last 30 years has likely induced a comparable worldwide acceleration in shell removal from marine shorelines and exerted multiple negative (but currently unquantifiable) habitat changes that may include increased beach erosion, changes in carbon and calcium cycles, and decline in diversity and abundance of organisms dependent on shell availability.

Roles of astrocytic sodium dynamics in the neurometabolic coupling : a study by cellular imaging

RESUME LARGE PUBLIC Le système nerveux central est principalement composé de deux types de cellules :les neurones et les cellules gliales. Ces dernières, bien que l'emportant en nombre sur les neurones, ont longtemps été considérées comme des cellules sans intérêts par les neuroscientifiques. Hors, les connaissances modernes à leurs sujets indiquent qu'elles participent à la plupart des tâches physiologiques du cerveau. Plus particulièrement, elles prennent part aux processus énergétiques cérébraux. Ceux-ci, en plus d'être vitaux, sont particulièrement intrigants puisque le cerveau représente seulement 2 % de la masse corporelle mais consomme environ 25 % du glucose (substrat énergétique) corporel. Les astrocytes, un type de cellules gliales, jouent un rôle primordial dans cette formidable utilisation de glucose par le cerveau. En effet, l'activité neuronale (transmission de l'influx nerveux) est accompagnée d'une augmentation de la capture de glucose, issu de la circulation sanguine, par les astrocytes. Ce phénomène est appelé le «couplage neurométabolique » entre neurones et astrocytes. L'ion sodium fait partie des mécanismes cellulaires entrant en fonction lors de ces processus. Ainsi, dans le cadre de cette thèse, les aspects dynamiques de la régulation du sodium astrocytaire et leurs implications dans le couplage neurométabolique ont été étudiés par des techniques d'imagerie cellulaires. Ces études ont démontré que les mitochondries, machineries cellulaires convertissant l'énergie contenue dans le glucose, participent à la régulation du sodium astrocytaire. De plus, ce travail de thèse a permis de découvrir que les astrocytes sont capables de se transmettre, sous forme de vagues de sodium se propageant de cellules en cellules, un message donnant l'ordre d'accroître leur consommation d'énergie. Cette voie de signalisation leur permettrait de fournir de l'énergie aux neurones suite à leur activation. RESUME Le glutamate libéré dans la fente synaptique pendant l'activité neuronale, est éliminé par les astrocytes environnants. Le glutamate est co-transporté avec des ions sodiques, induisant une augmentation intracellulaire de sodium (Na+i) dans les astrocytes. Cette élévation de Na+i déclenche une cascade de mécanismes moléculaires qui aboutissent à la production de substrats énergétiques pouvant être utilisés par les neurones. Durant cette thèse, la mesure simultanée du sodium mitochondrial (Na+mit) et cytosolique par des techniques d'imagerie utilisant des sondes fluorescentes spécifiques, a indiqué que les variations de Na+i induites par le transport du glutamate sont transmises aux mitochondries. De plus, les voies d'entrée et de sortie du sodium mitochondrial ont été identifiées. L'échangeur de Na+ et de Ca2+ mitochondrial semble jouer un rôle primordial dans l'influx de Na+mit, alors que l'efflux de Na+mit est pris en charge par l'échangeur de Na+ et de H+ mitochondrial. L'étude du Na+mit a nécessité l'utilisation d'un système de photoactivation. Les sources de lumière ultraviolette (UV) classiques utilisées à cet effet (lasers, lampes à flash) ayant plusieurs désavantages, une alternative efficace et peu coûteuse a été développée. Il s'agit d'un système compact utilisant une diode électroluminescente (LED) à haute puissance et de longueur d'onde de 365nm. En plus de leurs rôles dans le couplage neurométabolique, les astrocytes participent à la signalisation multicellulaire en transmettant des vagues intercellulaires de calcium. Ce travail de thèse démontre également que des vagues intercellulaires de sodium peuvent être évoquées en parallèle à ces vagues calciques. Le glutamate, suite à sa libération par un mécanisme dépendent du calcium, est réabsorbé par les transporteurs au glutamate. Ce mécanisme a pour conséquence la génération de vagues sodiques se propageant de cellules en cellules. De plus, ces vagues sodiques sont corrélées spatialement avec une consommation accrue de glucose par les astrocytes. En conclusion, ce travail de thèse a permis de montrer que le signal sodique astrocytaire, déclenché en réponse au glutamate, se propage à la fois de façon intracellulaire aux mitochondries et de façon intercellulaire. Ces résultats suggèrent que les astrocytes fonctionnent comme un réseau de cellules nécessaire au couplage énergétique concerté entre neurones et astrocytes et que le sodium est un élément clé dans les mécanismes de signalisations cellulaires sous-jacents. SUMMARY Glutamate, released in the synaptic cleft during neuronal activity, is removed by surrounding astrocytes. Glutamate is taken-up with Na+ ions by specific transporters, inducing an intracellular Na+ (Na+i) elevation in astrocytes which triggers a cascade of molecular mechanisms that provides metabolic substrates to neurons. Thus, astrocytic Na+i homeostasis represents a key component of the so-called neurometabolic coupling. In this context, the first part of this thesis work was aimed at investigating whether cytosolic Na+ changes are transmitted to mitochondria, which could therefore influence their function and contribute to the overall intracellular Na+ regulation. Simultaneous monitoring of both mitochondrial Na+ (Na+mit) and cytosolic Na+ changes with fluorescent dyes revealed that glutamate-evoked cytosolic Na+ elevations are indeed transmitted to mitochondria. The mitochondrial Na+/Ca2+ exchangers have a prominent role in the regulation of Na+mit influx pathway, and Na+mit extrusion appears to be mediated by Na+/H+ exchangers. To demonstrate the implication of Na+/Ca2+ exchangers, this study has required the technical development of an UV-flash photolysis system. Because light sources for flash photolysis have to be powerful and in the near UV range, the use of UV lasers or flash lamps is usually required. As an alternative to these UV sources that have several drawbaks, we developped a compact, efficient and lowcost flash photolysis system which employs a high power 365nm light emitting diode. In addition to their role in neurometabolic coupling, astrocytes participate in multicellular signaling by transmitting intercellular Ca2+ waves. The third part of this thesis show that intercellular Na+ waves can be evoked in parallel to Ca2+ waves. Glutamate released by a Ca2+ wave-dependent mechanism is taken up by glutamate transporters, resulting in a regenerative propagation of cytosolic Na+ increases. Na+ waves in turn lead to a spatially correlated increase in glucose uptake. In conclusion, the present thesis demonstrates that glutamate-induced Na+ changes occurring in the cytosol of astrocytes propagate to both the mitochondrial matrix and the astrocytic network. These results furthermore support the view that astrocytic Na+ is a signal coupled to the brain energy metabolism.

Parent-offspring similarity for childhood behaviorial inhibition and associations between inhibition and parental care

L'article constituant le présent travail de thèse décrit une recherche évaluant les similarités entre l'inhibition comportementale chez des enfants et leurs parents respectifs durant l'enfance, ainsi que l'association éventuelle entre l'inhibition et les attitudes parentales. L'inhibition comportementale - définie comme une prédisposition de l'enfant à réagir avec réticence et angoisse à des situations inhabituelles - est une caractéristique de tempérament qui apparaît tôt dans la vie et est relativement stable dans le temps. L'intérêt qui y est associé repose sur son association avec des conséquences développementales négatives pour l'individu: risque accentué chez les enfants d'inadaptation scolaire, de dysfonctionnement social et de sentiments de détresse; facteur de risque en ce qui concerne le développement ultérieur de troubles psychiatriques de l'adulte, dont les troubles anxieux en particulier. Nous avons dès lors investigué dans cette recherche 1) la présence d'une association entre l'inhibition comportementale actuelle des enfants et celle rétrospective de leurs parents, dans ses deux dimensions spécifiques, soit sociale (« peurs à l'école ») et non-sociale (« peurs générales »), et 2) si ces dimensions d'inhibition étaient associées au niveau de chaleur, d'affectivité et de soutien prodigués par les parents. C'est à partir de la récolte d'auto-questionnaires remplis dans le contexte d'une vaste étude initiée à Lausanne en 1994, que nous avons extrait un échantillon de 453 enfants scolarisés en 6/7ème années et 741 de leurs parents biologiques respectifs. Les analyses ont porté sur les auto-questionnaires évaluant, chez les enfants, leurs degrés d'inhibition comportementale, de symptomatologie psychiatrique actuelle et de perception de chaleur, d'affectivité et de soutien reçu de la part des parents, et, en ce qui concerne les parents, des auto¬questionnaires évaluant rétrospectivement leurs degrés d'inhibition comportementale durant l'enfance et de symptomatologie psychiatrique actuelle. La comparaison des scores des enfants avec ceux de leurs parents sur les échelles de l'inhibition comportementale (CSRCI-Child version of the Self-Report of Child Inhibition - et RSRI - Retrospective Self- Report of Inhibition -), montre la présence d'une similarité significative pour chacune des dimensions spécifiques, suggérant que les enfants de parents ayant présenté une inhibition comportementale dans l'enfance sont plus à risque d'en développer une à leur tour. Nous avons par ailleurs pu établir, au cours d'analyses complémentaires, que cette association se maintenait après l'ajustement des degrés de symptomatologie psychiatrique respectifs des enfants et de leurs parents, ce qui a permis d'écarter ce facteur confondant potentiel. Bien que la nature de cette association ne puisse être élucidée par cette recherche, le fait que la taille de l'effet soit modeste suggère qu'un rôle important dans le développement de l'inhibition soit joué par des facteurs environnementaux non partagés dans une famille. Un de ceux-ci semble suggéré par l'association négative qui apparaît dans cette étude entre le degré d'inhibition dans sa dimension « peurs à l'école » et l'attitude parentale: un bas niveau de chaleur, d'affectivité et de soutien perçu par l'enfant de la part de ses parents aurait ainsi une influence sur le développement de peurs en situations sociales en particulier. Alternativement, cette association négative pourrait suggérer que les peurs de l'enfant aient une influence négative sur le développement d'une attitude parentale de soutien ou, du moins, sur la perception de celle-ci par l'enfant. Il est aussi bien évidemment envisageable que ces processus interagissent dans une boucle de rétroaction. Seules des études longitudinales pourraient nous éclairer sur la nature de cette association. Quoi qu'il en soit, ce résultat présente un intérêt clinique pour orienter des interventions de prévention du développement de troubles psychiatriques chez des enfants inhibés, en proposant d'agir, soit directement sur les attitudes parentales, soit sur les peurs de l'enfant ainsi que sur les caractéristiques perçues par l'enfant de l'attitude parentale. Des études longitudinales sur les ressemblances entre les parents et leurs enfants concernant l'inhibition comportementale, incluant des études de jumeaux, d'enfants adoptés et de familles, sont nécessaires pour mieux comprendre les interactions entre les facteurs génétiques, familiaux et environnementaux dans le développement de l'inhibition comportementale des enfants.

Modélisation hydrologique des précipitations et des crues extrêmes dans les bassins versants alpin

Les crues et les risques de débordement des barrages, notamment des digues en terre, en cas de fortes précipitations, préoccupent depuis longtemps les autorités et la population. Les études réalisées dans les dernières années ont montré que le réchauffement global du climat s'est accompagné d'une augmentation de la fréquence des fortes précipitations et des crues en Suisse et dans de nombreuses régions du globe durant le 20ème siècle. Les modèles climatiques globaux et régionaux prévoient que la fréquence des fortes précipitations devrait continuer à croître durant le 21éme siècle en Suisse et dans le monde. Cela rend les recherches actuelles sur la modélisation des pluies et des crues à une échelle fine encore plus importantes. En Suisse, pour assurer une bonne protection sur le plan humain et économique, des cartes de précipitations maximales probables (PMP) ont été réalisées. Les PMP ont été confrontées avec les précipitations extrêmes mesurées dans les différentes régions du pays. Ces PMP sont ensuite utilisées par les modèles hydrologiques pour calculer des crues maximales probables (PMF). Cette la méthode PMP-PMF nécessite toutefois un certain nombre de précautions. Si elle est appliquée d'une manière incorrecte ou sur la base de données insuffisantes, elle peut entraîner une surestimation des débits de crue, notamment pour les grands bassins et pour les régions montagneuses entraînant des surcoûts importants. Ces problèmes résultent notamment du fait que la plupart des modèles hydrologiques répartissent les précipitations extrêmes (PMP) de manière uniforme dans le temps sur l'ensemble du bassin versant. Pour remédier ce problème, cette thèse a comme objectif principal de développer un modèle hydrologique distribué appelé MPF (Modeling Precipitation Flood) capable d'estimer la PMF de manière réaliste à partir de la PMP distribuée de manière spatio-temporelle à l'aide des nuages. Le modèle développé MPF comprend trois parties importantes. Dans la première partie, les précipitations extrêmes calculées par un modèle météorologique à une méso-échelle avec une résolution horizontale de 2 km, sont réparties à une échelle locale (25 ou 50 m) de manière non-uniforme dans l'espace et dans le temps. La deuxième partie concerne la modélisation de l'écoulement de l'eau en surface et en subsurface en incluant l'infiltration et l'exfiltration. Et la troisième partie inclut la modélisation de la fonte des neiges, basée sur un calcul de transfert de chaleur. Le modèle MPF a été calibré sur des bassins versants alpins où les données de précipitations et du débit sont disponibles pour une période considérablement longue, qui inclut plusieurs épisodes de fortes pluies avec des débits élevés. À partir de ces épisodes, les paramètres d'entrée du modèle tel que la rugosité du sol et la largeur moyenne des cours d'eau dans le cas d'écoulement de surface ont pu être estimés. Suivant la même procédure, les paramètres utilisés dans la simulation des écoulements en subsurface sont également estimés indirectement, puisque des mesures directes de l'écoulement en subsurface et de l'exfiltration sont difficiles à obtenir. Le modèle de distribution spatio-temporelle de la pluie a aussi été validé en utilisant les images radar avec la structure de la pluie provoquée par un nuage supercellulaire. Les hyétogrammes obtenus sur plusieurs points du terrain sont très proches de ceux enregistrées avec les images radar. Les résultats de la validation du modèle sur les épisodes de fortes crues présentent une bonne synchronisation entre le débit simulé et le débit observé. Cette corrélation a été mesurée avec trois critères d'efficacité, qui ont tous donné des valeurs satisfaisantes. Cela montre que le modèle développé est valide et il peut être utilisé pour des épisodes extrêmes tels que la PMP. Des simulations ont été faites sur plusieurs bassins ayant comme données d'entrée la pluie de type PMP. Des conditions variées ont été utilisées, comme la situation du sol saturé, ou non-saturé, ou la présence d'une couche de neige sur le terrain au moment de la PMP, ce qui conduit à une estimation de PMF pour des scénarios catastrophiques. Enfin, les résultats obtenus montrent comment mieux estimer la valeur de la crue de sécurité des barrages, à partir d'une pluie extrême dix-millennale avec une période de retour de 10'000 ans.

Percolation and three-dimensional structure of supercritical water

It is well established that at ambient and supercooled conditions water can be described as a percolating network of H bonds. This work is aimed at identifying, by neutron diffraction experiments combined with computer simulations, a percolation line in supercritical water, where the extension of the H-bond network is in question. It is found that in real supercritical water liquidlike states are observed at or above the percolation threshold, while below this threshold gaslike water forms small, sheetlike configurations. Inspection of the three-dimensional arrangement of water molecules suggests that crossing of this percolation line is accompa- nied by a change of symmetry in the first neighboring shell of molecules from trigonal below the line to tetrahedral above.

Mechanical properties of viral capsids

Viruses are known to tolerate wide ranges of pH and salt conditions and to withstand internal pressures as high as 100 atmospheres. In this paper we investigate the mechanical properties of viral capsids, calling explicit attention to the inhomogeneity of the shells that is inherent to their discrete and polyhedral nature. We calculate the distribution of stress in these capsids and analyze their response to isotropic internal pressure (arising, for instance, from genome confinement and/or osmotic activity). We compare our results with appropriate generalizations of classical (i.e., continuum) elasticity theory. We also examine competing mechanisms for viral shell failure, e.g., in-plane crack formation vs radial bursting. The biological consequences of the special stabilities and stress distributions of viral capsids are also discussed.

Ultrastructure of vitellogenesis and vitellocytes in the trypanorhynch cestode Aporhynchus menezesi, a parasite of the velvet belly lanternshark Etmopterus spinax

This is the first TEM examination of vitellogenesis in the cestode Aporhynchus menezesi, a parasite of the velvet belly lanternshark Etmopterus spinax and a member of a little-studied trypanorhynch family, the Aporhynchidae. The synthetic activity of vitellocytes plays two important functions in the developmental biology of cestodes: (1) their shell-globules serve in eggshell formation; and (2) their accumulated reserves of glycogen and lipids represent a food source for the developing embryo. In A. menezesi, vitelline follicles consist of cells at various stages of development, from peripheral, immature cells of the gonial type to mature cells towards the centre of the follicle. These stages are: (I) immature; (II) early differentiation; (III) advanced maturation; and (IV) mature. Gradual changes involved in this process occur within each stage. Vitellogenesis involves: (1) an increase in cell volume; (2) the development of a smooth endoplasmic reticulum and an accelerated formation and accumulation of both unsaturated and saturated lipid droplets, along with their continuous enlargement and fusion; (3) the formation of individual β-glycogen particles and their accumulation in the form of glycogen islands scattered among lipid droplets in the cytoplasm of maturing and mature vitellocytes; (4) the rapid accumulation of large, moderately saturated lipid droplets accompanied by dense accumulations of β-glycogen along with proteinaceous shell-globules or shell-globule clusters in the peripheral layer during the advanced stage of maturation; (5) the development of cisternae of granular endoplasmic reticulum that produce dense, proteinaceous shell-globules; (6) the development of Golgi complexes engaged in the packaging of this material; and (7) the progressive and continuous enlargement of shell-globules into very large clusters in the peripheral layer during the advanced stage of maturation. Vitellogenesis in A. menezesi, only to some extent, resembles that previously described for four other trypanorhynchs. It differs in: (i) the reversed order of secretory activities in the differentiating vitellocytes, namely the accumulation of large lipid droplets accompanied by glycogenesis or β-glycogen formation during early differentiation (stage II), i.e. before the secretory activity, which is predominantly protein synthesis for shell-globule formation (stage III); (ii) the very heavy accumulation of large lipid droplets during the final stage of cytodifferentiation (stage IV); and (iii) the small number of β-glycogen particles present in mature vitellocytes. Ultracytochemical staining with PA-TCH-SP for glycogen proved positive for a small number of β-glycogen particles in differentiating and mature vitellocytes. Hypotheses, concerning the interrelationships of patterns of vitellogenesis, possible modes of egg formation, embryonic development and life-cycles, are commented upon.

Ultrastructure of vitellogenesis and vitellocytes in the trypanorhynch cestode Aporhynchus menezesi, a parasite of the velvet belly lanternshark Etmopterus spinax

This is the first TEM examination of vitellogenesis in the cestode Aporhynchus menezesi, a parasite of the velvet belly lanternshark Etmopterus spinax and a member of a little-studied trypanorhynch family, the Aporhynchidae. The synthetic activity of vitellocytes plays two important functions in the developmental biology of cestodes: (1) their shell-globules serve in eggshell formation; and (2) their accumulated reserves of glycogen and lipids represent a food source for the developing embryo. In A. menezesi, vitelline follicles consist of cells at various stages of development, from peripheral, immature cells of the gonial type to mature cells towards the centre of the follicle. These stages are: (I) immature; (II) early differentiation; (III) advanced maturation; and (IV) mature. Gradual changes involved in this process occur within each stage. Vitellogenesis involves: (1) an increase in cell volume; (2) the development of a smooth endoplasmic reticulum and an accelerated formation and accumulation of both unsaturated and saturated lipid droplets, along with their continuous enlargement and fusion; (3) the formation of individual β-glycogen particles and their accumulation in the form of glycogen islands scattered among lipid droplets in the cytoplasm of maturing and mature vitellocytes; (4) the rapid accumulation of large, moderately saturated lipid droplets accompanied by dense accumulations of β-glycogen along with proteinaceous shell-globules or shell-globule clusters in the peripheral layer during the advanced stage of maturation; (5) the development of cisternae of granular endoplasmic reticulum that produce dense, proteinaceous shell-globules; (6) the development of Golgi complexes engaged in the packaging of this material; and (7) the progressive and continuous enlargement of shell-globules into very large clusters in the peripheral layer during the advanced stage of maturation. Vitellogenesis in A. menezesi, only to some extent, resembles that previously described for four other trypanorhynchs. It differs in: (i) the reversed order of secretory activities in the differentiating vitellocytes, namely the accumulation of large lipid droplets accompanied by glycogenesis or β-glycogen formation during early differentiation (stage II), i.e. before the secretory activity, which is predominantly protein synthesis for shell-globule formation (stage III); (ii) the very heavy accumulation of large lipid droplets during the final stage of cytodifferentiation (stage IV); and (iii) the small number of β-glycogen particles present in mature vitellocytes. Ultracytochemical staining with PA-TCH-SP for glycogen proved positive for a small number of β-glycogen particles in differentiating and mature vitellocytes. Hypotheses, concerning the interrelationships of patterns of vitellogenesis, possible modes of egg formation, embryonic development and life-cycles, are commented upon.

Infirmier en psychiatrie de liaison : développement de la supervision en milieu somatique [Liaison psychiatry nurse: The development of supervision in somatic medicine].

BACKGROUND: Over the years, somatic care has become increasingly specialized. Furthermore, a rising number of patients requiring somatic care also present with a psychiatric comorbidity. As a consequence, the time and resources needed to care for these patients can interfere with the course of somatic treatment and influence the patient-caregiver relationship. In the light of these observations, the Liaison Psychiatry Unit at the University Hospital in Lausanne (CHUV) has educated its nursing staff in order to strengthen its action within the general care hospital. What has been developed is a reflexive approach through supervision of somatic staff, in order to improve the efficiency of liaison psychiatry interventions with the caregivers in charge of patients. The kind of supervision we have developed is the result of a real partnership with somatic staff. Besides, in order to better understand the complexity of interactions between the two systems involved, the patient's and the caregivers', we use several theoretical references in an integrative manner. PSYCHOANALYTICAL REFERENCE: The psychoanalytical model allows us to better understand the dynamics between the supervisor and the supervised group in order to contain and give meaning to the affects arising in the supervision space. "Containing function" and "transitional phenomena" refer to the experience in which emotions can find a space where they can be taken in and processed in a secure and supportive manner. These concepts, along with that of the "psychic envelope", were initially developed to explain the psychological development of the baby in its early interactions with its mother or its surrogate. In the field of supervision, they allow us to be aware of these complex phenomena and the diverse qualities to which a supervisor needs to resort, such as attention, support and incentive, in order to offer a secure environment. SYSTEMIC REFERENCE: A new perspective of the patient's complexity is revealed by the group's dynamics. The supervisor's attention is mainly focused on the work of affects. However, these are often buried under a defensive shell, serving as a temporary protection, which prevents the caregiver from recognizing his or her own emotions, thereby enhancing the difficulties in the relationship with the patient. Whenever the work of putting emotions into words fail, we use "sculpting", a technique derived from the systemic model. Through the use of this type of analogical language, affects can emerge without constraint or feelings of danger. Through "playing" in that "transitional space", new exchanges appear between group members and allow new behaviors to be conceived. In practice, we ask the supervisee who is presenting a complex situation, to design a spatial representation of his or her understanding of the situation, through the display of characters significant to the situation: the patient, somatic staff members, relatives of the patient, etc. In silence, the supervisee shapes the characters into postures and arranges them in the room. Each sculpted character is identified, named, and positioned, with his or her gaze being set in a specific direction. Finally the sculptor shapes him or herself in his or her own role. When the sculpture is complete and after a few moments of fixation, we ask participants to express themselves about their experience. By means of this physical representation, participants to the sculpture discover perceptions and feelings that were unknown up to then. Hence from this analogical representation a reflection and hypotheses of understanding can arise and be developed within the group. CONCLUSION: Through the use of the concepts of "containing function" and "transitional space" we position ourselves in the scope of the encounter and the dialog. Through the use of the systemic technique of "sculpting" we promote the process of understanding, rather than that of explaining, which would place us in the position of experts. The experience of these encounters has shown us that what we need to focus on is indeed what happens in this transitional space in terms of dynamics and process. The encounter and the sharing of competencies both allow a new understanding of the situation at hand, which has, of course, to be verified in the reality of the patient-caregiver relationship. It is often a source of adjustment for interpersonal skills to recover its containing function in order to enable caregiver to better respond to the patient's needs.

Analysis of cannabinoids in oral fluid by liquid chromatography-tandem mass spectrometry

A sensitive method was developed for quantifying a wide range of cannabinoids in oral fluid (OF) by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). These cannabinoids include a dagger(9)-tetrahydrocannabinol (THC), 11-hydroxy-a dagger(9)-tetrahydrocannabinol (11-OH-THC), 11-nor-9-carboxy-a dagger(9)-tetrahydrocannabinol (THCCOOH), cannabinol (CBN), cannabidiol (CBD), a dagger(9)-tetrahydrocannabinolic acid A (THC-A), 11-nor-9-carboxy-a dagger(9)-tetrahydrocannabinol glucuronide (THCCOOH-gluc), and a dagger(9)-tetrahydrocannabinol glucuronide (THC-gluc). Samples were collected using a Quantisal (TM) device. The advantages of performing a liquid-liquid extraction (LLE) of KCl-saturated OF using heptane/ethyl acetate versus a solid-phase extraction (SPE) using HLB copolymer columns were determined. Chromatographic separation was achieved in 11.5 min on a Kinetex (TM) column packed with 2.6-mu m core-shell particles. Both positive (THC, 11-OH-THC, CBN, and CBD) and negative (THCCOOH, THC-gluc, THCCOOH-gluc, and THC-A) electrospray ionization modes were employed with multiple reaction monitoring using a high-end AB Sciex API 5000 (TM) triple quadrupole LC-MS/MS system. Unlike SPE, LLE failed to extract THC-gluc and THCCOOH-gluc. However, the LLE method was more sensitive for the detection of THCCOOH than the SPE method, wherein the limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) decreased from 100 to 50 pg/ml and from 500 to 80 pg/ml, respectively. The two extraction methods were successfully applied to OF samples collected from volunteers before and after they smoked a homemade cannabis joint. High levels of THC were measured soon after smoking, in addition to significant amounts of THC-A. Other cannabinoids were found in low concentrations. Glucuronide conjugate levels were lower than the method's LOD for most samples. Incubation studies suggest that glucuronides could be enzymatically degraded by glucuronidase prior to OF collection

Mechanistic insights into cytosolic molecular chaperones in protein unfolding and disaggregation

Under optimal non-physiological conditions of low concentrations and low temperatures, proteins may spontaneously fold to the native state, as all the information for folding lies in the amino acid sequence of the polypeptide. However, under conditions of stress or high protein crowding as inside cells, a polypeptide may misfold and enter an aggregation pathway resulting in the formation of misfolded conformers and fibrils, which can be toxic and lead to neurodegenerative illnesses, such as Alzheimer's, Parkinson's or Huntington's diseases and aging in general. To avert and revert protein misfolding and aggregation, cells have evolved a set of proteins called molecular chaperones. Here, I focussed on the human cytosolic chaperones Hsp70 (DnaK) and HspllO, and co-chaperone Hsp40 (DnaJ), and the chaperonin CCT (GroEL). The cytosolic molecular chaperones Hsp70s/Hspll0s and the chaperonins are highly upregulated in bacterial and human cells under different stresses and are involved both in the prevention and the reversion of protein misfolding and aggregation. Hsp70 works in collaboration with Hsp40 to reactivate misfolded or aggregated proteins in a strict ATP dependent manner. Chaperonins (CCT and GroEL) also unfold and reactivate stably misfolded proteins but we found that it needed to use the energy of ATP hydrolysis in order to evict over- sticky misfolded intermediates that inhibited the unfoldase catalytic sites. Ill In this study, we initially characterized a particular type of inactive misfolded monomeric luciferase and rhodanese species that were obtained by repeated cycles of freeze-thawing (FT). These stable misfolded monomeric conformers (FT-luciferase and FT-rhodanese) had exposed hydrophobic residues and were enriched with wrong ß-sheet structures (Chapter 2). Using FT-luciferase as substrate, we found that the Hsp70 orthologs, called HspllO (Sse in yeast), acted similarly to Hsp70 as were bona fide ATP- fuelled polypeptide unfoldases and was much more than a mere nucleotide exchange factor, as generally thought. Moreover, we found that HspllO collaborated with Hsp70 in the disaggregation of stable protein aggregates in which Hsp70 and HspllO acted as equal partners that synergistically combined their individual ATP-consuming polypeptide unfoldase activities to reactivate the misfolded/aggregated proteins (Chapter 3). Using FT-rhodanese as substrate, we found that chaperonins (GroEL and CCT) could catalytically reactivate misfolded rhodanese monomers in the absence of ATP. Also, our results suggested that encaging of an unfolding polypeptide inside the GroEL cavity under a GroES cap was not an obligatory step as generally thought (Chapter 4). Further, we investigated the role of Hsp40, a J-protein co-chaperone of Hsp70, in targeting misfolded polypeptides substrates onto Hsp70 for unfolding. We found that even a large excess of monomeric unfolded a-synuclein did not inhibit DnaJ, whereas, in contrast, stable misfolded a-synuclein oligomers strongly inhibited the DnaK-mediated chaperone reaction by way of sequestering the DnaJ co-chaperone. This work revealed that DnaJ could specifically distinguish, and bind potentially toxic stably aggregated species, such as soluble a-synuclein oligomers involved in Parkinson's disease, and with the help of DnaK and ATP convert them into from harmless natively unfolded a-synuclein monomers (chapter 5). Finally, our meta-analysis of microarray data of plant and animal tissues treated with various chemicals and abiotic stresses, revealed possible co-expressions between core chaperone machineries and their co-chaperone regulators. It clearly showed that protein misfolding in the cytosol elicits a different response, consisting of upregulating the synthesis mainly of cytosolic chaperones, from protein misfolding in the endoplasmic reticulum (ER) that elicited a typical unfolded protein response (UPR), consisting of upregulating the synthesis mainly of ER chaperones. We proposed that drugs that best mimicked heat or UPR stress at increasing the chaperone load in the cytoplasm or ER respectively, may prove effective at combating protein misfolding diseases and aging (Chapter 6).  - Dans les conditions optimales de basse concentration et de basse température, les protéines vont spontanément adopter un repliement natif car toutes les informations nécessaires se trouvent dans la séquence des acides aminés du polypeptide. En revanche, dans des conditions de stress ou de forte concentration des protéines comme à l'intérieur d'une cellule, un polypeptide peu mal se replier et entrer dans un processus d'agrégation conduisant à la formation de conformères et de fibrilles qui peuvent être toxiques et causer des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson ou la chorée de Huntington. Afin d'empêcher ou de rectifier le mauvais repliement des protéines, les cellules ont développé des protéines appelées chaperonnes. Dans ce travail, je me suis intéressé aux chaperonnes cytosoliques Hsp70 (DnaK) et HspllO, la co-chaperones Hsp40 (DnaJ), le complexe CCT/TRiC et GroEL. Chez les bactéries et les humains, les chaperonnes cytosoliques Hsp70s/Hspl 10s et les « chaperonines» sont fortement activées par différentes conditions de stress et sont toutes impliquées dans la prévention et la correction du mauvais repliement des protéines et de leur agrégation. Hsp70 collabore avec Hsp40 pour réactiver les protéines agrégées ou mal repliées et leur action nécessite de 1ATP. Les chaperonines (GroEL) déplient et réactivent aussi les protéines mal repliées de façon stable mais nous avons trouvé qu'elles utilisent l'ATP pour libérer les intermédiaires collant et mal repliés du site catalytique de dépliage. Nous avons initialement caractérisé un type particulier de formes stables de luciférase et de rhodanese monomériques mal repliées obtenues après plusieurs cycles de congélation / décongélation répétés (FT). Ces monomères exposaient des résidus hydrophobiques et étaient plus riches en feuillets ß anormaux. Ils pouvaient cependant être réactivés par les chaperonnes Hsp70+Hsp40 (DnaK+DnaJ) et de l'ATP, ou par Hsp60 (GroEL) sans ATP (Chapitre 2). En utilisant la FT-Luciferase comme substrat nous avons trouvé que HspllO (un orthologue de Hsp70) était une authentique dépliase, dépendante strictement de l'ATP. De plus, nous avons trouvé que HspllO collaborait avec Hsp70 dans la désagrégation d'agrégats stables de protéines en combinant leurs activités dépliase consommatrice d'ATP (Chapitre 3). En utilisant la FT-rhodanese, nous avons trouvé que les chaperonines (GroEL et CCT) pouvaient réactiver catalytiquement des monomères mal repliés en absence d'ATP. Nos résultats suggérèrent également que la capture d'un polypeptide en cours de dépliement dans la cavité de GroEL et sous un couvercle du complexe GroES ne serait pas une étape obligatoire du mécanisme, comme il est communément accepté dans la littérature (Chapitre 4). De plus, nous avons étudié le rôle de Hsp40, une co-chaperones de Hsp70, dans l'adressage de substrats polypeptidiques mal repliés vers Hsp70. Ce travail a révélé que DnaJ pouvait différencier et lier des polypeptide mal repliés (toxiques), comme des oligomères d'a-synucléine dans la maladie de Parkinson, et clairement les différencier des monomères inoffensifs d'a-synucléine (Chapitre 5). Finalement une méta-analyse de données de microarrays de tissus végétaux et animaux traités avec différents stress chimiques et abiotiques a révélé une possible co-expression de la machinerie des chaperonnes et des régulateurs de co- chaperonne. Cette meta-analyse montre aussi clairement que le mauvais repliement des protéines dans le cytosol entraîne la synthèse de chaperonnes principalement cytosoliques alors que le mauvais repliement de protéines dans le réticulum endoplasmique (ER) entraine une réponse typique de dépliement (UPR) qui consiste principalement en la synthèse de chaperonnes localisées dans l'ER. Nous émettons l'hypothèse que les drogues qui reproduisent le mieux les stress de chaleur ou les stress UPR pourraient se montrer efficaces dans la lutte contre le mauvais repliement des protéines et le vieillissement (Chapitre 6).

Preemptive treatment approach to cytomegalovirus (CMV) infection in solid organ transplant patients: relationship between compliance with the guidelines and prevention of CMV morbidity.

Cytomegalovirus (CMV) remains a major cause of morbidity in solid organ transplant patients. In order to reduce CMV morbidity, we designed a program of routine virological monitoring that included throat and urine CMV shell vial culture, along with peripheral blood leukocyte (PBL) shell vial quantitative culture for 12 weeks post-transplantation, as well as 8 weeks after treatment for acute rejection. The program also included preemptive ganciclovir treatment for those patients with the highest risk of developing CMV disease, i.e., with either high-level viremia (>10 infectious units [IU]/106 PBL) or low-level viremia (<10 IU/106 PBL) and either D+/R- CMV serostatus or treatment for graft rejection. During 1995-96, 90 solid organ transplant recipients (39 kidneys, 28 livers, and 23 hearts) were followed up. A total of 60 CMV infection episodes occurred in 45 patients. Seventeen episodes were symptomatic. Of 26 episodes managed according to the program, only 4 presented with CMV disease and none died. No patient treated preemptively for asymptomatic infection developed disease. In contrast, among 21 episodes managed in non-compliance with the program (i.e., the monitoring was not performed or preemptive treatment was not initiated despite a high risk of developing CMV disease), 12 episodes turned into symptomatic infection (P=0.0048 compared to patients treated preemptively), and 2 deaths possibly related to CMV were recorded. This difference could not be explained by an increased proportion of D+/R- patients or an increased incidence of rejection among patients with episodes treated in non-compliance with the program. Our data identify compliance with guidelines as an important factor in effectively reducing CMV morbidity through preemptive treatment, and suggest that the complexity of the preemptive approach may represent an important obstacle to the successful prevention of CMV morbidity by this approach in the regular healthcare setting.

Développement d'une solution orale pédiatrique de captopril

Introduction: Le captopril, inhibiteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine, est largement utilisé dans le traitement de l'hypertension artérielle et de l'insuffisance cardiaque chez l'adulte et l'enfant . De par son instabilité en milieu aqueux (oxydation en captopril disulfure), il n'est actuellement commercialisé que sous forme de comprimés. La prescription fréquente de doses faibles et variables en pédiatrie justifiait le développement d'une forme orale liquide, tant sur le plan pratique et économique, que sur celui de la sécurité d'administration. Cependant toutes les formulations orales liquides publiées présentent une stabilité courte, ne dépassant guère 1 mois. Objectif: Développer une forme orale liquide de captopril d'une stabilité d'au moins 6 mois. Méthode: Sur la base des données de la littérature, élaboration de 8 formulations liquides différentes de captopril 1 mg/ml (concentration permettant le prélèvement d'un volume adéquat pour une administration en pédiatrie). Mise au point d'une « stability indicating method » par HPLC par des tests de dégradation accélérée à la chaleur (100°C), en milieu acide, basique, en présence d'un agent oxydant et de la lumière. Sélection de la formulation la plus stable durant le premier mois. Etude de stabilité sur 2 ans de 3 lots (3 échantillons/lot) dans leur conditionnement final à température ambiante (TA), au frigo et à 40° ± 2°C. Contrôle microbiologique au début et à la fin de l'étude selon la méthode de la Ph. Eur. (Ed. 3). Résultats: La formule retenue est une solution aqueuse de captopril 1 mg/ml additionnée d'EDTA 1 mg/ml comme stabilisateur et conditionnée dans des flacons VERAL en verre brun de 60 ml. Après dégradation dans les conditions définies ci-dessus, le pic du captopril est nettement séparé sur les chromatogrammes de ceux des produits de dégradation. Après 2 ans, la concentration mesurée est de 104.6% (±0.32%) au frigo, 103.6% (±0.86%) à TA et 96.5 % (±0.02%) à 40°C. Aucune croissance n'a été observée sur la durée de l'étude. Discussion et conclusion: La solution de captopril 1 mg/ml mise au point est simple à préparer. En partant du principe actif pur et en présence d'EDTA comme complexant, les traces de métaux éventuellement présents n'induisent pas l'oxydation du captopril et par conséquent le recours à d'autres stabilisateurs n'est pas nécessaire. La méthode HPLC développée est une « stability indicating method ». Les résultats de l'étude ont montré que cette solution a une durée de validité de 2 ans au frigo et à TA. Compte tenu du fait que la préparation ne contient pas d'agent antimicrobien, une conservation au frigo (2 - 8°C) est toutefois recommandée. La formule proposée présente un réel avantage en pédiatrie tant sur le plan de la sécurité d'administration que sur celui de l'économie.

Oligonucleotide-polyethylenimine complexes targeting retinal cells: structural analysis and application to anti-TGFbeta-2 therapy.

PURPOSE: The aim of this study was to characterize oligonucleotide-polyethylenimine (ODN/PEI) complex preparation for potential transfection of retinal cells in vitro and in vivo. METHODS: The effect of medium preparation [HEPES-buffered saline (HBS), water] on particle size and morphology was evaluated. Cultured Lewis rat retinal Müller glial (RMG) cells were transfected using fluorescein isothiocyanate (FITC)-ODN/PEI complexes specifically directed at transforming growth factor beta (TGFbeta)-2. Efficacy of transfection was evaluated using confocal microscopy, and regulation of gene expression was assayed using quantitative real-time RT-PCR and ELISA assay. One, 24, and 72 h after injection of FITC-ODN/PEI complexes into the vitreous of rat eyes, their distribution was analyzed on eye sections. RESULTS: Complexes prepared in HBS were smaller than complexes prepared in pure water and presented a core-shell structure. These particles showed a high cellular internalization efficacy, along with a significant and specific down-regulation of TGFbeta-2 expression and production in RMG cells, correlating with specific inhibition of cell growth at 72 h. In vivo, complexes efficiently transfect retinal cells and follow a transretinal migration at 24 h. After 72 h, ODN seems to preferentially target RMG cells without inducing any detectable toxicity. CONCLUSIONS: Specific down-regulation of TGFbeta-2 expression using ODN/PEI complexes may have potential interest for the treatment of retinal diseases associated with glial proliferation.