Carbon balance and crop residue management in dynamic equilibrium under a no-till system in Campos Gerais

The adoption of no-tillage systems (NT) and the maintenance of crop residues on the soil surface result in the long-term increase of carbon (C) in the system, promoting C sequestration and reducing C-CO2 emissions to the atmosphere. The purpose of this study was to evaluate the C sequestration rate and the minimum amount of crop residues required to maintain the dynamic C equilibrium (dC/dt = 0) of two soils (Typic Hapludox) with different textural classes. The experiment was arranged in a 2 x 2 x 2 randomized block factorial design. The following factors were analyzed: (a) two soil types: Typic Hapludox (Oxisol) with medium texture (LVTM) and Oxisol with clay texture (LVTA), (b) two sampling layers (0-5 and 5-20 cm), and (c) two sampling periods (P1 - October 2007; P2 - September 2008). Samples were collected from fields under a long-term (20 years) NT system with the following crop rotations: wheat/soybean/black oat + vetch/maize (LVTM) and wheat/maize/black oat + vetch/soybean (LVTA). The annual C sequestration rates were 0.83 and 0.76 Mg ha-1 for LVTM and LVTA, respectively. The estimates of the minimum amount of crop residues required to maintain a dynamic equilibrium (dC/dt = 0) were 7.13 and 6.53 Mg ha-1 year-1 for LVTM and LVTA, respectively. The C conversion rate in both studied soils was lower than that reported in other studies in the region, resulting in a greater amount of crop residues left on the soil surface.

Therapeutic targeting of tumor growth and angiogenesis with a novel anti-S100A4 monoclonal antibody

S100A4, a member of the S100 calcium-binding protein family secreted by tumor and stromal cells, supports tumorigenesis by stimulating angiogenesis. We demonstrated that S100A4 synergizes with vascular endothelial growth factor (VEGF), via the RAGE receptor, in promoting endothelial cell migration by increasing KDR expression and MMP-9 activity. In vivo overexpression of S100A4 led to a significant increase in tumor growth and vascularization in a human melanoma xenograft M21 model. Conversely, when silencing S100A4 by shRNA technology, a dramatic decrease in tumor development of the pancreatic MiaPACA-2 cell line was observed. Based on these results we developed 5C3, a neutralizing monoclonal antibody against S100A4. This antibody abolished endothelial cell migration, tumor growth and angiogenesis in immunodeficient mouse xenograft models of MiaPACA-2 and M21-S100A4 cells. It is concluded that extracellular S100A4 inhibition is an attractive approach for the treatment of human cancer.

Immune cells and oxidative stress in the endotoxin tolerance mouse model

Sepsis is a systemic inflammatory response that can lead to tissue damage and death. In order to increase our understanding of sepsis, experimental models are needed that produce relevant immune and inflammatory responses during a septic event. We describe a lipopolysaccharide tolerance mouse model to characterize the cellular and molecular alterations of immune cells during sepsis. The model presents a typical lipopolysaccharide tolerance pattern in which tolerance is related to decreased production and secretion of cytokines after a subsequent exposure to a lethal dose of lipopolysaccharide. The initial lipopolysaccharide exposure also altered the expression patterns of cytokines and was followed by an 8- and a 1.5-fold increase in the T helper 1 and 2 cell subpopulations. Behavioral data indicate a decrease in spontaneous activity and an increase in body temperature following exposure to lipopolysaccharide. In contrast, tolerant animals maintained production of reactive oxygen species and nitric oxide when terminally challenged by cecal ligation and puncture (CLP). Survival study after CLP showed protection in tolerant compared to naive animals. Spleen mass increased in tolerant animals followed by increases of B lymphocytes and subpopulation Th1 cells. An increase in the number of stem cells was found in spleen and bone marrow. We also showed that administration of spleen or bone marrow cells from tolerant to naive animals transfers the acquired resistance status. In conclusion, lipopolysaccharide tolerance is a natural reprogramming of the immune system that increases the number of immune cells, particularly T helper 1 cells, and does not reduce oxidative stress.

Size regulation of double and half embryos in the mice musculus

Genetic chimeras made by aggregating early mouse embryos have many uses in developmental biology and have also provided insights into embryonic growth regulation. There is an indication that the embryo can regulate for an increase in size because although aggregation chimeras are twice as big as normal embryos when made, they are born of normal size. Upward regula..... tion of size reduced embryos is also possible. Half embryos made by the isolation or destruction of one of the blastomeres of a 2-cell embryo are also born of normal size. Little is known about the timing or the mechanism of this size regulation. In this study, the timing of size regulation in double and half embryos was clearly established by comparison of cell numbers derived from serial reconstruction of light microscope sections of control and experimental embryos. It was shown that size regulation in double embryos occurred around 6dl6h and in half embryos by 7dOh. Size regulation occurred in all tissues at the same time indicating a single control mechanism for the entire embryo. More detailed examination of the growth of double embryos revealed that size regulation occurred by alteration in cell cycle length~ No excessive cell death was found in double embryos compared to the controls and continuous labelling with [3H] thymidine showed no large non-dividing cell population in double embryos. However, a comparison of the mitotic index of double and control embryos after colcemid treatment, revealed a large difference between the two around 5dl6h to 6d16h. During this period, control embryos underwent a proliferative burst not shown by the double embryos. The mechanism for cell cycle control is not clear; it may be intrinsic to the embryo or determined by the uterine environment. Evidence was found suggesting that differentiation in the postimplantation embryo was cell number dependent. The timing of differentiative events was examined in half, double and control embryos. Proamnion formation, which occurs prior to size regulation, occurs at the same cell number but at different times in the three groups of embryos. However mesoderm which appears after size regulation was seen at the same time in all grollps of embryos.

Semisynthetic aminoglycoside antibiotics : toward biomimetic synthesis, evasion of bacterial resistance and reduced toxicity

Les antibiotiques aminoglycosidiques sont des agents bactéricides de grande valeur et d’efficacité à large spectre contre les pathogènes Gram-positifs et Gram-négatifs, dont plusieurs membres naturels et semisynthétiques sont importants dans l’histoire clinique depuis 1950. Des travaux crystallographiques sur le ribosome, récompensés par le prix Nobel, ont démontré comment leurs diverses structures polyaminées sont adaptées pour cibler une hélice d’ARN dans le centre de codage de la sous-unité 30S du ribosome bactérien. Leur interférence avec l’affinité et la cinétique des étapes de sélection et vérification des tARN induit la synthèse de protéines à basse fidélité, et l’inhibition de la translocation, établissant un cercle vicieux d’accumulation d’antibiotique et de stress sur la membrane. En réponse à ces pressions, les pathogènes bactériens ont évolué et disséminé une panoplie de mécanismes de résistance enzymatiques et d’expulsion : tels que les N acétyltransférases, les O phosphotransférases et les O nucleotidyltransférases qui ciblent les groupements hydroxyle et amino sur le coeur des aminoglycosides; des méthyl-transférases, qui ciblent le site de liaison ribosomale; et des pompes d’expulsion actives pour l’élimination sélective des aminoglycosides, qui sont utilisés par les souches Gram-négatives. Les pathogènes les plus problématiques, qui présentent aujourd’hui une forte résilience envers la majorité des classes d’antibiotiques sur le bord de la pan-résistance ont été nommés des bactéries ESKAPE, une mnémonique pour Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa et Enterobacteriaceae. La distribution globale des souches avec des mécanismes de résistance envers les standards cliniques aminoglycosides, tels que la tobramycine, l’amikacine et la gentamicine, est comprise entre 20 et 60% des isolées cliniques. Ainsi, les aminoglycosides du type 4,6-disubstitués-2-deoxystreptamine sont inadéquats comme thérapies anti-infectieuses à large spectre. Cependant, la famille des aminoglycosides 4,5-disubstitués, incluant la butirosine, la neomycine et la paromomycine, dont la structure plus complexe, pourrait constituter une alternative. Des collègues dans le groupe Hanessian et collaborateurs d’Achaogen Inc. ont démontré que certains analogues de la paraomomycine et neomycine, modifiés par désoxygénation sur les positions 3’ et 4’, et par substitution avec la chaîne N1-α-hydroxy-γ-aminobutyramide (HABA) provenant de la butirosine, pourrait produire des antibiotiques très prometteurs. Le Chapitre 4 de cette dissertation présente la conception et le développement d’une stratégie semi-synthétique pour produire des nouveaux aminoglycosides améliorés du type 4,5 disubstitués, inspiré par des modifications biosynthétiques de la sisomicine, qui frustrent les mécanismes de résistance bactérienne distribuées globalement. Cette voie de synthèse dépend d’une réaction d’hydrogénolyse de type Tsuji catalysée par palladium, d’abord développée sur des modèles monosaccharides puis subséquemment appliquée pour générer un ensemble d’aminoglycosides hybrides entre la neomycine et la sisomicine. Les études structure-activité des divers analogues de cette nouvelle classe ont été évaluées sur une gamme de 26 souches bactériennes exprimant des mécanismes de résistance enzymatique et d’expulsion qui englobe l’ensemble des pathogènes ESKAPE. Deux des antibiotiques hybrides ont une couverture antibacterienne excellente, et cette étude a mis en évidence des candidats prometteurs pour le développement préclinique. La thérapie avec les antibiotiques aminoglycosidiques est toujours associée à une probabilité de complications néphrotoxiques. Le potentiel de toxicité de chaque aminoglycoside peut être largement corrélé avec le nombre de groupements amino et de désoxygénations. Une hypothèse de longue date dans le domaine indique que les interactions principales sont effectuées par des sels des groupements ammonium, donc l’ajustement des paramètres de pKa pourrait provoquer une dissociation plus rapide avec leurs cibles, une clairance plus efficace et globalement des analogues moins néphrotoxiques. Le Chapitre 5 de cette dissertation présente la conception et la synthèse asymétrique de chaînes N1 HABA β substitutées par mono- et bis-fluoration. Des chaînes qui possèdent des γ-N pKa dans l’intervalle entre 10 et 7.5 ont été appliquées sur une neomycine tétra-désoxygénée pour produire des antibiotiques avancés. Malgré la réduction considérable du γ N pKa, le large spectre bactéricide n’a pas été significativement affecté pour les analogues fluorés isosteriques. De plus, des études structure-toxicité évaluées avec une analyse d’apoptose propriétaire d’Achaogen ont démontré que la nouvelle chaîne β,β difluoro-N1-HABA est moins nocive sur un modèle de cellules de rein humain HK2 et elle est prometteuse pour le développement d’antibiotiques du type neomycine avec des propriétés thérapeutiques améliorées. Le chapitre final de cette dissertation présente la proposition et validation d’une synthèse biomimétique par assemblage spontané du aminoglycoside 66-40C, un dimère C2 symétrique bis-imine macrocyclique à 16 membres. La structure proposée du macrocycle a été affinée par spectroscopie nucléaire à un système trans,trans-bis-azadiène anti-parallèle. Des calculs indiquent que l’effet anomérique de la liaison α glycosidique entre les anneaux A et B fournit la pré-organisation pour le monomère 6’ aldéhydo sisomicine et favorise le produit macrocyclique observé. L’assemblage spontané dans l’eau a été étudié par la dimérisation de trois divers analogues et par des expériences d’entre croisement qui ont démontré la généralité et la stabilité du motif macrocyclique de l'aminoglycoside 66-40C.

L’étude du rôle d’ARF1 dans la migration et la prolifération des cellules du cancer du sein

Les facteurs d’ADP-ribosylation (ARFs) sont des petites GTPases impliquées dans le transport vésiculaire, la synthèse des lipides membranaires et la réorganisation du cytosquelette d’actine. Les isoformes 1 (ARF1) et 6 (ARF6) sont les plus étudiées. ARF1 est connue pour être distribuée à l’appareil de Golgi, alors qu’ARF6 est confinée principalement à la membrane plasmique. Récemment, il a été démontré qu’ARF6 est hautement exprimée et activée dans plusieurs cellules de cancer du sein invasif et que celle-ci contrôle les processus de migration et d’invasion. Cependant, le rôle d’ARF1 dans ces processus biologiques impliqués dans la formation de métastases du cancer du sein demeure méconnu. Dans la présente étude, nous avons utilisé comme modèle d’étude pour ARF1 les MDA-MB-231, une lignée de cellules invasives du cancer du sein exprimant de haut niveau de récepteurs au facteur de croissance épidermique (EGFR). Afin d’évaluer le rôle d’ARF1 dans la migration, dans la transition épithéliale mésenchymateuse (EMT) et dans la prolifération cellulaire, nous avons procédé à deux types d’approches expérimentales, soit l’inhibition de l’expression endogène d’ARF1 par l’interférence à l’ARN de même que la surexpression de formes mutantes dominante négative (ARF1T31N) et constitutivement active d’ARF1 (ARF1Q71L), qui miment les formes inactive et active de la GTPase, respectivement. De manière intéressante, la suppression d’ARF1 et la surexpression de la forme inactive d’ARF1 induisent l’arrêt de la migration et de la prolifération des MDA-MB-231 de manière dépendante à l’activation de l’EGFR et ce, en bloquant l’activation de la voie PI3Kinase. De plus, nous démontrons qu’ARF1, de même que les ARF GEFs Cytohésine-1 et Cytohésine-2, contribuent au phénotype invasif des cellules tumorales de cancer du sein. Dans les mêmes approches expérimentales, nous montrons que l’inactivation d’ARF1 dans les MDA-MB-231 déclenche un arrêt de croissance irréversible associé à l’induction de la sénescence et ce, en régulant la fonction de la protéine du rétinoblastome pRb. Enfin, cette étude a permis de mettre en évidence le rôle physiologique d’ARF1 dans les processus de migration et de prolifération cellulaire, deux événements biologiques responsables de la progression du cancer du sein.

Heteroplasmy in mammal mitochondrial deoxyribonucleic acid

La nature a développé diverses stratégies afin d’assurer le commencement de la vie dans des conditions d’homoplasmie, c’est-à-dire des conditions telles que les cellules sont dotées du même ADN mitochondrial. Toutefois, des nouveaux haplotypes de l’acide désoxyribonucléique mitochondrial (ADNmt) peuvent apparaitre et croître de plusieurs façons tout au long de la durée d’une vie menant à l’hétéroplasmie. Par exemple, l’hétéroplasmie de l’ADNmt peut être créée artificiellement par des technologies reproductives assistées, ainsi que naturellement par le processus de vieillissement. De ce fait, la thèse de ce doctorat fut divisée en deux principaux objectifs. Le premier étant celui d’analyser les changements survenus dans l’hétéroplasmie de l’ADNmt produit par le transfert nucléaire des cellules somatiques (SCNT) lors du développement de l’embryon jusqu’au fœtus et aux tissus adultes de bovins clonés. En ce qui concerne le second objectif, il s’agit d’analyser les changements survenus dans l’hétéroplasmie de l’ADNmt causés par le vieillissement dans une cellule somatique adulte et dans des tissus germinaux durant l’ovogénèse, ainsi qu’au début de l’embryogenèse et dans la procédure de culture in vitro sur des souris. Dans la première série d’expériences sur des bovins, des fibroblastes fœtaux transportant une mutation d’ADNmt (insertion de 66 pb) furent fusionnés avec des ovocytes receveurs transportant l’ADNmt du type sauvage. La présence d’ADNmt venant de la cellule donneuse a été analysée à différents stades de développement, soit sur des embryons âgés de 17 jours (n=17), des fœtus âgés de 40 jours (n=3), des fœtus âgés de 60 jours (n=3), un fœtus âgé de 240 jours et 3 clones post-nataux âgés de 18 à 24 mois. Chaque individu s’est avéré être hétéroplasmique et 99 % (103/104) des échantillons de tissus analysés étaient également hétéroplasmiques. Cependant, l’ovaire venant du fœtus de 240 jours fut le seul à être homoplasmique pour l’ADNmt de l’ovocyte receveur. Dans la plupart des échantillons analysés (95,2 %, soit 99/104) la moyenne d’hétéroplasmie était de 1,46 %. Par contre, un fœtus âgé de 40 jours a présenté un niveau élevé d’hétéroplasmie (20,9 %), indiquant ainsi que des évènements rares d’augmentation de l’ADNmt des cellules donneuses peuvent survenir. Étant donné que la majorité des clones SCNT montrait de l’hétéroplasmie de l’ADNmt à des proportions comparables à celles des cellules donneuses au moment de la reconstruction de l’embryon, on a pu conclure que l’hétéroplasmie produite par des techniques de transfert nucléaire utilisant des cellules somatiques est due à une ségrégation neutre de l’ADNmt. Dans la seconde série d’expériences sur des souris, des femelles de différents âges, c.à.d. jeunes (0 – 8 mois), moyennes (8 – 16 mois) et vieilles (16 – 24 mois), ont été synchronisées (gonadotrophines) et sacrifiées dans le but d’obtenir des ovocytes au stade de vésicule germinal, et des ovocytes au stade métaphase-II produits in vivo et in vitro. De plus, des embryons in vivo et in vitro au stade de deux-cellules et des embryons au stade de blastocystes ont été obtenus de femelles jeunes. Différents tissus somatiques, venant de femelles des trois stades d’âge ont été obtenus : cerveau, foie, muscle et du cumulus ovocytaire. De plus, l’effet du vieillissement a été mesuré selon la fertilité de la femelle. En effet, les effets sur l’hétéroplasmie du vieillissement, du stade de développement et de la culture in vitro ont été mesurés dans des ovocytes et dans des embryons. Les effets du vieillissement sur les mitochondries ont été mesurés par rapport au nombre total de copies de l’ADNmt, au pourcentage des délétions communes et sur l’expression de trois gènes : Ndufs4, Mt-nd2 and Mt-nd4. Il a été possible d’observer que la fertilité des femelles dans la colonie de souris diminuait avec l’âge. En fait, le vieillissement affectait l’ADNmt dans les tissus somatiques, cependant il n’avait pas d’effet sur le cumulus, les ovocytes et les embryons. Le nombre de délétions de l’ADNmt augmentait pendant la reprise de la méiose et celui-ci diminuait au début du développement embryonnaire. La culture in vitro n’affectait pas la quantité d’ADNmt dans la plupart des tissus germinaux. Puisque nous n’avons pas trouvé d’effet de l’âge dans la majorité des paramètres mitochondriaux analysés dans les ovocytes et les embryons, il est suggéré que la délétion commune de l’ADNmt dans les tissus germinaux est davantage reliée au statut cellulaire de la production d’énergie qu’au processus de vieillissement. Deux sources différentes de mutations de l’ADNmt produites dans les ovocytes normaux ou reconstitués ont produit différents résultats d’hétéroplasmie au début de l’embryogénèse. Chez les bovins, l’hétéroplasmie artificielle impliquant une petite insertion (66 pb) dans la région non codante (D-loop) de l’ADNmt a été vraisemblablement non nocive pour l’embryon, tolérant la persistance de l’ADNmt étranger pendant les différents stades du développement des clones. Chez les souris, l’hétéroplasmie naturelle produite par une grande délétion (4974 pb délétion commune) dans la région codante de l’ADNmt a été vraisemblablement nocive pour l’embryon et par conséquent éliminée pour assurer l’homoplasmie au début du développement embryonnaire.

Rôle et régulation de la protéine kinase AMPK au niveau intestinal

réalisé en cotutelle avec l'Université Claude Bernard Lyon 1

Le contrôle sur l’Internet

Cette recherche porte sur la notion de contrôle qui s’opère sur l’Internet grâce aux outils de l’information et de la communication. Dans une première approche à mon sujet, j’ai essayé de définir les concepts information et communication puis, j’ai retracé le cadre théorique de leurs évolutions; ceci dans le but de (1) montrer l’ambiguïté qui tourne autour de leurs définitions, (2) créer un lien entre ces deux termes et le contrôle. Après une brève description théorique, la complexité du concept de contrôle est mise en relief. Pour- ce- faire, je prends principalement appui sur les travaux de Wiener puis de Michel Foucault, sans toutefois les embrasser totalement. L’objectif de cette approche de travail est de me permettre de cerner et de regrouper les différentes formes de contrôle sur le net en deux catégories, suivant le modèle établi par Michel Foucault dans son ouvrage Surveiller et Punir. Mes deux axes sont: (1) le contrôle - mécanisme, (2) le contrôle - blocus. Enfin, je m’intéresse à l’influence que ces différentes formes de contrôle peuvent avoir sur la construction de notre individualité. Comme point de départ, j’analyse la notion d’individu chez M. Foucault et ensuite, j’explore les concepts d’intériorité versus extériorité. Ces deux concepts recoupent en partie la notion d’individu –construction social - chez Michel Foucault et permettent de poser des questions fondamentales sur les possibilités du sujet d’échapper au contrôle des nouvelles technologies de l’information et de la communication. Quelques éléments de réponse ainsi que des reformulations sont proposés en guise de conclusion.

Anti-cancer properties of phenolics from apple waste on colon carcinogenesis in vitro

Colorectal cancer is one of the most common cancers in Western countries. The World Health Organisation identifies diet as a critical risk factor in the development and progression of this disease and the protective role of high levels of fruit and vegetable consumption. Several studies have shown that apples contain several phenolic compounds that are potent anti-oxidants in humans. However, little is known about other beneficial properties of apple phenolics in cancer. We have used the HT29, HT115 and CaCo-2 cell lines as in vitro models to examine the effect of apple phenolics (0.01–0.1% apple extract) on key stages of colorectal carcinogenesis, namely; DNA damage (Comet assay), colonic barrier function (TER assay), cell cycle progression (DNA content assay) and invasion (Matrigel assay). Our results indicate that a crude extract of apple phenolics can protect against DNA damage, improve barrier function and inhibit invasion (p < 0.05). The anti-invasive effects of the extract were enhanced with twenty-four hour pretreatment of cells (p < 0.05). We have shown that a crude apple extract from waste, rich in phenolic compounds, beneficially influences key stages of carcinogenesis in colon cells in vitro.

The fate of olive oil polyphenols in the gastrointestinal tract: implications of gastric and colonic microflora-dependent biotransformation

We have conducted a detailed investigation into the absorption, metabolism and microflora-dependent transformation of hydroxytyrosol ( HT), tyrosol (TYR) and their conjugated forms, such as oleuropein (OL). Conjugated forms underwent rapid hydrolysis under gastric conditions, resulting in significant increases in the amount of free HT and TYR entering the small intestine. Both HT and TYR transferred across human Caco-2 cell monolayers and rat segments of jejunum and ileum and were subject to classic phase I/II biotransformation. The major metabolites identified were an O-methylated derivative of HT, glucuronides of HT and TYR and a novel glutathionylated conjugate of HT. In contrast, there was no absorption of OL in either model. However, OL was rapidly degraded by the colonic microflora resulting in the formation of HT. Our study provides additional information regarding the breakdown of complex olive oil polyphenols in the GI tract, in particular the stomach and the large intestine.

The role of fimbriae and flagella in the adherence of avian strains of Escherichia coli O78:K80 to tissue culture cells and tracheal and gut explants

To investigate the role of fimbriae and flagella in the pathogenesis of avian colibacillosis, isogenic insertionally inactivated mutant strains of Escherichia coil O78:K80 strain EC34195 defective in the elaboration of type-1 and curli fimbriae and flagella were constructed by allelic exchange, Single and multiple non-fimbriate and non-flagellate mutant strains were compared to the wild-type in vitro in adherence assays with a HEp-2 cell line, a mucus-secreting cell line HT2916E, a non-mucus-secreting cell line HT2919A, tracheal explant and proximal gut explant, Mutant strains defective in the elaboration of type-1 fimbriae were significantly less adherent - in the order of 90% reduction - than the wild-type strain in all assays. Mutant strains defective in the elaboration of flagella were generally as adherent as the wild-type strain except when assayed with the mucus-secreting cell line HT2916E, for which a significant reduction of adherence - of the order of 90% - compared with the wild-type strain was observed. Mutant strains defective for the elaboration of curb fimbriae adhered as well as the wild-type strain in all assays, except when assayed in tests with gut explant tissue for which a significant reduction of adherence - of the order of 80% - compared with the wild-type strain was observed, Adherence to explants was to epithelial, not serous, surfaces and was 10-fold greater to tracheal than to gut explants, Together, these data support the hypothesis that type-1 fimbriae are significant factors in adherence, aided by flagella for penetration of mucus and curli fimbriae for adherence to the gut.

A comparison of the anticancer properties of isoxanthohumol and 8-prenylnaringenin using in vitro models of colon cancer

The hops plant (Humulus lupulus L.) is an essential ingredient in beer and contains a number of potentially bioactive prenylflavonoids, the predominant being the weakly estrogenic isoxanthohumol (Ix), which can be converted to the more strongly estrogenic 8-PN by the colonic microbiota. The aim of this study was to investigate the biological activity of 8-PN and Ix using in vitro models representing key stages of colorectal carcinogenesis, namely cell growth and viability (MTT assay), cell-cycle progression (DNA content assay), DNA damage (Comet assay), and invasion (Matrigel assay). A significant decrease in Caco-2 cell viability was noted after both 8-PN and Ix treatments at the higher doses (40 and 50 μM, respectively) although the impact on cell cycle differed between the two compounds. The decreased cell viability observed after Ix treatment was associated with a concentration-dependent increase in G2/M and an increased sub-G1 cell-cycle fraction, whereas treatment with 8-PN was associated with an elevated G0/G1 and an increased sub-G1 cell-cycle fraction. Significant antigenotoxic activity was noted at all 8-PN concentrations tested (5-40 μM). Although significant antigenotoxic activity was also noted with Ix treatment at ≤25 μM, at a higher dose, Ix itself exerted genotoxic activity. In a dose-dependent manner, both compounds inhibited HT115 cell invasion with reductions up to 52 and 46% for Ix and 8-PN, respectively, in comparison to untreated cells. This study demonstrated that both Ix and its gut microbial metabolite 8-PN exert anticancer effects on models of key stages of colon tumourigenesis.

An exploratory study into the putative prebiotic activity of fructans isolated from Agave angustifolia and the associated anticancer activity

Linear Inulin type fructan (ITF) prebiotics have a putative role in the prevention of colorectal cancer, whereas relatively little is known about branched fructans. This study aims to investigate the fermentation properties and potential prebiotic activity of branched fructans derived from Agave angustifolia Haw, using the Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME) model. The proximal, transverse and distal vessels were used to investigate fructan fermentation throughout the colon and to assess the alterations of the microbial composition and fermentation metabolites (short chain fatty acids and ammonia). The influence on bioactivity of the fermentation supernatant was assessed by MTT, Comet and transepithelial electrical resistance (TER), respectively. Addition of Agave fructan to the SHIME model significantly increased (P<0.05), bifidobacteria populations (proximal and transverse), SCFA concentrations (proximal, transverse and distal) and decreased ammonia concentrations in the distal vessel. Furthermore, the fermentation supernatant significantly (P<0.05) increased the TER of a Caco-2 cell monolayer (%) and decreased fluorescein-based paracellular flux, suggesting enhanced barrier function and reduced epithelial barrier permeability (proximal and distal vessel). While cytotoxicity and genotoxicity remained unaltered in response to the presence of Agave fructans. To conclude, branched Agave fructans show indications of prebiotic activity, particularly in relation to colon health by exerting a positive influence on gut barrier function, an important aspect of colon carcinogenesis.

Efficacy of a live attenuated Escherichia coli O78:K80 vaccine in chickens and turkeys

A candidate live vaccine for avian pathogenic Escherichia coli (APEC) was constructed from a virulent field APEC O78 strain by mutation of the aroA gene. The mutant was highly similar to the parent wild-type strain in respect of colony morphology, motility, growth in suspension, hemagglutination, Congo Red binding, HEp-2 cell adhesion, and the elaboration of surface antigens type 1 fimbriae and flagella, although production of curli fimbriae was reduced marginally. The mutant proved avirulent when inoculated into 1-day-old chicks by spray application and when presented again in the drinking water at 7 days of age. Chickens and turkeys vaccinated with an O78 aroA mutant were protected against a challenge at 6 wk of age by virulent APEC strains.