Étude de la fonction de GLUT8 sur un modèle de souris "knock-out"

Résumé GLUT8 est la première des nouvelles isoformes des GLUT récemment identifiés. Il est fortement exprimé dans les testicules et plus faiblement dans les blastocystes, le cerveau, particulièrement au niveau de l'hippocampe, et le coeur. En conditions basales, il est retenu dans un compartiment intracellulaire. Si on l'exprime en surface cellulaire, par la mutation du motif d'internalisation dileucine, il transporte le glucose avec une bonne affinité. Dans le but d'étudier sa fonction au niveau de l'organisme, nous avons créé un modèle de knock out conditionnel, en entourant le dernier exon du gène de GLUT8 par deux sites loxP. En croisant nos souris avec une souche de souris transgénique exprimant la cre-recombinase dans les cellules de la lignée germinale, nous avons généré un modèle de souris portant la délétion totale de GLUT8 de manière constitutionnelle. Les statistiques effectuées sur les premières naissances indiquent qu'une partie des souris knock out ne survit pas, suggérant un rôle de GLUT8 au niveau du développement embryonnaire. Les souris qui ont survécu ne présentent toutefois pas d'anomalies durant la croissance et sont fertiles. Elles ont des taux de glucose et d'insuline sanguins normaux. Au niveau cérébral, la structure de l'hippocampe n'est pas modifiée par la suppression de GLUT8, cependant, les souris GLUT8-/- présentent une prolifération cellulaire augmentée dans le gyrus denté. Cette augmentation de division cellulaire pourrait être la réponse adaptée à une éventuelle augmentation de la mort cellulaire au niveau de l'hippocampe. Elles ne semblent toutefois pas présenter de défauts cognitifs majeurs dans le bassin de Morris en conditions normales. Toutefois, en conditions de jeûne, elles tendent à une meilleure mémorisation à court terme. Les études morphologiques et histologiques au niveau cardiaque n'ont pas révélé de d'hypertrophie au niveau ventriculaire. La stimulation de la contraction à l'isoprotérénol n'a pas mis en évidence de défaut d'adaptation des coeurs GLUT8-/-. Cependant l'analyse fonctionnelle par électrocardiogramme, en conditions basales, a montré une augmentation de la durée de l'onde P, suggérant un défaut dans la dépolarisation des oreillettes. Nos résultats indiquent que GLUT8 ne joue pas un rôle prédominant dans la survie et la fonction basale des souris. Il pourrait jouer un rôle plus important dans des situations stressantes pour l'organisme, comme l'hypoglycémie ou les conditions d'ischémie qui induiraient son expression à la membrane plasmique et stimuleraient le captage du glucose. Abstract GLUT8 was the first of the recently identified isoform of the GLUT family proteins. It is strongly expressed in the testis. It is also found at a lower level in the blastocyst, in heart and in the brain. Under basal conditions, it is retained in the intracellular compartment, but when the internalization motif dileucine is mutated, GLUT8 translocates to the plasma membrane and transports glucose with a relatively high affinity. To study its function in vivo, we created a conditional knock out mouse model. To do so, we targeted the last exon of the GLUT8 gene with two loxP sites. We then crossed these mice with a transgenic model expressing the cre-recombinase in the gem' line to generate a constitutional total knock out mouse. The statistics made on the first breedings showed that some of the knock out mice do not survive, suggesting a role of GLUT8 in the embryonic development. Conversely mice who survive do not show developmental defects and they are fertile with normal glucose and insulin blood levels. In the brain, the general structure of the hippocampus is not modified by the deletion of GLUT8. However, GLUT8-/- mice show an increase in the cell proliferation in the dentate gyms. This cell proliferation could be due to an increase in the cell death in the hippocampus. When tested in the morris water maze, these mice do not show any cognitive defects in the basal conditions, but they have a tendency to learn better in fasted conditions. The morphological and histological studies made at the heart level did not show any cardiac hypertrophy in the ventricles. The stimulation with isoproterenol did not show any adaptation defects in the GLUT8-/- hearts. However, the functional analysis made in basal conditions with the electrocardiogram showed an increase in the P wave length, suggesting a defect in the atrial depolarization in the knock out mice. Overall, our results show that GLUT8 does not play an important role in the basal general functions in the mice, but might play a more important role during whole organism stress. Hypoglycaemia or ischemia, for example could stimulate the GLUT8 translocation to the plasma membrane to increase specifically glucose uptake. Résumé tout public Les différentes cellules de l'organisme possèdent des propriétés particulières, qui leur permettent de maintenir les fonctions de l'organe auquel elles appartiennent. La membrane plasmique qui les délimite sélectionne les substances qui vont pénétrer à l'intérieur de la cellule et permet ainsi de maintenir un environnement interne constant. Le glucose est une source d'énergie importante pour la cellule et doit pouvoir pénétrer à l'intérieur de la cellule. Il utilise pour cela des protéines de transport qui le feront passer de part et d'autre de la membrane. Les protéines de la famille des GLUT (pour GLUcose Transporter) possèdent cette capacité. GLUT8 est un membre de la famille des GLUT identifié récemment. Il possède la capacité de transporter le glucose quand il se présente à la surface de la cellule. Il est principalement exprimé dans les testicules, dans le coeur et le cerveau et durant le développement embryonnaire. Son rôle n'est toutefois pas encore défini. Ce travail consiste à étudier la fonction de GLUT8 au niveau de l'organisme entier. Nous avons créé un modèle de souris dans lesquelles l'expression de GLUT8 a été supprimée pour mettre en évidence son importance dans le maintien de l'intégrité des fonctions du corps. Les observations effectuées sur les souris qui n'expriment plus GLUT8 nous indiquent que leurs cellules prolifèrent plus vite au niveau de l'hippocampe. L'hippocampe est une structure située dans le cerveau qui est impliquée dans les phénomènes d'apprentissage. Les souris qui ont été testées dans des tâches d'apprentissage n'ont malgré cela pas montré une amélioration de la mémorisation. Dans le coeur, la suppression de GLUT8 semble présenter un défaut quand on mesure l'activité électrique du coeur par électrocardiogramme. Toutefois, ils fonctionnent normalement et ne présentent pas de défauts morphologiques en conditions normales. Les expériences effectuées sur les modèles de souris indiquent que GLUT8 ne jouerait pas un rôle prédominant dans le fonctionnement normal du corps. Il pourrait exercer sa fonction dans des situations plus particulières comme l'hypoglycémie, où il permettrait une meilleure capacité à transporter le glucose dans les cellules.

Utility of the mini-cog for detection of cognitive impairment in primary care: data from two spanish studies.

Objectives. To study the utility of the Mini-Cog test for detection of patients with cognitive impairment (CI) in primary care (PC). Methods. We pooled data from two phase III studies conducted in Spain. Patients with complaints or suspicion of CI were consecutively recruited by PC physicians. The cognitive diagnosis was performed by an expert neurologist, after formal neuropsychological evaluation. The Mini-Cog score was calculated post hoc, and its diagnostic utility was evaluated and compared with the utility of the Mini-Mental State (MMS), the Clock Drawing Test (CDT), and the sum of the MMS and the CDT (MMS + CDT) using the area under the receiver operating characteristic curve (AUC). The best cut points were obtained on the basis of diagnostic accuracy (DA) and kappa index. Results. A total sample of 307 subjects (176 CI) was analyzed. The Mini-Cog displayed an AUC (±SE) of 0.78 ± 0.02, which was significantly inferior to the AUC of the CDT (0.84 ± 0.02), the MMS (0.84 ± 0.02), and the MMS + CDT (0.86 ± 0.02). The best cut point of the Mini-Cog was 1/2 (sensitivity 0.60, specificity 0.90, DA 0.73, and kappa index 0.48 ± 0.05). Conclusions. The utility of the Mini-Cog for detection of CI in PC was very modest, clearly inferior to the MMS or the CDT. These results do not permit recommendation of the Mini-Cog in PC.

Age-related changes in sleep in inbred mice are genotype dependent.

Aging produces major changes in sleep structure and intensity which might be linked to cognitive impairment in the elderly. In this study, the genetic contribution to age-related changes in sleep was assessed in three inbred mouse strains of various ages. Baseline sleep and the response to 6 hours sleep deprivation (SD) achieved by gentle handling were quantified in young, middle-aged, and older male mice using electroencephalography. Total sleep time initially increased with age but then decreased in the oldest group mainly due to changes in sleep duration during the active phase. The effect of age on electroencephalographic (EEG) delta power depends on genotype and sleep pressure level with SD increasing the age-related differences. The strong effect of age upon the spectral profile of the different behavioral states was modulated by genetic background. Overall, our results suggest that sleep pressure can modulate the effect of age, that most sleep variables do not monotonically change with age in contrast to previous reports in humans and other species, and that genetic factors have a major impact on the aging processes affecting sleep.

Distinct population structure for co-occurring Anopheles goeldii and Anopheles triannulatus in Amazonian Brazil

To evaluate whether environmental heterogeneity contributes to the genetic heterogeneity in Anopheles triannulatus, larval habitat characteristics across the Brazilian states of Roraima and Pará and genetic sequences were examined. A comparison with Anopheles goeldii was utilised to determine whether high genetic diversity was unique to An. triannulatus. Student t test and analysis of variance found no differences in habitat characteristics between the species. Analysis of population structure of An. triannulatus and An. goeldii revealed distinct demographic histories in a largely overlapping geographic range. Cytochrome oxidase I sequence parsimony networks found geographic clustering for both species; however nuclear marker networks depicted An. triannulatus with a more complex history of fragmentation, secondary contact and recent divergence. Evidence of Pleistocene expansions suggests both species are more likely to be genetically structured by geographic and ecological barriers than demography. We hypothesise that niche partitioning is a driving force for diversity, particularly in An. triannulatus.

Evolución diacrónica del sistema verbal de movimiento en español: entrar y salir (ss. XII-XV)

Esta investigación es una tesis doctoral que tiene como objetivo el estudio de la evolución semántica de los verbos entrar y salir desde el punto de vista diacrónico en español medieval mediante la aplicación de las herramientas teóricas proporcionadas por la Lingüística cognitiva. A través de un corpus de documentaciones extraídas del Corpus del nuevo diccionario histórico del español de la Real Academia Española y que abarcan el intervalo desde el siglo XIII al XV, se analizan los valores semánticos de ambos verbos con la finalidad de determinar cómo fue desarrollándose su uso, qué significados generaron otros nuevos y cómo se relacionan entre sí los significados de un mismo verbo. Para llevar a cabo esta tarea se ha partido de la Teoría de los prototipos aplicada a la categorización léxica, así como de la Teoría de la metáfora y la metonimia. Asimismo, se ha analizado la estructura sintáctica de cada ejemplo, la selección léxica de los argumentos verbales y la tradición discursiva a la que pertenece cada documentación. De esta forma, es posible, no sólo describir la evolución semántica de ambos verbos, sino completar la información sobre las causas de su desarrollo diacrónico. Finalmente, se establecen las relaciones semánticas de carácter diacrónico existentes entre ambos verbos en tanto que miembros de un mismo grupo léxico, los verbos de movimiento, y se corrobora su vinculación más allá de una relación de antonimia de tipo primario.

Medium access control messaging scheme for cognitive radio networks

Los sistemas de radio cognitivos son una solución a la deficiente distribución del espectro inalámbrico de frecuencias. Usando acceso dinámico al medio, los usuarios secundarios pueden comunicarse en canales de frecuencia disponibles, mientras los usuarios asignados no están usando dichos canales. Un buen sistema de mensajería de control es necesario para que los usuarios secundarios no interfieran con los usuarios primarios en las redes de radio cognitivas. Para redes en donde los usuarios son heterogéneos en frecuencia, es decir, no poseen los mismos canales de frecuencia para comunicarse, el grupo de canales utilizado para transmitir información de control debe elegirse cuidadosamente. Por esta razón, en esta tesis se estudian las ideas básicas de los esquemas de mensajería de control usados en las redes de radio cognitivas y se presenta un esquema adecuado para un control adecuado para usuarios heterogéneos en canales de frecuencia. Para ello, primero se presenta una nueva taxonomía para clasificar las estrategias de mensajería de control, identificando las principales características que debe cumplir un esquema de control para sistemas heterogéneos en frecuencia. Luego, se revisan diversas técnicas matemáticas para escoger el mínimo número de canales por los cuales se transmite la información de control. Después, se introduce un modelo de un esquema de mensajería de control que use el mínimo número de canales y que utilice las características de los sistemas heterogéneos en frecuencia. Por último, se comparan diversos esquemas de mensajería de control en términos de la eficiencia de transmisión.

Investigation of memory, executive functions, and anatomic correlates in asymptomatic FMR1 premutation carriers.

Fragile X-associated tremor/ataxia syndrome (FXTAS) is a late-onset movement disorder associated with FMR1 premutation alleles. Asymptomatic premutation (aPM) carriers have preserved cognitive functions, but they present subtle executive deficits. Current efforts are focusing on the identification of specific cognitive markers that can detect aPM carriers at higher risk of developing FXTAS. This study aims at evaluating verbal memory and executive functions as early markers of disease progression while exploring associated brain structure changes using diffusion tensor imaging. We assessed 30 aPM men and 38 intrafamilial controls. The groups perform similarly in the executive domain except for decreased performance in motor planning in aPM carriers. In the memory domain, aPM carriers present a significant decrease in verbal encoding and retrieval. Retrieval is associated with microstructural changes of the white matter (WM) of the left hippocampal fimbria. Encoding is associated with changes in the WM under the right dorsolateral prefrontal cortex, a region implicated in relational memory encoding. These associations were found in the aPM group only and did not show age-related decline. This may be interpreted as a neurodevelopmental effect of the premutation, and longitudinal studies are required to better understand these mechanisms.