PsyCoLaUS: santé mentale et maladies cardiovasculaires: association fortuite [PsyCoLaus: mental disorders and cardiovascular diseases: spurious association?].

Cardio-vascular diseases (CVD), their well established risk factors (CVRF) and mental disorders are common and co-occur more frequently than would be expected by chance. However, the mechanisms underlying this association are still poorly understood. The main study questions of PsyCoLaus, the psychiatric arm of CoLaus, are: 1) Do mental disorders increase vulnerability to CVRF and CVD? 2) Do CVRF and CVD promote the development of mental disorders? 3) Do CVRF/ CVD and mental disorders share common pathogenetic processes? The longitudinal project adds a comprehensive psychiatric evaluation to the CoLaus investigation. A better understanding of the psychological, physiological and behavioral links underlying CVD/ CVRF and mental disorders will result in the development of more specific and efficient strategies of prevention and treatment for both psychiatric and CVD/CVRF, two major elements of burden of disease.

Role of Immune Escape Mechanisms in Hodgkin's Lymphoma Development and Progression: A Whole New World with Therapeutic Implications.

Hodgkin's lymphoma represents one of the most frequent lymphoproliferative syndromes, especially in young population. Although HL is considered one of the most curable tumors, a sizeable fraction of patients recur after successful upfront treatment or, less commonly, are primarily resistant. This work tries to summarize the data on clinical, histological, pathological, and biological factors in HL, with special emphasis on the improvement of prognosis and their impact on therapeutical strategies. The recent advances in our understanding of HL biology and immunology show that infiltrated immune cells and cytokines in the tumoral microenvironment may play different functions that seem tightly related with clinical outcomes. Strategies aimed at interfering with the crosstalk between tumoral Reed-Sternberg cells and their cellular partners have been taken into account in the development of new immunotherapies that target different cell components of HL microenvironment. This new knowledge will probably translate into a change in the antineoplastic treatments in HL in the next future and hopefully will increase the curability rates of this disease.

Gut microbiota in children with type 1 diabetes differs from that in healthy children: a case-control study.

BACKGROUND A recent study using a rat model found significant differences at the time of diabetes onset in the bacterial communities responsible for type 1 diabetes modulation. We hypothesized that type 1 diabetes in humans could also be linked to a specific gut microbiota. Our aim was to quantify and evaluate the difference in the composition of gut microbiota between children with type 1 diabetes and healthy children and to determine the possible relationship of the gut microbiota of children with type 1 diabetes with the glycemic level. METHODS A case-control study was carried out with 16 children with type 1 diabetes and 16 healthy children. The fecal bacteria composition was investigated by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis and real-time quantitative polymerase chain reaction. RESULTS The mean similarity index was 47.39% for the healthy children and 37.56% for the children with diabetes, whereas the intergroup similarity index was 26.69%. In the children with diabetes, the bacterial number of Actinobacteria and Firmicutes, and the Firmicutes to Bacteroidetes ratio were all significantly decreased, with the quantity of Bacteroidetes significantly increased with respect to healthy children. At the genus level, we found a significant increase in the number of Clostridium, Bacteroides and Veillonella and a significant decrease in the number of Lactobacillus, Bifidobacterium, Blautia coccoides/Eubacterium rectale group and Prevotella in the children with diabetes. We also found that the number of Bifidobacterium and Lactobacillus, and the Firmicutes to Bacteroidetes ratio correlated negatively and significantly with the plasma glucose level while the quantity of Clostridium correlated positively and significantly with the plasma glucose level in the diabetes group. CONCLUSIONS This is the first study showing that type 1 diabetes is associated with compositional changes in gut microbiota. The significant differences in the number of Bifidobacterium, Lactobacillus and Clostridium and in the Firmicutes to Bacteroidetes ratio observed between the two groups could be related to the glycemic level in the group with diabetes. Moreover, the quantity of bacteria essential to maintain gut integrity was significantly lower in the children with diabetes than the healthy children. These findings could be useful for developing strategies to control the development of type 1 diabetes by modifying the gut microbiota.

New human kallikrein 14: enzymatic characterization and inhibitors development.

RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLIC En biologie, si une découverte permet de répondre à quelques questions, en général elle en engendre beaucoup d'autres. C'est ce qui s'est produit récemment dans le monde des kallicréines. De la famille des protéases, protéines ayant la faculté de couper plus ou moins spécifiquement d'autres protéines pour exercer un rôle biologique, la famille des kallicréines humaines n'était composée que de 3 membres lors du siècle dernier. Parmi eux, une kallicréine mondialement utilisée pour détecter le cancer de la prostate, le PSA. En 2000, un chercheur de l'hôpital universitaire Mont Sinaï à Toronto, le Professeur Eleftherios Diamandis, a découvert la présence de 12 nouveaux gènes appartenant à cette famille, situés sur le même chromosome que les 3 premières kallicréines. Cette découverte majeure a placé les spécialistes des kallicréines face à une montagne d'interrogations car les fonctions de ces nouvelles protéases étaient totalement inconnues. La kallicréine humaine 14 (hK14) présente un intérêt particulier, car elle se retrouve associée à différents cancers, notamment les carcinomes ovariens et mammaires. Cette association ne répond cependant pas à la fonction de cette protéase. L'objectif de ce travail de thèse était donc de découvrir, dans un premier temps, la spécificité de cette nouvelle kallicréine, c'est-à-dire le type de coupure qu'elle engendre au niveau des protéines qu'elle cible. Utilisant une technologie de pointe qui exploite la propriété des bactériophages à se répliquer dans les bactéries à l'infini, des dizaines de millions de combinaisons protéiques aléatoires ont été présentées à hK14, qui a pu sélectionner celles qui lui étaient favorables pour la coupure. Cette technique qualitative porte le nom de Phage Display Substrate. Une fois la sélection réalisée, il fallait transférer ces séquences coupées ou substrats dans un système permettant de donner une valeur quantitative à l'efficacité de coupure. Pour cela nous avons développé une technologie qui permet d'évaluer cette efficacité en utilisant des protéines fluorescentes de méduse, modifiées génétiquement, dont l'excitation de la première (CFP : cyan fluorescent protein) par la lumière à une certaine longue d'onde permet le transfert d'énergie à la seconde (YFP : yellow fluorescent protein), via un substrat qui les lie. Pour que ce transfert d'énergie se produise, il faut que les deux protéines fluorescentes soient proches, comme c'est le cas lorsqu'elles sont liées par un substrat. La coupure de ce lien provoque un changement de transfert d'énergie qui est quantifiable en utilisant un spectrofluoromètre. Cette technologie permet donc de suivre la réaction d'hydrolyse (coupure) des protéases. Afin de poursuivre certaines expériences permettant de mieux comprendre la fonction biologique d'hK14 ainsi que son éventuelle implication dans le cancer, nous avons développé des inhibiteurs spécifiques d'hK14. Les séquences qui on été le plus efficacement coupées par hK14 ont été utilisées pour transformer deux types d'inhibiteurs classiques, qui circulent dans notre sang, en inhibiteurs d'hK14 hautement efficaces et spécifiques. Selon les résultats obtenus in vitro, ils pourront être évalués in vivo en tant que traitement potentiel contre le cancer. RESUME Les protéases sont des enzymes impliquées dans des processus physiologiques mais aussi parfois pathologiques. La famille des kallicréines tissulaires humaines représente le plus grand groupe de protéases humaines, dont plusieurs pourraient participer au développement de certaines maladies. D'autre part, ces protéases sont apparues comme des marqueurs de pathogénicité potentiels, notamment dans les cas de cancers hormono-dépendants. La kallicréine humaine 14 a été récemment découverte et son implication dans quelques maladies, particulièrement dans le cas de tumeurs, semble probable. En effet, son expression génique est augmentée au niveau des tissus cancéreux de la prostate et du sein et son expression protéique s'est révélée plus élevée dans le sérum de patientes atteintes d'un cancer du sein ou des ovaires. Cependant, comme c'est le cas pour la plupart des kallicréines, sa fonction est encore inconnue. Afin de mieux connaître son rôle biologique et/ou pathologique, nous avons décidé de caractériser son activité enzymatique. Nous avons tout d'abord mis au point un système de substrats entièrement biologique permettant d'étudier in vitro l'activité des protéases. Ce système est basé sur le phénomène de FRET, à savoir le transfert d'énergie de résonance fluorescente qui intervient entre deux molécules fluorescentes voisines si le spectre d'émission de la protéine donneuse chevauche le spectre d'excitation de la protéine receveuse. Nous avons fusionné de manière covalente une protéine fluorescente bleue (CFP) et une jaune (YFP) en les liant avec diverses séquences. Par clivage de la séquence de liaison, une perte du transfert d'énergie peut être mesurée par un spectrofluoromètre. Cette technologie représente un moyen facile de suivre la réaction d'hydrolyse des protéases. Les conditions optimales de production de ces substrats CFP-YFP ont été déterminées, de même que les paramètres pouvant éventuellement influencer le FRET. Ce système possède une grande résistance à la protéolyse non spécifique et est applicable à un grand nombre de protéase. Contrairement aux substrats fluorogéniques, il permet d'étudier les acides aminés se trouvant des deux côtés du site de clivage. Ce système étant entièrement biologique, il est le reflet des interactions protéine-protéine et représente un outil biologique facile, bon marché et rapide pour caractériser les protéases. Dans un premier temps, hK14 a été mise en présence d' une banque de haute diversité de pentapeptides aléatoires présentée à la surface de phages afin d'identifier des substrats spécifiques. Ensuite, le système CFP-YFP a été employé pour trier les peptides sélectionnés afin d'identifier les séquences de substrats les plus sensibles et spécifiques pour hK14. Nous avons montré, qu'en plus de sa prévisible activité de type trypsine, hK14 possède aussi une très surprenante activité de type chymotrypsine. Les séquences les plus sensibles ont été choisies pour cribler la banque de donnée Swissprot, permettant ainsi l'identification de 6 substrats protéiques humains potentiels pour hK14. Trois d'entre eux, la laminine α-5, le collagène IV et la matriline-4, qui sont des composants de la matrice extracellulaire, ont démontré une grande susceptibilité à l'hydrolyse par hK14. De plus, la séparation éléctrophorétique a montré que la dégradation de la laminine α-5 et de la matriline-4 par hK14 devait se produire aux sites identifiés par la technologie du phage display. Pour terminer, nous avons transformé, par mutagenèse dirigée, deux serpines (inhibiteurs de protéases de type sérine) connues, AAT et ACT (alpha anti-trypsine et alpha anti-chymotrypsine), qui inhibent un vaste éventail d'enzymes humaines en inhibiteurs d'hK14 hautement efficaces et spécifiques. Ces inhibiteurs pourront être utilisés d'une part pour poursuivre certaines expériences permettant de mieux comprendre l'implication d'hK14 dans des voies physiologiques ou dans le cancer et d'autre part pour les évaluer in vivo en tant que traitement potentiel contre le cancer. SUMMARY Proteases consist of enzymes involved in physiological events, but also, in case of dysregulation, in pathogenicity. The human tissue kallikrein family represents the largest human protease cluster and includes several members that either could participate in the course of certain diseases or emerged as potential biological markers, especially in hormone dependent cancers. The human kallikrein 14 has been recently discovered and suggested implications in some disorders, particularly in tumors since its gene expression is up-regulated in prostate and breast cancer tissues and its protein expression increased in the serum of patients with breast and ovarian cancers. However, like most kallikreins, its function remains unknown. To better understand hK14 biological and/or pathological role, we decided to characterize its enzymatic activity. First of all, we developped a biological system suitable for in vitro study of protease activity. This system is based on the so-called FRET phenomenon, that is the Fluorescence Resonance Energy Transfer that occurs between two nearby fluorescent proteins if the emission spectrum of the donor overlaps the excitation spectrum of the acceptor. We fused covalently a cyan fluorescent protein (CFP) and a yellow fluorescent protein (YFP) with diverses sequences. Upon cleavage of the linker sequence by protease, the loss of energy transfer can be measured by a spectrofluorometer allowing an easy following of hydrolysis reaction. The optimal conditions to produce in bacterial system these CFP-YFP substrates were determined as well as the parameters that could eventually influence the FRET. This system demonstrated a high degree of resistance to non-specific proteolysis and applicability to various conditions corresponding to a great number of existing proteases. Other avantages are the possibility to study the amino acids located both sides of the cleavage site as well as the interest to work in a full biological system reflecting protein-protein interaction. A phage substrate library with exhaustive diversity was used prior to CFP-substrate-YFP system to isolate specific human kallikrein 14 substrates. After that the CFP-YFP system was used to sort peptides and identify highly sensitive and specific substrate sequences for hK14. We showed that besides its predictable trypsin-like activity, hK14 also possesses a surprising chymotrypsin-like activity. The screening of the Swissprot database was achieved with the most sensitive sequences and allowed the identification of 6 potential human protein substrates for hK14. Three of them, laminin α-5, collagen IV and matrilin-4, which are components of the extracellular matrix were incubated with hK14, by which they were efficiently hydrolyzed. Moreover, electrophoretic separation revealed that degradation of laminin α-5 and matrilin-4 by hK14 generated fragments with identical molecular size than the predicted N-terminal fragments that would result from hK14 specific cleavage, proving the value of phage display substrate to identify potential substrates. Finally, with site-directed mutagenesis, we transformed two well-known serpins (serine protease inhibitors), AAT and ACT (alpha anti-trypsin and alpha anti-chymotrypsin), which inhibit a vast spectrum of human enzymes into highly efficient and specific hK14 inhibitors. These inhibitors will be used to pursue experiments that could help understand hK14 implication in physiological pathways as well as in cancer biology and also to perform their in vivo evalution as potential cancer treatment.

Associations between parental and child attachment representations.

In the present article on intergenerational transmission of attachment representations, we use mothers' and fathers' Adult Attachment Interview classifications to predict a 3-year-old's responses to the Attachment Story Completion Task (ASCT). We present a Q-sort coding procedure for the ASCT, which was developed for children as young as three. The Q-sort yields scores on four attachment dimensions (security, deactivation, hyperactivation, and disorganization). One-way ANOVAs revealed significant mother-child associations for each dimension, although results for the hyperactivation and disorganization dimensions were significant only according to contrast tests. Conversely, no father-child association was found, regardless of the dimension considered. Findings are discussed in terms of the respective part played by each parent in their children's emotional development.

Le concept de test relationnel en psychothérapie: origine, développements et applications aux troubles de la personnalité = The test concept in psychotherapy: origins, developments and application to personality disorders

Le concept de test relationnel (test, en anglais ; Weiss et Sampson, 1986 [16]) est présenté. Ses origines dans les écrits de Freud sont brièvement retracées et son inscription dans la théorie des croyances pathogènes de Weiss présentée. Par ailleurs, les autres éléments de la théorie psychanalytique de Weiss sont présentés (buts thérapeutiques, obstacles, traumas, insight, test relationnel). Toutes ces étapes sont illustrées par des exemples tirés de la littérature. Un développement récent du concept de test relationnel est présenté et appliqué à la psychothérapie des troubles de la personnalité (Sachse, 2003 [14]). Finalement, les auteurs donnent deux brefs exemples de tests relationnels tirés de leur propre pratique de psychothérapeute et discutent des modèles en les comparant entre eux. Des conclusions concernant l'utilité du concept de test relationnel pour la pratique psychothérapeutique et la recherche en psychothérapie sont proposées. The test concept (Weiss and Sampson, 1986 [16]) is presented. Its origins in Freud's works are briefly evoked and its place within the theory of pathogenic beliefs by Weiss presented. We present also the remaining elements of Weiss' psychoanalytic theory which are objectives, obstacles, traumas and insight. Every step of the reflection is illustrated with case examples, drawn from the literature. A recent development of the test concept is presented and applied to the psychotherapy of personality disorders (Sachse, 2003 [14]). Finally, the authors give brief examples of tests having occurred in their own practice as psychotherapists and discuss the models by comparing them among each other. Conclusions are drawn concerning the usefulness of the test concept for psychotherapy practice and research.

Efficacy of lisdexamfetamine dimesylate throughout the day in children and adolescents with attention-deficit/hyperactivity disorder: results from a randomized, controlled trial.

Lisdexamfetamine dimesylate (LDX) is a long-acting, prodrug stimulant therapy for patients with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD). This randomized placebo-controlled trial of an optimized daily dose of LDX (30, 50 or 70 mg) was conducted in children and adolescents (aged 6-17 years) with ADHD. To evaluate the efficacy of LDX throughout the day, symptoms and behaviors of ADHD were evaluated using an abbreviated version of the Conners' Parent Rating Scale-Revised (CPRS-R) at 1000, 1400 and 1800 hours following early morning dosing (0700 hours). Osmotic-release oral system methylphenidate (OROS-MPH) was included as a reference treatment, but the study was not designed to support a statistical comparison between LDX and OROS-MPH. The full analysis set comprised 317 patients (LDX, n = 104; placebo, n = 106; OROS-MPH, n = 107). At baseline, CPRS-R total scores were similar across treatment groups. At endpoint, differences (active treatment - placebo) in least squares (LS) mean change from baseline CPRS-R total scores were statistically significant (P < 0.001) throughout the day for LDX (effect sizes: 1000 hours, 1.42; 1400 hours, 1.41; 1800 hours, 1.30) and OROS-MPH (effect sizes: 1000 hours, 1.04; 1400 hours, 0.98; 1800 hours, 0.92). Differences in LS mean change from baseline to endpoint were statistically significant (P < 0.001) for both active treatments in all four subscales of the CPRS-R (ADHD index, oppositional, hyperactivity and cognitive). In conclusion, improvements relative to placebo in ADHD-related symptoms and behaviors in children and adolescents receiving a single morning dose of LDX or OROS-MPH were maintained throughout the day and were ongoing at the last measurement in the evening (1800 hours).

Impact of the gut microbiota on the development of obesity and type 2 diabetes mellitus.

Obesity and its associated disorders are a major public health concern. Although obesity has been mainly related with perturbations of the balance between food intake and energy expenditure, other factors must nevertheless be considered. Recent insight suggests that an altered composition and diversity of gut microbiota could play an important role in the development of metabolic disorders. This review discusses research aimed at understanding the role of gut microbiota in the pathogenesis of obesity and type 2 diabetes mellitus (TDM2). The establishment of gut microbiota is dependent on the type of birth. With effect from this point, gut microbiota remain quite stable, although changes take place between birth and adulthood due to external influences, such as diet, disease and environment. Understand these changes is important to predict diseases and develop therapies. A new theory suggests that gut microbiota contribute to the regulation of energy homeostasis, provoking the development of an impairment in energy homeostasis and causing metabolic diseases, such as insulin resistance or TDM2. The metabolic endotoxemia, modifications in the secretion of incretins and butyrate production might explain the influence of the microbiota in these diseases.

Mon enfant saigne facilement: approche clinique et paraclinique pour le praticien [My child bleeds easily: clinical and paraclinical approach]

The aim of this review article is to provide a clinical guideline for the child presenting with easy bruising, distinguishing among the different etiologic groups associated with this symptom what is normal and what is not, allowing then to establish an algorithm for work-up and follow-up. We also precise in which concrete situation it would be necessary to refer the child to a pediatric hematologist.

Metabolomic insights into the intricate gut microbial-host interaction in the development of obesity and type 2 diabetes.

Gut microbiota has recently been proposed as a crucial environmental factor in the development of metabolic diseases such as obesity and type 2 diabetes, mainly due to its contribution in the modulation of several processes including host energy metabolism, gut epithelial permeability, gut peptide hormone secretion, and host inflammatory state. Since the symbiotic interaction between the gut microbiota and the host is essentially reflected in specific metabolic signatures, much expectation is placed on the application of metabolomic approaches to unveil the key mechanisms linking the gut microbiota composition and activity with disease development. The present review aims to summarize the gut microbial-host co-metabolites identified so far by targeted and untargeted metabolomic studies in humans, in association with impaired glucose homeostasis and/or obesity. An alteration of the co-metabolism of bile acids, branched fatty acids, choline, vitamins (i.e., niacin), purines, and phenolic compounds has been associated so far with the obese or diabese phenotype, in respect to healthy controls. Furthermore, anti-diabetic treatments such as metformin and sulfonylurea have been observed to modulate the gut microbiota or at least their metabolic profiles, thereby potentially affecting insulin resistance through indirect mechanisms still unknown. Despite the scarcity of the metabolomic studies currently available on the microbial-host crosstalk, the data-driven results largely confirmed findings independently obtained from in vitro and animal model studies, putting forward the mechanisms underlying the implication of a dysfunctional gut microbiota in the development of metabolic disorders.

Essstörungen bei Adipositas und Diabetes mellitus [Eating disorders associated with obesity and diabetes].

Binge eating disorder is one of the most frequent comorbid mental disorders associated with overweight and obesity. Binge eating disorder patients often suffer from other mental disorders and longitudinal studies indicate a continuous weight gain during the long-term course. As in other eating disorders gender is a risk factor, but the proportion of male binge eating disorder patients is surprisingly high.In young women with type 1 diabetes the prevalence of subclinical types of bulimia nervosa is increased. In addition, insulin purging as a characteristic compensatory behavior in young diabetic women poses a considerable problem. In patients with type 1 diabetes, disturbed eating and eating disorders are characterized by insufficient metabolic control and early development of late diabetic sequelae. Patients with type 2 diabetes are often overweight or obese. Binge eating disorder does not occur more frequently in patients with type 2 diabetes compared to healthy persons. However, the comorbidity of binge eating disorder and diabetes type 2 is associated with weight gain and insulin resistance. Especially in young diabetic patients a screening procedure for disturbed eating or eating disorders seems to be necessary. Comorbid patients should be offered psychotherapy.

Development and evaluation of a shaken baby syndrome prevention program.

OBJECTIVE: To evaluate parents' and nurses' opinions regarding the adequacy of an educational program on shaken baby syndrome: the Perinatal Shaken Baby Syndrome Prevention Program (PSBSPP). DESIGN: Qualitative and quantitative assessments in the form of interviews and questionnaires administered in French. SETTING: Two birthing institutions in Montréal, QC, Canada: a university hospital and a regional center. PARTICIPANTS: Two hundred and sixty-three parents (73.8% mothers, 26.2% fathers) received the intervention after the birth of their child, and 69 nurses administered it. METHODS: Parents' and nurses' assessments of the adequacy and relevance of the program and nurses' assessments of the training they received to administer the program were evaluated. RESULTS: Both parents and nurses supported this initiative. Most parents appreciated the usefulness of the information. Nurses believed the program was adequate, and their training to deliver the program was satisfactory. All participants reported that the program was highly relevant, especially for new parents. CONCLUSION: The Perinatal Shaken Baby Syndrome Prevention Program achieves the goals of (a) increasing parents' knowledge about infant crying, anger, and shaken baby syndrome and (b) helping parents identify coping strategies. The relevance of introducing the PSBSPP in all birthing institutions is supported. Future studies should focus on vulnerable and culturally diverse populations, and longitudinal follow-up could help determine if the PSBSPP reduces the incidence of shaken baby syndrome.

Phacomatoses et tumeurs génétiquement déterminées: la transition enfant-adulte [Phacomatosis and genetically determined tumors: the transition from childhood to adulthood]

Les phacomatoses regroupent des maladies du développement du neurectoderme, engendrant des manifestations cutanées ou du système nerveux central. Les symptômes de ces maladies peuvent affecter les individus atteints à différents moments de leur vie. Il s'agit de maladies, héréditaires ou congénitales, qui sont transmises de façon variable. Effectivement, certaines, telles que la neurofibromatose, la sclérose tubéreuse ou la maladie de von Hippel-Lindau sont autosomiques dominantes, alors que d'autres, telles que la maladie de Sturge-Weber sont sporadiques. Des transmissions autosomiques récessives liées à X ou des formes mosaïques existent également. Une revue de la littérature, comprenant les cinq phacomatoses les plus fréquemment vues par un neurochirurgien (neurofibromatose de type I et II, sclérose tubéreuse de Bourneville, maladie de Sturge-Weber-Krabbe, maladie de von Hippel-Lindau) a été effectuée en se centrant sur le diagnostic, la variabilité de la symptomatologie selon l'âge du patient et son traitement. Les cas de patients adultes et pédiatriques vus aux consultations de neurologie et neurochirurgie de l'hôpital de Lille (France) et Lausanne (Suisse), de 1961 à nos jours, ont été revus pour illustrer les différentes pathologies rencontrées, selon l'âge des patients atteints. Le phénotype de ces maladies se modifie avec l'âge, car les gènes incriminés sont des gènes impliqués dans la différentiation tissulaire et sont activés à des âges différents suivant les tissus. Le rôle du neurochirurgien sera variable selon l'âge et le syndrome du patient. Il importe de connaître les variations du phénotype de ces maladies avec l'âge ainsi que les conséquences à long terme des traitements pour proposer au patient un suivi neurochirurgical personnalisé. Phacomatoses, or neurocutaneous disorders, are a group of congenital and hereditary diseases characterized by developmental lesions of the neuroectoderm, leading to pathologies affecting the skin and the central nervous system. There is a wide range of pathologies affecting individuals at different moments of life. The genetics is variable: while neurofibromatosis 1 and 2, tuberous sclerosis and von Hippel-Lindau disease are all inherited as autosomal dominant traits, Sturge-Weber syndrome is sporadic. Other neurocutaneous disorders can be inherited as autosomal recessive traits (i.e., ataxia-telangiectasia), X-linked (i.e., incontinentia pigmenti) or explained by mosaicism (i.e., hypomelanosis of Ito, McCune-Albright syndrome). In this review, we discuss the major types of neurocutaneous disorders most frequently encountered by the neurosurgeon and followed beyond childhood. They include neurofibromatosis types 1 and 2, tuberous sclerosis, Sturge-Weber syndrome and von Hippel-Lindau disease. In each case, a review of the literature, including diagnosis, genetics and treatment will be presented. The lifespan of the disease with the implications for neurosurgeons will be emphasized. A review of cases, including both pediatric and adult patients, seen in neurosurgical practices in the Lille, France and Lausanne, Switzerland hospitals between 1961 and 2007 is presented to illustrate the pathologies seen in different age-groups. Because the genes mutated in most phacomatoses are involved in development and are activated following a timed schedule, the phenotype of these diseases evolves with age. The implication of the neurosurgeon varies depending on the patient's age and pathology. While neurosurgeons tend to see pediatric patients affected with neurofibromatosis type 1, tuberous sclerosis and Sturge-Weber syndrome, there will be a majority of adult patients with von Hippel-Lindau disease or neurofibromatosis type 2

The role of Bmi1 in CNS development and in retinal degeneration

SUMMARY : The present work addresses several aspects of cell cycle regulation, cell fate specification and cell death in the central nervous system (CNS), specifically the cortex and the retina. More precisely, we investigated the role of Bmi1, a polycomb family gene required for stem cell proliferation and self-renewal, in the development of the cerebral cortex, as well as in the genesis of the retina. These data, together with studies published during the last two decades concerning cell cycle re-activation in apoptotic neurons in the CNS, raised the question of a possible link between regulation of the cell cycle during development and during retinal degeneration. 1. The effects of Bmi1 loss in the cerebral cortex : Consistently with our and others' observations on failure of Bmi9-/- stem cells to proliferate and self-renew in vitro, the Bmi9-/- cerebral cortex presented slight defects in proliferation in stem/progenitor cells compartments in vivo. This was in accordance with the pattern of Bmi1 expression in the developing forebrain. The modest proliferation defects, compared to the drastic consequences of Bmi9 loss in vitro, suggest that cell-extrinsic mechanisms may partially compensate for Bmi1 deletion in vivo during cortical histogenesis. Nevertheless, we observed a decreased proliferating activity in neurogenic regions of the adult telencephalon, more precisely in the subventricular zone, showing that Bmi1 controls neural stem/progenitor proliferation during adulthood in vivo. Our data also highlight an increased production of astrocytes at birth, and a generalized gliosis in the adult Bmi9-/- brain. Importantly, glial progenitors and astrocytes retained the ability to proliferate in the absence of Bmi1. 2. The effects of Bmi1 loss in the retina : The pattern of expression of Bmi1 during development and in the adult retina suggests a role for Bmi1 in cell fate specification and differentiation rather than in proliferation. While the layering and the global structure of the retina appear normal in Bmi1 /adult mice, immunohistochemìcal analysis revealed defects in the three major classes of retinal interneurons, namely: horizontal, bipolar and amacrine cells. Electroretinogram recordings in Bmi9-/- mice are coherent with the defects observed at the histological level, with a reduced b-wave and low-profile oscillatory potentials. These results show that Bmi1 controls not only proliferation, but also cell type generation, as previously observed in the cerebellum. 3. Cell cycle events and related neuroprotective strategies in retinal degeneration : In several neurodegenerative disorders, neurons re-express cell cycle proteins such as cyclin dependent kinases (Cdks) prior to apoptosis. Here, we show for the first time that this is also the case during retinal degeneration. Rd1 mice carry a recessive defect (Pdeóbrd/rd) that causes retinal degeneration and serves as a model of retinitis pigmentosa. We found that photoreceptors express Cdk4 and Cdk2, and undergo DNA synthesis prior to cell death. To interfere with the reactivation of Cdk-related pathways, we deleted E2fs or Brni1, which normally allow cell cycle progression. While deleting E2f1 (downstream of Cdk4/6) in Rd1 mice provides only temporary protection, knocking out Bmi1 (upstream of Cdks) leads to an extensive neuroprotective effect, independent of p16ink4a or p19arf, two tumor suppressors regulated by Bmi1. Analysis of Cdks and the DNA repair-related protein Ligase IV showed that Bmi1 acts downstream of DNA repair events and upstream of Cdks in this neurodegenerative mechanism. Expression of Cdks during an acute model of retinal degeneration, light damage-induced photoreceptor death, points to a role for Bmi1 and cell cycle proteins in retinal degeneration. Considering the similarity with the cell cycle-related apoptotic pathway observed in other neurodegenerative diseases, Bmi1 is a possible general target to prevent or delay neuronal death. RESUME : Ce travail aborde plusieurs aspects de la régulation du cycle cellulaire, de la spécification du devenir des cellules et de la mort cellulaire dans le système nerveux centrale (SNC), plus particulièrement dans le cortex cérébral et dans la rétine. Nous nous sommes intéressés au gène Bmi1, appartenant à la famille polycomb et nécessaire à la prolifération et au renouvellement des cellules souches. Nous avons visé à disséquer son rôle dans le développement du cortex et de la rétine. Ces données, ainsi qu'une série de travaux publiés au cours des deux dernières décennies concernant la réactivation du cycle cellulaire dans les neurones en voie d'apoptose dans le SNC, nous ont ensuite poussé à chercher un lien entre la régulation du cycle cellulaire pendant le développement et au cours de la dégénérescence rétinienne. 1. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans le cortex cérébral : En accord avec l'incapacité des cellules souches neurales in vitro à proliférer et à se renouveler en absence de Bmi1, le cortex cérébral des souris Bmi1-/- présente de légers défauts de prolifération dans les compartiments contenant les cellules souches neurales. Ceci est en accord avec le profil d'expression de Bmi1 dans le télencéphale. Les conséquences de la délétion de Bmi1 sont toutefois nettement moins prononcées in vivo qu'in vitro ; cette différence suggère l'existence de mécanismes pouvant partiellement compenser l'absence de Bmi1 pendant la corticogenèse. Néanmoins, l'observation d'une réduction de la prolifération dans la zone sous-ventriculaire, la zone majeure de neurogenèse dans le télencéphale adulte, montre que Bmi1 contrôle la prolifération des cellules souche/progénitrices neurales chez la souris adulte. Nos résultats démontrent par ailleurs une augmentation de la production d'astrocytes à la naissance ainsi qu'une gliose généralisée à l'état adulte chez les souris Bmi1-/-. Les progéniteurs gliaux et les astrocytes conservent donc leur capacité à proliférer en absence de Bmi1. 2. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans la rétine : Le profil d'expression de Bmi1 pendant fe développement ainsi que dans la rétine adulte suggère un rôle de Bmi1 dans la spécification de certains types cellulaires et dans la différentiation plutôt que dans la prolifération. Alors que la structure et la lamination de la rétine semblent normales chez les souris Bmi1-/-, l'analyse par immunohistochimie amis en évidence des défauts au niveau des trois classes d'interneurones rétiniens (les cellules horizontales, bipolaires et amacrines). Les électrorétinogrammes des souris Bmi1-/- sont cohérents avec les défauts observés au niveau histologique et montrent une réduction de l'onde « b » et des potentiels oscillatoires. Ces résultats montrent que Bmi1 contrôle la génération de certaines sous-populations de neurones, comme démontré auparavant au niveau de cervelet. 3. Réactivation du cycle cellulaire et stratégies théraoeutiaues dans les dégénérescences rétiniennes : Dans plusieurs maladies neurodégénératives, les neurones ré-expriment des protéines du cycle cellulaire telles que les kinases cycline-dépendantes (Cdk) avant d'entrer en apoptose. Nous avons démontré que c'est aussi le cas dans les dégénérescences rétiniennes. Les souris Rd1 portent une mutation récessive (Pde6brd/rd) qui induit une dégénérescence de la rétine et sont utilisées comme modèle animal de rétinite pigmentaire. Nous avons observé que les photorécepteurs expriment Cdk4 et Cdk2, et entament une synthèse d'ADN avant de mourir par apoptose. Pour interférer avec la réactivation les mécanismes Cdk-dépendants, nous avons inactivé les gènes E2f et Bmi1, qui permettent normalement la progression du cycle cellulaire. Nous avons mis en évidence que la délétion de E2f1 (en aval de Cdk4/6) dans les souris Rd1 permet une protection transitoire des photorécepteurs. Toutefois, l'inactivation de Bmi1 (en amont des Cdk) est corrélée à une neuroprotection bien plus durable et ceci indépendamment de p16ink4a et p19arf, deux suppresseurs de tumeurs normalement régulés par Bmi1. L'analyse des Cdk et de la ligase IV (une protéine impliquée dans les mécanismes de réparation de l'ADN) a montré que Bmi1 agit en aval des événements de réparation de l'ADN et en amont des Cdk dans la cascade apoptotique dans les photorécepteurs des souris Rd1. Nous avons également observé la présence de Cdk dans un modèle aigu de dégénérescence rétinienne induit par une exposition des animaux à des niveaux toxiques de lumière. Nos résultats suggèrent donc un rôle général de Bmi1 et des protéines du cycle cellulaire dans les dégénérescences de la rétine. Si l'on considère la similarité avec les événements de réactivation du cycle cellulaire observés dans d'autres maladies neurodégénératives, Bmi1 pourrait être une cible thérapeutique générale pour prévenir la mort neuronale.