Carotenoid-based colours reflect the stress response in the common lizard.

Under chronic stress, carotenoid-based colouration has often been shown to fade. However, the ecological and physiological mechanisms that govern colouration still remain largely unknown. Colour changes may be directly induced by the stressor (for example through reduced carotenoid intake) or due to the activation of the physiological stress response (PSR, e.g. due to increased blood corticosterone concentrations). Here, we tested whether blood corticosterone concentration affected carotenoid-based colouration, and whether a trade-off between colouration and PSR existed. Using the common lizard (Lacerta vivipara), we correlatively and experimentally showed that elevated blood corticosterone levels are associated with increased redness of the lizard's belly. In this study, the effects of corticosterone did not depend on carotenoid ingestion, indicating the absence of a trade-off between colouration and PSR for carotenoids. While carotenoid ingestion increased blood carotenoid concentration, colouration was not modified. This suggests that carotenoid-based colouration of common lizards is not severely limited by dietary carotenoid intake. Together with earlier studies, these findings suggest that the common lizard's carotenoid-based colouration may be a composite trait, consisting of fixed (e.g. genetic) and environmentally elements, the latter reflecting the lizard's PSR.

Stability of nanoparticle agglomerates under mechanical stress and its effects on their release into the air

L'exposition professionnelle aux nanomatériaux manufacturés dans l'air présente des risques potentiels pour la santé des travailleurs dans les secteurs de la nanotechnologie. Il est important de comprendre les scénarios de libération des aérosols de nanoparticules dans les processus et les activités associées à l'exposition humaine. Les mécanismes de libération, y compris les taux de libération et les propriétés physico-chimiques des nanoparticules, déterminent leurs comportements de transport ainsi que les effets biologiques néfastes. La distribution de taille des particules d'aérosols est l'un des paramètres les plus importants dans ces processus. La stabilité mécanique d'agglomérats de nanoparticules affecte leurs distributions de tailles. Les potentiels de désagglomération de ces agglomérats déterminent les possibilités de leur déformation sous énergies externes. Cela rend les changements possibles dans leur distribution de taille et de la concentration en nombre qui vont finalement modifier leurs risques d'exposition. Les conditions environnementales, telles que l'humidité relative, peuvent influencer les processus de désagglomération par l'adhérence de condensation capillaire de l'humidité. L'objectif général de cette thèse était d'évaluer les scénarios de libération des nanomatériaux manufacturés des processus et activités sur le lieu de travail. Les sous-objectifs étaient les suivants: 1. Etudier les potentiels de désagglomération des nanoparticules dans des conditions environnementales variées. 2. Etudier la libération des nano-objets à partir de nanocomposites polymères; 3. Evaluer la libération de nanoparticules sur le lieu de travail dans des situations concrètes. Nous avons comparé différents systèmes de laboratoire qui présentaient différents niveau d'énergie dans l'aérosolisation des poudres. Des nanopoudres de TiO2 avec des hydrophilicités de surface distinctes ont été testées. Un spectromètre à mobilité électrique (SMPS), un spectromètre à mobilité aérodynamique (APS) et un spectromètre optique (OPC) ont été utilisés pour mesurer la concentration de particules et la distribution de taille des particules. La microscopie électronique à transmission (TEM) a été utilisée pour l'analyse morphologique d'échantillons de particules dans l'air. Les propriétés des aérosols (distribution de taille et concentration en nombre) étaient différentes suivant la méthode employée. Les vitesses des flux d'air d'aérosolisation ont été utilisées pour estimer le niveau d'énergie dans ces systèmes, et il a été montré que les tailles modales des particules étaient inversement proportionnelles à la vitesse appliquée. En général, les particules hydrophiles ont des diamètres plus grands et des nombres inférieurs à ceux des particules hydrophobes. Toutefois, cela dépend aussi des méthodes utilisées. La vitesse de l'air peut donc être un paramètre efficace pour le classement de l'énergie des procédés pour des systèmes d'aérosolisation similaires. Nous avons développé un système laboratoire pour tester les potentiels de désagglomération des nanoparticules dans l'air en utilisant des orifices critiques et un humidificateur. Sa performance a été comparée à un système similaire dans un institut partenaire. Une variété de nanopoudres différentes a été testée. Le niveau d'énergie appliquée et l'humidité ont été modifiés. Le SMPS et l'OPC ont été utilisés pour mesurer la concentration de particules et la distribution de la taille. Un TEM a été utilisé pour l'analyse morphologique d'échantillons de particules dans l'air. Le diamètre moyen des particules a diminué et la concentration en nombre s'est accrue lorsque des énergies externes ont été appliquées. Le nombre de particules inférieures à 100 nm a été augmenté, et celui au-dessus de 350 nm réduits. Les conditions humides ont faits exactement le contraire, en particulier pour les petites particules. En outre, ils ont réduits les effets de la différence de pression due à l'orifice. Les résultats suggèrent que la désagglomération d'agglomérats de nanoparticules dans l'air est possible dans la gamme d'énergie appliquée. Cependant, l'atmosphère humide peut favoriser leur agglomération et améliorer leurs stabilités en réduisant la libération de nanoparticules dans l'environnement. Nous proposons d'utiliser notre système pour le test de routine des potentiels de désagglomération des nanomatériaux manufacturés et de les classer. Un tel classement faciliterait la priorisation de l'exposition et du risque encouru en fonction du niveau d'ENM. Un système de perçage automatique et un système de sciage manuel ont été développés pour étudier la libération de nanoparticules à partir de différents types de nanocomposites. La vitesse de perçage et taille de la mèche ont été modifiées dans les expériences. La distribution de taille des particules et leur concentration en nombre ont été mesurées par un SMPS et un miniature diffusion size classifier (DISCmini). Les distributions de nanoparticules dans les composites et les particules libérées ont été analysés par un TEM et un microscope électronique à balayage (SEM). Les tests de perçage ont libérés un plus grand nombre de particules que le sciage. Des vitesses de perçage plus rapide et les mèches plus grandes ont augmentés la génération de particules. Les charges de nanoparticules manufacturées dans les composites ne modifient pas leurs comportements de libération dans les expériences de perçage. Toutefois, le sciage différencie les niveaux de libération entre les composites et les échantillons blancs. De plus, les vapeurs de polymères ont été générées par la chaleur de sciage. La plupart des particules libérées sont des polymères contenant des nanoparticules ou sur leurs surface. Les résultats ont souligné l'importance du type de processus et paramètres pour déterminer la libération de nanoparticules de composites. Les émissions secondaires telles que les fumées polymères appellent à la nécessité d'évaluations de l'exposition et de risque pour de tels scénarios. Une revue systématique de la littérature sur le sujet de libérations de nanoparticules dans l'air dans les secteurs industriels et laboratoires de recherche a été effectuée. Des stratégies de recherche des informations pertinentes et de stockage ont été développées. Les mécanismes de libération, tels que la taille de particules d'aérosol et de leur concentration en nombre, ont été comparés pour différentes activités. La disponibilité de l'information contextuelle qui est pertinente pour l'estimation de l'exposition humaine a été évaluée. Il a été constaté que les données relatives à l'exposition ne sont pas toujours disponibles dans la littérature actuelle. Les propriétés des aérosols libérés semblent dépendre de la nature des activités. Des procédés à haute énergie ont tendance à générer des plus hauts niveaux de concentrations de particules dans les gammes de plus petite taille. Les résultats peuvent être utiles pour déterminer la priorité des procédés industriels pour l'évaluation les risques associés dans une approche à plusieurs niveaux. Pour l'évaluation de l'exposition, la disponibilité de l'information peut être améliorée par le développement d'une meilleure méthode de communication des données.

Repeated Whole-Genome Duplication, Karyotype Reshuffling, and Biased Retention of Stress-Responding Genes in Buckler Mustard.

Whole-genome duplication (WGD) is usually followed by gene loss and karyotype repatterning. Despite evidence of new adaptive traits associated with WGD, the underpinnings and evolutionary significance of such genome fractionation remain elusive. Here, we use Buckler mustard (Biscutella laevigata) to infer processes that have driven the retention of duplicated genes after recurrent WGDs. In addition to the β- and α-WGD events shared by all Brassicaceae, cytogenetic and transcriptome analyses revealed two younger WGD events that occurred at times of environmental changes in the clade of Buckler mustard (Biscutelleae): a mesopolyploidy event from the late Miocene that was followed by considerable karyotype reshuffling and chromosome number reduction and a neopolyploidy event during the Pleistocene. Although a considerable number of the older duplicates presented signatures of retention under positive selection, the majority of retained duplicates arising from the younger mesopolyploidy WGD event matched predictions of the gene balance hypothesis and showed evidence of strong purifying selection as well as enrichment in gene categories responding to abiotic stressors. Retention of large stretches of chromosomes for both genomic copies supported the hypothesis that cycles of WGD and biased fractionation shaped the genome of this stress-tolerant polypolyloid, promoting the adaptive recruitment of stress-responding genes in the face of environmental challenges.

Maladaptive emotion regulation strategies and stress sensitivity mediate the relation between adverse life events and attenuated positive psychotic symptoms.

INTRODUCTION: There is now solid evidence for a relation between adverse life events (ALE) and psychotic symptoms in patients with psychosis and in the general population. A recent study has shown that this relation may be partially mediated by stress sensitivity, suggesting the influence of other factors. The aim of this study was to assess the mediation effect of emotion regulation strategies and stress sensitivity in the relation between ALE and attenuated positive psychotic symptoms (APPS) in the general population. METHODS: Hundred and twelve healthy volunteers were evaluated with measures of APPS, emotion regulation strategies, ALE and stress sensitivity. RESULTS: Results demonstrated that the relation between ALE, hallucination and delusion proneness was completely mediated by maladaptive emotion regulation strategies, but not by stress sensitivity. However, in addition to maladaptive emotion regulation strategies, stress sensitivity demonstrated a mediation effect between ALE and attenuated positive psychotic positive symptoms when positive psychotic symptoms were grouped together. CONCLUSIONS: There are probably several possible trajectories leading to the formation of positive psychotic symptoms and the results of the present study reveal that one such trajectory may involve the maladaptive regulation of negative emotions alongside a certain general vulnerability after experiencing ALE.

Comparison of differential gene expression to water stress among bacteria with relevant pollutant-degradation properties.

Resistance to semi-dry environments has been considered a crucial trait for superior growth and survival of strains used for bioaugmentation in contaminated soils. In order to compare water stress programmes, we analyse differential gene expression among three phylogenetically different strains capable of aromatic compound degradation: Arthrobacter chlorophenolicus A6, Sphingomonas wittichii RW1 and Pseudomonas veronii 1YdBTEX2. Standardized laboratory-induced water stress was imposed by shock exposure of liquid cultures to water potential decrease, induced either by addition of solutes (NaCl, solute stress) or by addition of polyethylene glycol (matric stress), both at absolute similar stress magnitudes and at those causing approximately similar decrease of growth rates. Genome-wide differential gene expression was recorded by micro-array hybridizations. Growth of P. veronii 1YdBTEX2 was the most sensitive to water potential decrease, followed by S. wittichii RW1 and A. chlorophenolicus A6. The number of genes differentially expressed under decreasing water potential was lowest for A. chlorophenolicus A6, increasing with increasing magnitude of the stress, followed by S. wittichii RW1 and P. veronii 1YdBTEX2. Gene inspection and gene ontology analysis under stress conditions causing similar growth rate reduction indicated that common reactions among the three strains included diminished expression of flagellar motility and increased expression of compatible solutes (which were strain-specific). Furthermore, a set of common genes with ill-defined function was found between all strains, including ABC transporters and aldehyde dehydrogenases, which may constitute a core conserved response to water stress. The data further suggest that stronger reduction of growth rate of P. veronii 1YdBTEX2 under water stress may be an indirect result of the response demanding heavy NADPH investment, rather than the presence or absence of a suitable stress defence mechanism per se.

Paranoia and post-traumatic stress disorder in the months after a physical assault: a longitudinal study examining shared and differential predictors.

Background: Being physically assaulted is known to increase the risk of the occurrence of post-traumatic stress disorder (PTSD) symptoms but it may also skew judgements about the intentions of other people. The objectives of the study were to assess paranoia and PTSD after an assault and to test whether theory-derived cognitive factors predicted the persistence of these problems. Method: At 4 weeks after hospital attendance due to an assault, 106 people were assessed on multiple symptom measures (including virtual reality) and cognitive factors from models of paranoia and PTSD. The symptom measures were repeated 3 and 6 months later. Results: Factor analysis indicated that paranoia and PTSD were distinct experiences, though positively correlated. At 4 weeks, 33% of participants met diagnostic criteria for PTSD, falling to 16% at follow-up. Of the group at the first assessment, 80% reported that since the assault they were excessively fearful of other people, which over time fell to 66%. Almost all the cognitive factors (including information-processing style during the trauma, mental defeat, qualities of unwanted memories, self-blame, negative thoughts about self, worry, safety behaviours, anomalous internal experiences and cognitive inflexibility) predicted later paranoia and PTSD, but there was little evidence of differential prediction. Conclusions: Paranoia after an assault may be common and distinguishable from PTSD but predicted by a strikingly similar range of factors.

FemHab: The effects of bed rest and hypoxia on oxidative stress in healthy women.

Independently, both inactivity and hypoxia augment oxidative stress. This study, part of the FemHab project, investigated the combined effects of bed rest-induced unloading and hypoxic exposure on oxidative stress and antioxidant status. Healthy, eumenorrheic women were randomly assigned to the following three 10-day experimental interventions: normoxic bed rest (NBR;n= 11; PiO2 = 133 mmHg), normobaric hypoxic bed rest (HBR;n= 12; PiO2 = 90 mmHg), and ambulatory hypoxic confinement (HAMB;n= 8: PiO2 = 90 mmHg). Plasma samples, obtained before (Pre), during (D2, D6), immediately after (Post) and 24 h after (Post+1) each intervention, were analyzed for oxidative stress markers [advanced oxidation protein products (AOPP), malondialdehyde (MDA), and nitrotyrosine], antioxidant status [superoxide dismutase (SOD), catalase, ferric-reducing antioxidant power (FRAP), glutathione peroxidase (GPX), and uric acid (UA)], NO metabolism end-products (NOx), and nitrites. Compared with baseline, AOPP increased in NBR and HBR on D2 (+14%; +12%;P< 0.05), D6 (+19%; +15%;P< 0.05), and Post (+22%; +21%;P< 0.05), respectively. MDA increased at Post+1 in NBR (+116%;P< 0.01) and D2 in HBR (+114%;P< 0.01) and HAMB (+95%;P< 0.05). Nitrotyrosine decreased (-45%;P< 0.05) and nitrites increased (+46%;P< 0.05) at Post+1 in HAMB only. Whereas SOD was higher at D6 (+82%) and Post+1 (+67%) in HAMB only, the catalase activity increased on D6 (128%) and Post (146%) in HBR and HAMB, respectively (P< 0.05). GPX was only reduced on D6 (-20%;P< 0.01) and Post (-18%;P< 0.05) in HBR. No differences were observed in FRAP and NOx. UA was higher at Post in HBR compared with HAMB (P< 0.05). These data indicate that exposure to combined inactivity and hypoxia impairs prooxidant/antioxidant balance in healthy women. Moreover, habitual activity levels, as opposed to inactivity, seem to blunt hypoxia-related oxidative stress via antioxidant system upregulation.

Keeping the balance? Management of oxidative stress, body mass and reproduction under energetic constraints by dispersing and philopatric collared flycatchers.

Dispersal, i.e. individual movement between breeding sites, is a key process for metapopulation dynamics and gene flow. Its success can be modulated by phenotypic differences between dispersing and philopatric individuals, or dispersal syndromes. However, the environmental (external) and physiological (internal) constraints underlying such syndromes remain poorly known. This project aimed at clarifying the impact of environmental variation and oxidative constraints, linked to the reactive oxygen species produced during respiration, on phenotypes associated to dispersal in a passerine bird, the collared flycatcher Ficedula albicollis. Energetic demand was experimentally (i) increased through a wing load manipulation or (ii) relieved through food supplementation. The oxidative balance of breeding flycatchers was influenced by complex interactions of dispersal status and extrinsic factors (breeding density, year, experimental treatments). Interestingly, antioxidant capacity was influenced both by permanent individual differences and by food availability, whereas measures of pro-oxidants were highly variables within individuals. Environmental variation and energetic constraints also modulated the differences in reproduction associated with dispersal: dispersing and philopatric birds differ in their management of the oxidative balance when it is competing with reproductive investment. This thesis highlights that reaction norms, rather than fixed differences, often shape traits associated to dispersal. ----- Le déplacement d'un individu entre sites de reproduction, ou dispersion, est un processus clé pour la dynamique des métapopulations et les flux de gènes. Son succès peut être modulé par des différences de phénotype, ou syndromes de dispersion. Cependant, les contraintes environnementales et physiologiques qui sous-tendent ces syndromes restent mal connues. Ce projet vise à clarifier l'impact des variations environnementales et des contraintes oxydatives (liées aux espèces réactives de l'oxygène produites durant la respiration) sur les phénotypes associés à la dispersion chez un passereau, le gobemouche à collier Ficedula albicollis. La demande énergétique a été expérimentalement (i) augmentée en manipulant la surface alaire ou (ii) diminuée par une supplémentation en nourriture. L'équilibre oxydo-réducteur des gobemouches en reproduction est influencé par des interactions complexes entre statut de dispersion et facteurs extrinsèques (densité de couples reproducteurs, année, traitement expérimental). La capacité antioxydante dépend principalement de différences permanentes entre individus, alors que les pro-oxydants présentent de grandes variations intra-individu. Environnement et contraintes énergétiques modulent aussi les différences de reproduction liées à la dispersion : les oiseaux dispersants et philopatriques diffèrent dans leur gestion de l'équilibre oxydo-réducteur lorsqu'il est en compétition avec l'investissement reproducteur. Ce travail souligne que les traits associés à la dispersion sont souvent déterminés par des normes de réaction à l'environnement et non des différences fixées entre individus.

Degradation of the surface of a metasilicate glass due to atmosphere moisture

Glasses with low silica content are very susceptible to suffer pronounced degradation when exposed to room atmosphere during short times. In this work the results of the degradation of the surface of a metasilicate glass with composition 2Na2O.1CaO.3SiO2 are presented. Optical and scanning electron microscopy observations, X-ray diffraction, infrared and Raman microprobe spectroscopic measurements of the modified surface of this glass show strong evidences that it is formed essentially by a crystalline carbonate layer.