Myelin-associated proteins block the migration of olfactory ensheathing cells: an in vitro study using single cell tracking and traction force microscopy

Newly generated olfactory receptor axons grow from the peripheral to the central nervous system aided by olfactory ensheathing cells (OECs). Thus, OEC transplantation has emerged as a promising therapy for spinal cord injuries and for other neural diseases. However, these cells do not present a uniform population, but, instead, a functionally heterogeneous population that exhibits a variety of responses including adhesion, repulsion and crossover during cell-cell and cell-matrix interactions. Some studies report that the migratory properties of OECs are compromised by inhibitory molecules and potentiated by chemical gradients. Here, we demonstrated that rodent OECs express all the components of the Nogo Receptor complex and that their migration is blocked by Myelin. Next, we used cell tracking and traction force microscopy to analyze OEC migration and its mechanical properties over Myelin. Our data relate the absence of traction force of OEC with lower migratory capacity, which correlates with changes in the F-Actin cytoskeleton and focal adhesion distribution. Lastly, OEC traction force and migratory capacity is enhanced after cell incubation with the Nogo Receptor inhibitor NEP1-40.

Landscape Systems and Human Land-Use Interactions in Mediterranean Highlands and Littoral Plains during the Late Holocene: Integrated Analysis from the InterAmbAr Project (North-Eastern Catalonia).

The main goal of the InterAmbAr reseach project is to analyze the relationships between landscape systems and human land-use strategies on mountains and littoral plains from a long-term perspective. The study adopts a high resolution analysis of small-scale study areas located in the Mediterranean region of north-eastern Catalonia. The study areas are distributed along an altitudinal transect from the high mountain (above 2000m a.s.l.) to the littoral plain of Empordà (Fig. 1). High resolution interdisciplinary research has been carried out from 2010, based on the integration of palaeoenvironmental and archaeological data. The micro-scale approach is used to understand human-environmental relationships. It allows better understanding of the local-regional nature of environmental changes and the synergies between catchment-based systems, hydro-sedimentary regimes, human mobility, land-uses, human environments, demography, etc.

Extracellular Subunit Interactions Control Transitions between Functional States of Acid-sensing Ion Channel 1a.

Acid-sensing ion channels (ASICs) are neuronal, voltage-independent Na(+) channels that are transiently activated by extracellular acidification. They are involved in pain sensation, the expression of fear, and in neurodegeneration after ischemic stroke. Our study investigates the role of extracellular subunit interactions in ASIC1a function. We identified two regions involved in critical intersubunit interactions. First, formation of an engineered disulfide bond between the palm and thumb domains leads to partial channel closure. Second, linking Glu-235 of a finger loop to either one of two different residues of the knuckle of a neighboring subunit opens the channel at physiological pH or disrupts its activity. This suggests that one finger-knuckle disulfide bond (E235C/K393C) sets the channel in an open state, whereas the other (E235C/Y389C) switches the channel to a non-conducting state. Voltage-clamp fluorometry experiments indicate that both the finger loop and the knuckle move away from the β-ball residue Trp-233 during acidification and subsequent desensitization. Together, these observations reveal that ASIC1a opening is accompanied by a distance increase between adjacent thumb and palm domains as well as a movement of Glu-235 relative to the knuckle helix. Our study identifies subunit interactions in the extracellular loop and shows that dynamic changes of these interactions are critical for normal ASIC function.

Lifetime and intergenerational fitness consequences of harmful male interactions for female lizards.

Male mating behaviors harmful to females have been described in a wide range of species. However, the direct and indirect fitness consequences of harmful male behaviors have been rarely quantified for females and their offspring, especially for long-lived organisms under natural conditions. Here, lifetime and intergenerational consequences of harmful male interactions were investigated in female common lizards (Lacerta vivipara) using field experiments. We exposed females to male harm by changing the population sex ratio from a normal female-biased to an experimental male-biased sex ratio during the first experimental year. Thereafter, females and their first generation of offspring were monitored during two additional years in a common garden with a female-biased sex ratio. We found strong immediate fitness costs and lower lifetime reproductive success in females subjected to increased male exposure. The immediate fitness costs were partly mitigated by direct compensatory responses after exposure to male excess, but not by indirect benefits through offspring growth, offspring survival, or mating success of offspring. These results support recent empirical findings showing that the direct costs of mating are not outweighed by indirect benefits.

Influence of process parameters on part quality and mechanical properties for DMLS and SLM with iron-based materials

Rapid manufacturing is an advanced manufacturing technology based on layer-by-layer manufacturing to produce a part. This paper presents experimental work carried out to investigate the effects of scan speed, layer thickness, and building direction on the following part features: dimensional error, surface roughness, and mechanical properties for DMLS with DS H20 powder and SLM with CL 20 powder (1.4404/AISI 316L). Findings were evaluated using ANOVA analysis. According to the experimental results, build direction has a significant effect on part quality, in terms of dimensional error and surface roughness. For the SLM process, the build direction has no influence on mechanical properties. Results of this research support industry estimating part quality and mechanical properties before the production of parts with additive manufacturing, using iron-based powders

Les paradoxes de l'argumentation en contexte d'éducation : s'accorder sur les désaccords. Analyse d'interactions argumentatives dans un dispositif de formation en psychologie à l'Université

Dans le chapitre « Les paradoxes de l'argumentation en contexte d'éducation: s'accorder sur les désaccords », Muller Mirza part de l'idée qu'à la différence des situations ordinaires de désaccords, les dispositifs utilisant l'argumentation dans des contextes d'éducation demandent aux participants précisément de résoudre ces désaccords. Leur sont donc interdites, par contrat plus ou moins implicite, les échappatoires auxquelles nous recourons volontiers dans les discours quotidiens qui permettent d'éviter de problématiser la question en discussion. C'est dire qu'elle aborde directement une difficulté souvent signalée dans les études sur l'argumentation en contexte éducatif : la tension entre d'une part l'expression de points de vue différents, étape nécessaire à la construction des connaissances, et d'autre part la préservation de la relation entre les interlocuteurs, de leurs faces. Le chapitre propose comme objet de discussion le rôle de cette tension dans des situations d'apprentissage en analysant des productions argumentatives réalisées dans le cadre d'un dispositif particulier. Il invite ainsi à une réflexion non seulement sur les ingrédients des dispositifs pédagogiques qui permettraient de prendre en compte cette tension mais aussi sur les méthodes d'analyse des interactions argumentatives. L'étude de cas met en scène des étudiants de master en psychologie sociale, dans le cadre d'un jeu de rôle : ils sont placés dans la perspective de leur futur métier, et figurent des psychologues conseillant des éducateurs face à des jeunes qui utilisent des insultes racistes entre eux. Le dispositif mis en oeuvre satisfait quatre exigences d'ordre théorique, favorables selon l'auteure à une bonne résolution des désaccords : le ménagement des faces des interlocuteurs en fixant des rôles ne correspondant pas nécessairement aux positions de chacun ; la construction de connaissances,préalable à la discussion ; la médiation de l'échange par un outil, ici un « chat », qui permet d'échanger les points de vue et d'apporter une dimension réflexive en cours d'interaction sur les points de vue exprimés ; le fait de donner du sens à l'activité, en simulant une situation professionnelle potentielle. L'analyse des échanges a été réalisée sur onze corpus constitués par les étudiants en petits groupes de trois ou quatre travaillant sur un logiciel de « chat ». Les questions abordées étaient les suivantes : Comment les interlocuteurs négocient-ils les désaccords qui apparaissent au cours des échanges? Ces désaccords sont-ils propices à une problématisation? Les participants mettent-ils en oeuvre des dynamiques d'« exploration » du désaccord relevé? Cette analyse, inspirée d'une approche socioculturelle reprise en partie des travaux de Neil Mercer sur les « discours exploratoires », met en évidence des dynamiques argumentatives de qualité au cours desquels les désaccords sont non seulement exprimés mais également problématisés au sein des groupes. Elle met entre autres en évidence que le sens de l'activité pour les étudiants est en partie tributaire d'un contrat didactique et pédagogique : leurs échanges sont la base de leur évaluation universitaire. Néanmoins la similitude entre situation d'enseignement et situation professionnelle a largement été perçue par les étudiants et motivante pour eux, ce qui a certainement concouru également à la qualité des échanges.

Emergent geomorphic-vegetation interactions on a subalpine alluvial fan

Following perturbation, an ecosystem (flora, fauna, soil) should evolve as a function of time at a rate conditioned by external variables (relief, climate, geology). More recently, biogeomorphologists have focused upon the notion of co-development of geomorphic processes with ecosystems over very short through to very long (evolutionary) timescales. Alpine environments have been a particular focus of this co-development. However, work in this field has tended to adopt a simplified view of the relationship between perturbation and succession, including: how the landform and ecosystem itself conditions the impact of a perturbation to create a complex spatial response impact; and how perturbations are not simply ecosystem destroyers but can be a significant source of ecosystem resources. What this means is that at the within landform scale, there may well be a complex and dynamic topographic and sedimentological template that co-develops with soil, flora and fauna. Here, we present and test a conceptual model of this template for a subalpine alluvial fan. We combine detailed floristic inventory with soil inventory, determination of edaphic variables and analysis of historical aerial imagery. Spatial variation in the probability of perturbation of sites on the fan surface was associated with down fan variability in the across-fan distribution of fan ages, fan surface channel characteristics and fan surface sedimentology. Floristic survey confirmed that these edaphic factors distinguished site floristic richness and plant communities up until the point that the soil-vegetation system was sufficiently developed to sustain plant communities regardless of edaphic conditions. Thus, the primary explanatory variable was the estimated age of each site, which could be tied back into perturbation history and its spatial expression due to the geometry of the fan: distinct plant communities were emergent both across fan and down fan, a distribution maintained by the way in which the fan dissipates potentially perturbing events.

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.