Molecular biology and biochemistry of brain tumours

ßElucidating some molecular mechanisms and biochemistry of brain tumours is an important step towards the development of adjuvant medical therapies. The present study concentrates on cholecystokinin (CCK), a gut-brain peptide that has been described to be able to induce mitosis of rat gliomas as well as hormone secretion by the anterior pituitary, via the CCK-B receptor. The significance of a polymorphism in the growth hormone releasing hormone (GHRH) receptor (GHRH-R) gene was also determined. Finally, defects in the ß-catenin gene, an important component of the developmental pathway, in a sub-set of craniopharyngiomas were investigated. Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), restriction digestion analysis and direct sequencing demonstrated expression of CCK peptide itself and its A and B receptors by human gliomas, meningiomas and pituitary tumours. CCK peptides stimulated growth of cultured gliomas and meningiomas as well as in vitro hormone secretion [growth hormone (GH), luteinizing hormone (LH) and follicle stimulating hormone (FSH)] by human pituitary tumours. These biological effects were reduced or abolished by CCK antagonists. In addition, an antibody to CCK reduced mitosis by gliomas and meningiomas, and the same antibody inhibited hormone secretion by cultured human pituitary tumours. CCK peptides stimulated phosphatidylinositol (PI) hydrolysis, indicating coupling of the CCK receptors to phopsholipase C. Cyclic AMP was unaffected. In addition, caspase-3 activity was significantly and markedly increased, whilst proteasome activity was decreased. Taken together, these results may indicate an autocrine/paracrine role of CCK in the control of growth and/or functioning of gliomas, meningiomas and pituitary tumours. Primer induced restriction analysis (PIRA) of a rarer and alternative polymorphism in the GHRH-R receptor, in which Thr replaces Ala at codon 57, in human GH-secreting pituitary tumours was investigated. Whilst the rarer form correlated with an increased response of the pituitary cells to GHRH in vitro, allele distribution studies revealed that it is unlikely that the polymorphism contributes to increased risk of developing GH-secreting tumours and therefore acromegaly. Further findings of this study, using PCR and direct sequencing, were the demonstration of an association between b-catenin gene alterations and craniopharyngiomas of the adamantinomatous type. Since this gene product is involved with development, these results suggest that p-catenin mutations may contribute to the initiation and subsequent growth of congenital adamantinomatous craniopharyngiomas.

Cholecystokinin (CCK) receptor and CCK gene expression in human pituitary adenomas and in vitro effects of CCK peptides on GH and gonadotrophin secretion

There is growing evidence that cholecystokinin (CCK) affects growth and differentiation of anterior pituitary cells, via the CCK-B receptor. The possibility of an autocrine / paracrine role for CCK to modulate hormone secretion in human pituitary tumour cells is demonstrated here by RT-PCR and direct sequencing. In support of this conclusion, a neutralising antibody against the CCK peptide exhibited a dose dependent inhibition of hormone secretion by functionless pituitary adenomas. Total RNA was extracted from human pituitary adenomas, reverse transcribed into cDNA and subjected to PCR using primers specific for the gene for CCK, CCK-A and CCK-B receptors. PCR bands of the predicted length were observed in all tumours using human CCK gene and CCK-B receptor primers. Restriction digestion and direct sequence analysis provided further evidence that they represented both the human CCK peptide along with the CCK-A and/B receptor mRNA. CCK-33 and CCK octapeptide sulphate (CCK-8s) both powerfully stimulated phosphatidylinositol hydrolysis, providing evidence for functional activity of the CCK-A and/B receptors. A direct stimulatory effect of CCK peptides on both LH and FSH secretion is reported for the first time, whereas stimulatory effects on GH were blocked by antagonists to CCK. These results may indicate an autocrine role for CCK in the functioning and perhaps development of human pituitary tumours. © J. A. Barth Verlag in Georg Thieme Verlag KG Stuttgart.

Meningiomas expressing and responding to cholecystokinin (CCK)

The effect of cholecystokinin (CCK) on cultured human meningioma derived cells was investigated. Exposure of meningioma cells for 6-12 days to CCK-8s (2-200 nM) resulted in a dose dependent stimulation of cell growth to a maximum of 1.1-fold over basal controls. A time course study showed stimulation of cell growth at day 3 followed by increase throughout day 6. The stimulatory effect of CCK on meningioma cell growth was completely abolished by a CCK-B specific receptor antagonist, L-365,260. Reverse-transcription of meningioma-derived RNA into cDNA followed by amplification by the polymerase chain reaction using specific primers for CCK peptide and its CCK-A and/B receptor revealed 100% presence of CCK peptide and CCK-B receptors mRNA whereas CCK-A receptor was expressed in 66% of the meningiomas. These results provide evidence that human meningioma cells possess CCK peptide and its receptors the activation of which leads to increase of cell growth possibly via an autocrine/paracrine mechanism. © Springer 2005.

Vascular endothelial growth factor promotes physical wound repair and is anti-apoptotic in primary distal lung epithelial and A549 cells

Objective: There is evidence to suggest a beneficial role for growth factors, including vascular endothelial growth factor (VEGF), in tissue repair and proliferation after injury within the lung. Whether this effect is mediated predominantly by actions on endothelial cells or epithelial cells is unknown. This study tested the hypothesis that VEGF acts as an autocrine trophic factor for human adult alveolar epithelial cells and that under situations of pro-apoptotic stress, VEGF reduces cell death. Design: In vitro cell culture study looking at the effects of 0.03% H2O2 on both A549 and primary distal lung epithelial cells.Measurement and Main Results: Primary adult human distal lung epithelial cells express both the soluble and membrane-associated VEGF isoforms and VEGF receptors 1 and 2. At physiologically relevant doses, soluble VEGF isoforms stimulate wound repair and have a proliferative action. Specific receptor ligands confirmed that this effect was mediated by VEGF receptor 1. In addition to proliferation, we demonstrate that VEGF reduces A549 and distal lung epithelial cell apoptosis when administered after 0.03% H2O2 injury. This effect occurs due to reduced caspase-3 activation and is phosphatidylinositol 3′–kinase dependent. Conclusion: In addition to its known effects on endothelial cells, VEGF acts as a growth and anti-apoptotic factor on alveolar epithelial cells. VEGF treatment may have potential as a rescue therapy for diseases associated with alveolar epithelial damage such as acute respiratory distress syndrome.

Infection with Anaplasma phagocytophilum activates the phosphatidylinositol 3-Kinase/Akt and NF-κB survival pathways in neutrophil granulocytes

Anaplasma phagocytophilum, a Gram-negative, obligate intracellular bacterium infects primarily neutrophil granulocytes. Infection with A. phagocytophilum leads to inhibition of neutrophil apoptosis and consequently contributes to the longevity of the host cells. Previous studies demonstrated that the infection inhibits the executionary apoptotic machinery in neutrophils. However, little attempt has been made to explore which survival signals are modulated by the pathogen. The aim of the present study was to clarify whether the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt and NF-?B signaling pathways, which are considered as important survival pathways in neutrophils, are involved in A. phagocytophilum-induced apoptosis delay. Our data show that infection of neutrophils with A. phagocytophilum activates the PI3K/Akt pathway and suggest that this pathway, which in turn maintains the expression of the antiapoptotic protein Mcl-1, contributes to the infection-induced apoptosis delay. In addition, the PI3K/Akt pathway is involved in the activation of NF-?B in A. phagocytophilum-infected neutrophils. Activation of NF-?B leads to the release of interleukin-8 (IL-8) from infected neutrophils, which, in an autocrine manner, delays neutrophil apoptosis. In addition, enhanced expression of the antiapoptotic protein cIAP2 was observed in A. phagocytophilum-infected neutrophils. Taken together, the data indicate that upstream of the apoptotic cascade, signaling via the PI3K/Akt pathway plays a major role for apoptosis delay in A. phagocytophilum-infected neutrophils.

Hepatitis C virus infection reduces hepatocellular polarity in a vascular endothelial growth factor-dependent manner

Background & Aims - Hepatitis C virus (HCV) infection leads to progressive liver disease, frequently culminating in fibrosis and hepatocellular carcinoma. The mechanisms underlying liver injury in chronic hepatitis C are poorly understood. This study evaluated the role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in hepatocyte polarity and HCV infection. Methods - We used polarized hepatoma cell lines and the recently described infectious HCV Japanese fulminant hepatitis (JFH)-1 cell culture system to study the role of VEGF in regulating hepatoma permeability and HCV infection. Results - VEGF negatively regulates hepatocellular tight junction integrity and cell polarity by a novel VEGF receptor 2–dependent pathway. VEGF reduced hepatoma tight junction integrity, induced a re-organization of occludin, and promoted HCV entry. Conversely, inhibition of hepatoma expressed VEGF with the receptor kinase inhibitor sorafenib or with neutralizing anti-VEGF antibodies promoted polarization and inhibited HCV entry, showing an autocrine pathway. HCV infection of primary hepatocytes or hepatoma cell lines promoted VEGF expression and reduced their polarity. Importantly, treatment of HCV-infected cells with VEGF inhibitors restored their ability to polarize, showing a VEGF-dependent pathway. Conclusions - Hepatic polarity is critical to normal liver physiology. HCV infection promotes VEGF expression that depolarizes hepatoma cells, promoting viral transmission and lymphocyte migration into the parenchyma that may promote hepatocyte injury.

Effects of exercise training on intrauterine growth restriction in an animal model

Résumé Selon l'OMS, la retard de croissance intra-utérine (RCIU; 10% en dessous du poids normal pendant la grossesse) affecte 5-10% des grossesses et est une cause principale de la morbidité et de la mortalité périnatales. Dans notre étude précédente sur un modèle de souris transgénique de prééclampsie (R+A+), nous avons constaté que l’entraînement physique (ExT) avant et pendant la grossesse réduisait la pression artérielle maternelle et empêchait la RCIU en améliorant le développement placentaire. Dans le cadre de mon projet, nous avons confirmé les bénifices de l’ExT dans un modèle de RCIU (souris déficiente en p57Kip2 (p57-/+). Ainsi, nous avons observé la présence de RCIU, d’une masse placentaire réduite, d’une augmentation de la pathologie placentaire ainsi qu’une plus petite taille des portées chez les souris p57-/+ sédentaire. L’ExT prévient la RCIU ainsi que tous les paramètres mentionnés ci-haut. Nous avons observé que l'expression du facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, un régulateur clé de l'angiogenèse lors de la croissance placentaire, était réduite dans le placenta des souris p57-/+ et normalisée par l’ExT. Nous avons également trouvé que l'expression en ARN dans le placenta de 2 facteurs inflammatoires (interleukine-1β et MCP-1) était augmenté chez les souris sédentaires p57-/+ alors que ceci n’était pas présent chez les souris entraînées, ce qui suggère que l'inflammation placentaire peut contribuer à la pathologie placentaire. Toutefois, contrairement aux souris R+A+, le système rénine-angiotensine placentaire chez les souris p57-/+ était normale et aucun effet de l’ExT a été observé. Ces résultats suggèrent que l’ExT prévient la RCIU en normalisant la pathologie placentaire, l’angiogenèse et l’inflammation placentaire.

Caractérisation tridimensionnelle de l’amplitude articulaire de l’épaule

L’épaule est l’articulation la plus mobile et la plus instable du corps humain dû à la faible quantité de contraintes osseuses et au rôle des tissus mous qui lui confèrent au moins une dizaine de degrés de liberté. La mobilité de l’épaule est un facteur de performance dans plusieurs sports. Mais son instabilité engendre des troubles musculo-squelettiques, dont les déchirures de la coiffe des rotateurs sont fréquentes et les plus handicapantes. L’évaluation de l’amplitude articulaire est un indice commun de la fonction de l’épaule, toutefois elle est souvent limitée à quelques mesures planaires pour lesquelles les degrés de liberté varient indépendamment les uns des autres. Ces valeurs utilisées dans les modèles de simulation musculo-squelettiques peuvent amener à des solutions non physiologiques. L’objectif de cette thèse était de développer des outils pour la caractérisation de la mobilité articulaire tri-dimensionnelle de l’épaule, en passant par i) fournir une méthode et son approche expérimentale pour évaluer l’amplitude articulaire tridimensionnelle de l’épaule incluant des interactions entre les degrés de liberté ; ii) proposer une représentation permettant d’interpréter les données tri-dimensionnelles obtenues; iii) présenter des amplitudes articulaires normalisées, iv) implémenter une amplitude articulaire tridimensionnelle au sein d’un modèle de simulation numérique afin de générer des mouvements sportifs optimaux plus réalistes; v) prédire des amplitudes articulaires sécuritaires et vi) des exercices de rééducation sécuritaires pour des patients ayant subi une réparation de la coiffe des rotateurs. i) Seize sujets ont été réalisé séries de mouvements d’amplitudes maximales actifs avec des combinaisons entre les différents degrés de liberté de l’épaule. Un système d’analyse du mouvement couplé à un modèle cinématique du membre supérieur a été utilisé pour estimer les cinématiques articulaires tridimensionnelles. ii) L’ensemble des orientations définies par une séquence de trois angles a été inclus dans un polyèdre non convexe représentant l’espace de mobilité articulaire prenant en compte les interactions entre les degrés de liberté. La combinaison des séries d’élévation et de rotation est recommandée pour évaluer l’amplitude articulaire complète de l’épaule. iii) Un espace de mobilité normalisé a également été défini en englobant les positions atteintes par au moins 50% des sujets et de volume moyen. iv) Cet espace moyen, définissant la mobilité physiologiques, a été utilisé au sein d’un modèle de simulation cinématique utilisé pour optimiser la technique d’un élément acrobatique de lâcher de barres réalisée par des gymnastes. Avec l’utilisation régulière de limites articulaires planaires pour contraindre la mobilité de l’épaule, seulement 17% des solutions optimales sont physiologiques. En plus, d’assurer le réalisme des solutions, notre contrainte articulaire tridimensionnelle n’a pas affecté le coût de calculs de l’optimisation. v) et vi) Les seize participants ont également réalisé des séries d’amplitudes articulaires passives et des exercices de rééducation passifs. La contrainte dans l’ensemble des muscles de la coiffe des rotateurs au cours de ces mouvements a été estimée à l’aide d’un modèle musculo-squelettique reproduisant différents types et tailles de déchirures. Des seuils de contrainte sécuritaires ont été utilisés pour distinguer les amplitudes de mouvements risquées ou non pour l’intégrité de la réparation chirurgicale. Une taille de déchirure plus grande ainsi que les déchirures affectant plusieurs muscles ont contribué à réduire l’espace de mobilité articulaire sécuritaire. Principalement les élévations gléno-humérales inférieures à 38° et supérieures à 65°, ou réalisées avec le bras maintenu en rotation interne engendrent des contraintes excessives pour la plupart des types et des tailles de blessure lors de mouvements d’abduction, de scaption ou de flexion. Cette thèse a développé une représentation innovante de la mobilité de l’épaule, qui tient compte des interactions entre les degrés de liberté. Grâce à cette représentation, l’évaluation clinique pourra être plus exhaustive et donc élargir les possibilités de diagnostiquer les troubles de l’épaule. La simulation de mouvement peut maintenant être plus réaliste. Finalement, nous avons montré l’importance de personnaliser la rééducation des patients en termes d’amplitude articulaire, puisque des exercices passifs de rééducation précoces peuvent contribuer à une re-déchirure à cause d’une contrainte trop importante qu’ils imposent aux tendons.

Profil d’activité physique des enfants et adolescents diabétiques de type 1

Les patients diabétiques de type 1 (DT1) ont avantage à avoir un bon contrôle glycémique pour réduire les effets négatifs à court et long terme d’un mauvais contrôle glycémique sur leur santé. Pour contrôler leur glycémie, ils doivent prendre de l’insuline, mais il est aussi recommandé qu’ils aient de bonnes habitudes de vie comme une nutrition appropriée et une pratique adéquate d’activité physique. Par contre, les patients DT1 ne suivent généralement pas les recommandations en activité physique et une partie du problème vient de leurs barrières personnelles à un style de vie actif, telle la peur des hypoglycémies. L’utilisation de la pompe comme traitement à l’insuline aide à mieux contrôler la glycémie, plus précisément l’hémoglobine glyquée, que les injections d’insuline, et le dispositif est de plus en plus prescrit chez les enfants et adolescents. Par contre, son impact sur la pratique des activités sédentaire et physique n’est pas encore bien connu. L’objectif de la présente étude est donc de révéler le profil d’activité physique complet, incluant les barrières à l’exercice et les habitudes de vie des parents, des enfants et adolescents DT1, selon leur type de traitement à l’insuline (pompe ou injections). L’étude a été conduite à la clinique d’endocrinologie du Centre hospitalier universitaire de Sainte-Justine (Montréal, Canada). Un questionnaire auto-administré a été complété par 188 patients DT1 âgés de 6 à 17 ans et un de leurs parents. Soixante pourcent des patients étaient des utilisateurs de la pompe à insuline. Il n’y avait pas de différence significative pour aucune des composantes du profil d’activité physique, des habitudes sédentaires et des barrières à l’exercice entre les patients DT1 utilisant les injections et ceux utilisant la pompe. La peur de faire des hypoglycémies était la barrière à l’activité physique principale pour les deux groupes de traitement. Les adolescents dont les parents pratiquaient une plus grande variété d’activités physiques faisaient plus d’activité physique d’intensité moyenne à élevée et passaient moins de temps devant les écrans. En conclusion, le type de traitement n’était pas associé à un style de vie plus sain chez les patients pédiatriques DT1, mais un profil d’activité physique parental varié était le facteur principal d’intérêt pour des habitudes de vie plus saines chez les adolescents DT1.

Adherence to latent tuberculosis treatment among immigrants in low endemic settings : a scoping review

Contexte : En dépit du fait que la tuberculose est un problème de santé publique important dans les pays en voie de développement, les pays occidentaux doivent faire face à des taux d'infection important chez certaines populations immigrantes. Le risque de développer la TB active est 10% plus élevé chez les personnes atteintes de TB latente si elles ne reçoivent pas de traitement adéquat. La détection et le traitement opportun de la TB latente sont non seulement nécessaires pour préserver la santé de l'individu atteint mais aussi pour réduire le fardeau socio- économique et sanitaire du pays hôte. Les taux d'observance des traitements préventifs de TB latente sont faibles et une solution efficace à ce problème est requise pour contrôler la prévalence de l'infection. L'objectif de ce mémoire est d'identifier les facteurs qui contribuent à l'observance thérapeutique des traitements de TB latente auprès de nouveaux arrivants dans les pays occidentaux où les taux endémiques sont faibles. Méthodologie : Une revue systématique a été effectuée à partir de bases de données et répertoires scientifiques reconnus tels Medline, Medline in Process, Embase, Global Health, Cumulative Index to Nursing, le CINAHL et la librairie Cochrane pour en citer quelques un. Les études recensées ont été publiées après 1997 en français, en anglais, conduites auprès de populations immigrantes de l'occident (Canada, Etats-Unis, Europe, Royaume-Uni, Australie et la Nouvelle Zélande) dont le statut socio-économique est homogène. Résultats : Au total, neuf (9) études réalisées aux Etats-Unis sur des immigrants originaires de différents pays où la TB est endémique ont été analysées: deux (2) études qualitatives ethnographiques, six (6) quantitatives observationnelles et une (1) quantitative interventionnelle. Les facteurs sociodémographiques, les caractéristiques individuelles, familiales, ainsi que des déterminants liés à l'accès et à la prestation des services et soins de santé, ont été analysés pour identifier des facteurs d'observance thérapeutique. L'âge, le nombre d'années passées dans le pays hôte, le sexe, le statut civil, l'emploi, le pays d'origine, le soutien familiale et les effets secondaires et indésirables du traitement de la TB ne sont pas des facteurs ii déterminants de l'adhésion au traitement préventif. Toutefois, l’accès à l'information et de l'éducation adaptées aux langues et cultures des populations immigrantes, sur la TB et des objectifs de traitement explicites, l'offre de plan de traitement plus court et mieux tolérés, un environnement stable, un encadrement et l'adhésion au suivi médical par des prestataires motivés ont émergés comme des déterminants d'observance thérapeutique. Conclusion et recommandation : Le manque d'observance thérapeutique du traitement de la TB latente (LTBI) par des populations immigrantes, qui sont déjà aux prises avec des difficultés d'intégration, de communication et économique, est un facteur de risque pour les pays occidentaux où les taux endémiques de TB sont faibles. Les résultats de notre étude suggèrent que des interventions adaptées, un suivi individuel, un encadrement clinique et des plans de traitement plus courts, peuvent grandement améliorer les taux d'observance et d'adhésion aux traitements préventifs, devenant ainsi un investissement pertinent pour les pays hôtes.

Étude des relations entre le développement professionnel des enseignants du postsecondaire et leur bien-être psychologique au travail

Réalisé en milieu collégial (cégep)

The role of the homeobox transcription factor Pitx3 in the mesencephalic dopaminergic system

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Analyse d'un locus pour trait quantitatif pour l'hypertension sur le chromosome 10 du rat Dahl

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Rôle de l'oncogène RARx-PLZF dans la leucémie promyélocytaire aiguëe

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

I folli voli di Ulisse

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.