Métabolisme énergétique cardiaque fœtal dans un modèle de restriction de croissance intra-utérine chez le rat

Une diète faible en sodium donnée à des rates lors de la dernière semaine de gestation induit une diminution de l’expansion volumique, du diamètre des artères utérines et du poids des placentas comparativement à des rates témoins. Ces perturbations suggèrent une diminution de la perfusion placentaire affectant l’apport foetal en nutriments. Les ratons naissent avec une restriction de croissance intra-utérine (RCIU). Chez le foetus, le substrat énergétique cardiaque principal est le glucose via la glycolyse. À la naissance, la source principale d’énergie est l’utilisation des acides gras par la β-oxydation. Nous émettons l’hypothèse que dans ce modèle de RCIU, le coeur foetal répond à la diminution d’apport nutritionnel due à une atteinte maternelle en adaptant son métabolisme énergétique cardiaque à la baisse. Les rates gestantes (témoins et recevant la diète faible en sodium) sont sacrifiées au jour 22 de gestation (sur 23). Les coeurs foetaux sont prélevés afin de caractériser les protéines dites « limitantes » in vitro des voies de la glycolyse et de la β-oxydation. Les expressions protéiques de GLUT1, GLUT4, HK1, HK2, CPT2, CPT1β, cytochrome c, PFK1, PKM1/2, mesurées par immunobuvardage de type Western, sont similaires entre les coeurs des foetus RCIU et témoins, mâles et femelles. L’expression protéique de CPT1α est diminuée dans les coeurs des femelles RCIU seulement. Il n’existe aucune différence significative entre les différents groupes quant à l’activité enzymatique de PKM1/2. Nos résultats dressent un profil métabolique général suggérant que le sexe du foetus peut avoir un effet sur la réponse cardiaque foetale à une atteinte du volume sanguin maternel causée par la diète restreinte en sodium. Ce profil métabolique semble démontrer une atteinte du catabolisme des lipides. Afin de bien caractériser cette réponse du mécanisme énergétique, l’activité enzymatique des autres enzymes principales de la glycolyse (HK1, HK2, PFK1), le flux intra-mitochondrial d’acyl CoA à travers les CPTs ainsi que la quantité totale d’acétyl CoA devront être quantifiés.

L’assistance médicalisée pour mourir demandée dans le cadre des soins de fin de vie : enjeux d’une éthique réflexive et critique pour l’humanisation de la mort

Par une approche analytique, cette étude en éthique clinique a examiné la problématique de la demande d’assistance médicalisée pour mourir formulée dans le cadre des soins de fin de vie. Partant du fait que cette demande sollicite les soignants dans leur savoir et leur savoir-faire, surtout dans leur savoir-être, cette étude rend d’abord compte d’un fait : bon gré mal gré l’interdit de l’euthanasie par la loi et la déontologie médicale, ainsi que le débat contradictoire à son sujet qui dure déjà voici quelques décennies, il arrive de temps à autres que les soignants œuvrant en soins de fin de vie, soient confrontés à une demande d’assistance médicalisée pour mourir. Cette demande qui émane de certaines personnes en fin de vie et / ou de leurs proches, est souvent source de malaise pour les soignants à l’endroit de qui elle crée des défis majeurs et fait naître des dilemmes éthiques importants. Plus particulièrement, cette demande interroge toujours la finalité même des soins de fin de vie : est-ce que l’aide pour mourir fait partie de ces soins ? En réponse à cette question difficile, cette démarche réflexive de soignant chercheur en éthique montre qu’il est difficile de donner une réponse binaire en forme de oui / non ; il est difficile de donner une réponse d’application universalisable, et de définir une généralisable conduite à tenir devant une telle demande, car chaque cas est singulier et unique à son genre. Cette étude montre prioritairement que l’humanisation de la mort est à la fois un enjeu éthique important et un défi majeur pour notre société où la vie des individus est médicalisée de la naissance à la mort. En conséquence, parce que la demande d’assistance médicalisée pour mourir sollicite les soignants dans leur savoir et leur savoir-faire, cette étude montre toute l’importance de la réflexivité et de la créativité que doivent développer les soignants pour apporter une réponse constructive à chaque demande : une réponse humanisant le mourir et la mort elle-même, c’est-à-dire une réponse qui soit, sur le plan éthique, raisonnable et cohérente, une réponse qui soit sur le plan humain, porteuse de sens. D’où, outre l’axiologie, cette démarche réflexive montre que l’interdisciplinarité, la sémantique, l’herméneutique et les grilles d’analyse en éthique, constituent des outils réflexifs efficaces pouvant mieux aider les soignants dans leur démarche. Sur quelles bases éthiques, les soignants doivent-ils examiner une demande d’assistance médicalisée pour mourir, demande qui se présente toujours sous la forme d’un dilemme éthique? Cette question renvoie entre autre au fait que cette demande sollicite profondément les soignants dans leur savoir-être en relation des soins de fin de vie. Aussi bonnes les unes que les autres, qu’on soit pour ou contre l’euthanasie, plusieurs stratégies et méthodes d’analyse sont proposées aux soignants pour la résolution des conflits des valeurs et des dilemmes éthiques. Mais, ce n’est pas sur cette voie-là que cette étude invite les soignants. C’est plutôt par leur réflexivité et leur créativité, enrichies principalement par leur humanisme, leur expérience de vie, leur intuition, et secondairement par les différentes méthodes d’analyse, que selon chaque contexte, les soignants par le souci permanent de bien faire qui les caractérisent, trouveront toujours par eux-mêmes ce qui convient de faire dans l’ici et maintenant de chaque demande. C’est pourquoi, devant une demande d’assistance médicalisée pour mourir qui leur est adressée dans le cadre des soins de fin de vie, cette démarche éthique invite donc les soignants à être « des cliniciens créatifs, des praticiens réflexifs» . C’est pour cette raison, sur le plan proprement dit de la réflexion éthique, cette étude fait apparaître les repères de l’éthique humaniste de fin de vie comme bases axiologiques sur lesquels les soignants peuvent construire une démarche crédible pour répondre au mieux à cette demande. L’éthique humaniste de fin de vie située dans le sillage de l’humanisme médical , où l’humain précède le médical, renvoie au fait qu’en soins de fin de vie où émerge une demande d’aide à la mort, entre le demandeur de cette aide et le soignant, tout doit être basé sur une confiante relation d’homme à homme, même si du côté du soignant, son savoir être dans cette relation est aussi enrichi par sa compétence, ses connaissances et son expérience ou son savoir-faire. Basée sur l’humanité du soignant dans la démarche de soins, l’éthique humaniste de fin de vie en tant que pratique réflexive émerge de la créativité éthique du soignant lui-même et de l’équipe autour de lui ; et cette éthique se situe entre interrogation et transgression, et se définit comme une éthique « du vide-de-sens-à-remplir » dans un profond souci humain de bien faire. Car, exclue l’indifférence à la demande de l’assistance médicalisée pour mourir, son acceptation ou son refus par le soignant, doit porter sur l’humanisation de la mort. Cette dernière étant fondamentalement définie par rapport à ce qui déshumanise la fin de vie.

Le rôle des symptômes d'hyperactivité- impulsivité dans la performance à une tâche de pointage manuel : quel rôle pour l'inattention?

L'intégralité de ce projet a été réalisé à l'aide de logiciels sous licence libre.

Impact du stress hyperoxique en période néonatale sur la structure vasculaire : implication des phénomènes de sénescence et rôle possible dans la programmation développementale de l'hypertension artérielle

Réalisé en cotutelle avec l'Université de Lorraine (France)

Effet d’une pré-sollicitation maximale isométrique des muscles stabilisateurs sur la coordination intermusculaire lors d’un exercice pluriarticulaire épuisant.

Introduction: Les stratégies d’optimisation de la performance chez les athlètes sont de plus en plus exploitées par les entraîneurs et préparateurs physiques. La potentialisation de post- activation (PAP) est reconnue comme étant un phénomène pouvant mener à une augmentation des performances. L’objectif de la présente étude était de donc décrire les effets d’une pré-sollicitation à la hanche sur la coordination inter-musculaire et la performance au cours d’un exercice épuisant. Méthodes: Six athlètes de patins de vitesse de courte piste (3 de sexe masculin et 3 de sexe féminin; âge: 20.2 ± 2.8 ans; moyenne±écart-type) ont exécuté aléatoirement un exercice qui consistait en 2 séries de 9 blocs de squats sautés maximaux, entre-coupés d’un squat isométrique d’une durée de 5 secondes sans pré-sollicitation préalable (CON) et avec une tâche de pré-sollicitation unilatérale de squat isométrique (EXP) contre une barre fixe de 2x3 secondes. Le pic de puissance moyen, l’amplitude et la fréquence moyenne d’EMG, et la vitesse et l’accélération angulaires des premiers et derniers blocs étaient enregistrés. Résultats: La pré-sollicitation isométrique maximale des membres inférieurs n’a pas amélioré de manière significative la performance de sauts et la coordination des muscles stabilisateurs à la hanche. La fréquence spectrale moyenne a néanmoins témoigné de l’implication de stratégies compensatoires du membre inférieur gauche en réponse à la fatigue. Conclusion: La pré-sollicitation des stabilisateurs à la hanche n’augmenterait pas la performance de squats répétés. Par contre, la fréquence moyenne du grand fessier et du tibial antérieur gauche ont suggéré meilleure résistance à la fatigue des muscles du membre inférieur non-dominant avec une pré-sollicitation. Les résultats de la présente étude indiquent donc la pertinence de considérer la pré-sollicitation dans un objectif de performance et de réadaptation sachant que l’asymétrie est omniprésente chez les athlètes et qu’elle est impliquée dans le taux élevé de blessures enregistré chez cette population.

Facteurs associés à la résilience des aidantes familiales d’un parent âgé en perte d’autonomie à domicile au Liban

Avec l’avancement en âge, les personnes âgées qui vivent à domicile ont besoin du soutien des membres de leur entourage, notamment d’un aidant familial dont le rôle n’est toutefois pas sans conséquence sur sa santé. Les écrits empiriques ont montré que certains aidants sont résilients, c’est-à-dire qu’ils s’adaptent à leur situation et continuent leur développement. Toutefois, aucune étude n’a été effectuée au Liban auprès des aidantes familiales pour expliquer la résilience dans ce contexte et, plus spécifiquement, pour déterminer les facteurs qui pourraient l’influencer. Cette étude à devis corrélationnel de prédiction avait pour but de vérifier certaines des relations postulées par un modèle empirique découlant des écrits, soit la contribution de facteurs personnels (stratégies de coping et auto-efficacité) et de facteurs contextuels (relations familiales, perception du soutien de l’entourage, et sens accordé au « prendre soin »),à la résilience des aidantes familiales libanaises qui prennent soin d’un proche âgé à domicile. L’étude a été effectuée au Liban auprès d’un échantillon de convenance composé de 140 aidantes familiales principales cohabitant à domicile avec un parent âgé de 65 ans et plus ayant une perte d’autonomie fonctionnelle ou cognitive. La collecte des données a été réalisée en arabe en utilisant un guide d’entrevue standardisé regroupant des instruments nord-américains traduits selon la méthode de traduction inversée parallèle, de même qu’une question ouverte portant sur la perception des aidantes de la résilience, soit des facteurs qui les aident à continuer à prendre soin de leur proche âgé tout en continuant à se développer. Une analyse de régression hiérarchique a permis de vérifier la contribution unique des facteurs personnels et contextuels à expliquer la résilience des aidantes familiales, en contrôlant pour l’âge et le niveau de scolarité des aidantes et pour le niveau de perte d’autonomie et la fréquence des comportements dysfonctionnels de leurs parents âgés. Une analyse de contenu a permis de décrire la perception des aidantes eu égard à la résilience. Les résultats ont montré que le modèle empirique, incluant les variables de contrôle explique 54% de la variance de la résilience et que quatre des facteurs considérés, soit les stratégies de coping centrées sur le problème, les stratégies de coping centrées sur les émotions, le sentiment d’auto-efficacité et le sens du « prendre soin » ont une contribution statistiquement significative à la résilience des aidantes. Parmi ces quatre facteurs, le sens du « prendre soin » et le sentiment d’auto-efficacité expliquent davantage de variance, soit 11% et 5% respectivement. L’analyse qualitative du discours des aidantes a montré qu’elles prennent soin de leur proche âgé surtout par souci de réciprocité, mais également parce qu’il s’agit d’un membre de la famille et par respect pour Dieu. Ce sont par ailleurs leurs croyances et la satisfaction liée au prendre soin qui les aident à continuer et à se développer. Cette étude offre une meilleure compréhension du concept de la résilience des aidantes familiales au Liban et de certains facteurs qui en sont des prédicteurs significatifs. Elle offre des pistes pour l’intervention infirmière dans le but de promouvoir la santé de la personne/famille en tant que partenaire de soins. Des recommandations pour la pratique, la formation et la recherche sont proposées.

Prédiction de l'évolution de la scoliose idiopathique de l'adolescent à l'aide des paramètres tridimensionnels du rachis

La scoliose idiopathique de l’adolescent est une déformation 3D du rachis. La littérature comporte une multitude d’études sur la prédiction de l’évolution et l’identification de facteurs de risque de progression. Pour l’instant les facteurs de risque établis sont l’amplitude de la déformation, la maturité squelettique et le type de courbure. Plusieurs autres champs ont été explorés comme les aspects génétiques, biochimiques, mécaniques, posturaux et topographiques, sans vraiment apporter beaucoup de précision à la prédiction de l’évolution. L’avancement de la technologie permet maintenant de générer des reconstructions 3D du rachis à l’aide des radiographies standard et d’obtenir des mesures de paramètres 3D. L’intégration de ces paramètres 3D dans un modèle prédictif représente une avenue encore inexplorée qui est tout à fait logique dans le contexte de cette déformation 3D du rachis. L’objectif général de cette thèse est de développer un modèle de prédiction de l’angle de Cobb à maturité squelettique à partir de l’information disponible au moment de la première visite, soit l’angle de Cobb initial, le type de courbure, l’âge osseux et des paramètres 3D du rachis. Dans une première étude, un indice d’âge osseux a été développé basé sur l’ossification de l’apophyse iliaque et sur le statut du cartilage triradié. Cet indice comporte 3 stades et le second stade, qui est défini par un cartilage triradié fermé avec maximum 1/3 d’ossification de l’apophyse iliaque, représente le moment pendant lequel la progression de la scoliose idiopathique de l’adolescent est la plus rapide. Une seconde étude rétrospective a permis de mettre en évidence le potentiel des paramètres 3D pour améliorer la prédiction de l’évolution. Il a été démontré qu’à la première visite il existe des différences pour 5 paramètres 3D du rachis entre un groupe de patients qui sera éventuellement opéré et un groupe qui ne progressera pas. Ces paramètres sont : la moyenne da la cunéiformisation 3D des disques apicaux, la rotation intervertébrale à la jonction inférieure de la courbure, la torsion, le ratio hauteur/largeur du corps vertébral de T6 et de la colonne complète. Les deux dernières études sont basées sur une cohorte prospective de 133 patients avec une scoliose idiopathique de l’adolescent suivi dès leur première visite à l’hôpital jusqu’à maturité squelettique. Une première étude a permis de mettre en évidence les différences morphologiques à la première visite entre les patients ayant progresser de plus ou moins de 6°. Des différences ont été mise en évidence pour la cyphose, l’angle de plan de déformation maximal, la rotation ntervertébrale l’apex, la torsion et plusieurs paramètres de «slenderness». Ensuite une seconde étude a permis de développer un modèle prédictif basé sur un modèle linéaire général en incluant l’indice d’âge osseux développé dans la première étude, le type de courbure, l’amplitude de l’angle de Cobb à la première visite, l’angle de déformation du plan maximale, la cunéiformisation 3D des disques T3-T4, T8-­T9, T11-­T12 et la somme des cunéiformisation 3D de tous les disques thoraciques et lombaires. Le coefficient de détermination multiple pour cette modélisation est de 0.715. Le modèle prédictif développé renforce l’importance de considérer la scoliose idiopathique dans les trois dimensions et il permettra d’optimiser la prédiction de l’évolution au moment de la première visite.

Le développement positif des jeunes en contexte sportif parascolaire : évaluation du programme d’intervention psychosociale Bien dans mes Baskets

L’objectif général de cette thèse était d’explorer le développement personnel de jeunes à risque de délinquance et de décrochage scolaire à travers leur participation à un programme d’intervention psychosociale nommé « Bien dans mes Baskets » (BdmB). Ce programme utilise le basketball parascolaire comme outil d’intervention et il a comme particularité qu’une bonne partie de ses entraineurs-intervenants détiennent une formation professionnelle en travail social ou domaines connexes. Cette thèse présente les résultats de trois études faisant partie d’un projet de recherche plus vaste portant sur l’évaluation du programme BdmB. Une première étude a exploré le processus de transfert, à d’autres domaines d’activités, des habiletés de vie ciblées par le programme BdmB. Des entretiens semi-directifs ont été réalisés auprès de 14 anciens participants et sept anciennes participantes du programme. Nos résultats suggèrent que trois principaux facteurs semblent avoir joué un rôle dans le processus de transfert des habiletés de vie développées au sein de BdmB, soit la présence de contextes favorisant l’apprentissage expérientiel, la valeur relative accordée aux différents domaines d’activités et la trajectoire de vie. Il ressort également de nos données qu’au-delà du processus de transfert sur une base individuelle, il est possible qu’un transfert puisse s’opérer dans la communauté. L’objectif de la deuxième étude était d’explorer comment et dans quelle mesure les expériences au sein de BdmB ont pu servir de levier au processus d’empowerment. Des entretiens semi-directifs ont été réalisés auprès de sept anciennes participantes de BdmB. Nos résultats suggèrent que la pratique sportive, combinée à une intervention psychosociale, peut contribuer au développement d’un plus grand contrôle sur sa vie. Cette amélioration serait la résultante cumulative de divers apprentissages, dont le développement et le transfert d’habiletés de vie et la capacité à résister aux influences externes négatives présentes dans leurs milieux de vie respectifs, ainsi que l’impact positif des expériences vécues au sein de BdmB sur la persévérance scolaire et les aspirations professionnelles. Une troisième étude avait pour objectif d’évaluer l’impact du programme BdmB sur le sentiment d’appartenance à l’école et la perception de soutien social. Un devis quasi expérimental a été utilisé pour évaluer l’impact du programme auprès des athlètes-étudiants(es) actuels. Le groupe d’intervention était composé des athlètes-étudiants de BdmB et les groupes de comparaison étaient constitués des étudiants de la même école ne participant pas au programme et pratiquant ou non un autre sport. Les individus ont été sondés à deux reprises à l’aide d’un questionnaire auto administré sur une période de deux années scolaires. Les résultats de l’étude indiquent que le groupe BdmB a développé un meilleur sentiment d’appartenance et a perçu un meilleur soutien social par rapport aux groupes de comparaison.

Experiences of participants in the field of food insecurity through the lens of Bourdieu's cultural capital : practical and theoretical explorations

Ce mémoire utilise des données qualitatives provenant d’entretiens semi-structurés pour examiner les ressources qu’utilisent les individus qui font face à l’insécurité alimentaire sous l’angle du capital culturel de Pierre Bourdieu. Les participants étaient choisis parmi les usagers des organismes alternatifs qui œuvrent en sécurité alimentaire à Montréal. Tous étaient en situation d’insécurité alimentaire. Des analyses inductives et déductives étaient exécutées. Seize indicateurs de la forme du capital culturel incorporée, et trois indicateurs de chacune des formes institutionnalisées et objectivées ont été trouvés à être reliés aux stratégies qu’utilisaient les répondants pour améliorer leur situation alimentaire. Cette recherche nous indique que le capital culturel individuel joue un rôle dans les stratégies utilisées, incluant la participation dans les organismes communautaires. De plus, un manque de capital approprié peut servir comme barrière à la participation dans certaines stratégies ce qui pourra avancer des réflexions sur la justesse et l’efficacité des stratégies actuelles.

Genetic Landscape of Joubert syndrome in French Canadians

Le syndrome de Joubert est une maladie récessive caractérisée par une malformation congénitale distincte du tronc cérébral et du cervelet, associée à une anomalie des mouvements oculaires (apraxie oculomotrice), une respiration irrégulière, un retard de développement, et une ataxie à la démarche. Au cours de la dernière décennie, plus de 20 gènes responsables ont été identifiés, tous ayant un rôle important dans la structure et la fonction des cils primaires. Ainsi, le syndrome de Joubert est considéré une ciliopathie. Bien que le Syndrome de Joubert ait été décrit pour la première fois dans une famille canadienne-française en 1969, le(s) gène(s) causal demeurait inconnu dans presque tous les cas de syndrome de Joubert recensés en 2010 dans la population canadienne-française, soit début de mon projet doctoral. Nous avons identifié un total de 43 individus canadiens-français (35 familles) atteints du syndrome de Joubert. Il y avait un regroupement de familles dans la région du Bas-Saint-Laurent de la province de Québec, suggérant la présence d'un effet fondateur. L’objectif de ce projet était de caractériser la génétique du syndrome de Joubert dans la population canadienne-française. Notre hypothèse était qu’il existait un effet fondateur impliquant au moins un nouveau gène JBTS. Ainsi, dans un premier temps, nous avons utilisé une approche de cartographie par homozygotie. Cependant, nous n’avons pas identifié de région d’homozygotie partagée parmi les individus atteints, suggérant la présence d’une hétérogénéité génétique ou allélique. Nous avons donc utilisé le séquençage exomique chez nos patients, ce qui représente une approche plus puissante pour l’étude de conditions génétiquement hétérogènes. Nos travaux ont permis l’identification de deux nouveaux gènes responsables du syndrome de Joubert: C5orf42 et TMEM231. Bien que la localisation cellulaire et la fonction de C5orf42 soient inconnus au moment de cette découverte, nos résultats génétiques combinés avec des études ultérieures ont établi un rôle important de C5orf42 dans la structure et la fonction ciliaire, en particulier dans la zone de transition, qui est une zone de transition entre le cil et le reste de la cellule. TMEM231 avait déjà un rôle établi dans la zone de transition ciliaire et son interaction avec d’autres protéines impliquées dans le syndrome de Joubert était connu. Nos études ont également identifié des variants rares délétères chez un patient JBTS dans le gène ciliaire CEP104. Nous proposons donc CEP104 comme un gène candidat JBTS. Nous avons identifié des mutations causales dans 10 gènes, y compris des mutations dans CC2D2A dans 9 familles et NPHP1 dans 3 familles. Au total, nous avons identifié les mutations causales définitives chez 32 des 35 familles étudiées (91% des cas). Nous avons documenté un effet fondateur complexe dans la population canadienne-française avec de multiples mutations récurrentes dans quatre gènes différents (C5orf42, CC2D2A, TMEM231, NPHP1). Au début de ce projet de recherche, l’étiologie génétique était inconnue chez les 35 familles touchées du syndrome de Joubert. Maintenant, un diagnostique moléculaire définitif est identifié chez 32 familles, et probable chez les 3 autres. Nos travaux ont abouti à la caractérisation génétique du syndrome de Joubert dans la population canadienne-française grâce au séquençage exomique, et révèlent la présence d'un effet fondateur complexe avec une l'hétérogénéité allélique et intralocus importante. Ces découvertes ont éclairé la physiologie de cette maladie. Finalement, l’identification des gènes responsables ouvre de nouvelles perspectives diagnostiques ante-natales, et de conseils génétique, très précieuses pour les familles.

The effect of ultraviolet radiation on the pathogenesis of {\it Candida albicans} in mice

Ultraviolet (UV) radiation produces immunological alterations in both humans and animals that include a decrease in the delayed type hypersensitivity (DTH) response to complex antigens, and to the induction of the suppressor T cell pathway. Cell-mediated immunity of the type that is altered by UV radiation has been shown to be important in host resistance against microorganisms. My dissertation addresses questions concerning the effects of UV radiation on the pathogenesis of opportunistic fungal pathogens such as Candida albicans.^ The (DTH) response of C3H mice exposed to ultraviolet (UV) radiation before (afferent arm of DTH) or after (efferent arm of DTH) infection with Candida albicans was markedly and systemically suppressed. Although suppression of both the afferent and efferent phases of DTH were caused by similar wavebands within the ultraviolet region, the dose of UV radiation that suppressed the efferent arm of DTH was 10-fold higher than the dose that suppressed the afferent arm of the DTH reaction.^ The DTH response of C57BL/6 mice was also suppressed by UV radiation; however the suppression was accomplished by exposure to significantly lower doses UV radiation compared to C3H mice. In C57BL/6 mice, the dose of UV radiation that suppressed the afferent phase of DTH was 5-fold higher than the dose that suppressed the efferent phase.^ Exposure of C3H mice to UV radiation before sensitization induced splenic suppressor T cells that upon transfer to normal recipients, impaired the induction of DTH to Candida. In contrast, the suppression caused by UV irradiation of mice after sensitization was not transferable. Spleen cells from sensitized mice exhibited altered homing patterns in animals that were exposed to UV radiation shortly before receiving cells, suggesting that UV-induced suppression of the efferent arm of DTH could result from an alteration in the distribution of effector cells.^ UV radiation decreased the survival of Candida-infected mice; however, no correlation was found between suppression of the DTH response and the course of lethal infection. This suggested that DTH was not protective against lethal disease with this organism. UV radiation also changed the persistence of the organism in the internal organs. UV-irradiated, infected animals had increased numbers of Candida in their kidneys compared to non-irradiated mice. Sensitization prior to UV irradiation aided clearance of the organism from the kidneys of UV-irradiated mice.^ These data show that UV radiation suppresses cell-mediated immunity to Candida albicans in mice and increases mortality of Candida-infected mice. Moreover, the data suggest that an increase in environmental UV radiation could increase the severity of pathogenic infections. ^

The interaction of P160 BCR with BCR-ABL gene products unique to Philadelphia chromosome leukemias

The BCR gene is involved in the pathogenesis of Philadelphia chromosome-positive (Ph$\sp1$) leukemias. Typically, the 5$\sp\prime$ portion of BCR on chromosome 22 becomes fused to a 5$\sp\prime$ truncated ABL gene from chromosome 9 resulting in a chimeric BCR-ABL gene. To investigate the role of the BCR gene product, a number of BCR peptide sequences were used to generate anti-BCR antibodies for detection of BCR and BCR-ABL proteins. Since both BCR and ABL proteins have kinase activity, the anti-BCR antibodies were tested for their ability to immunoprecipitate BCR and BCR-ABL proteins from cellular lysates by use of an immunokinase assay. Antisera directed towards the C-terminal portions of P160 BCR, sequences not present in BCR-ABL proteins, were capable of co-immunoprecipitating P210 BCR-ABL from the Ph$\sp1$- positive cell line K562. Re-immunoprecipitation studies following complete denaturation showed that C-terminal BCR antisera specifically recognized P160 BCR but not P210 BCR-ABL. These and other results indicated the presence of a P160 BCR/P210 BCR-ABL protein complex in K562 cells. Experiments performed with Ph$\sp1$-positive ALL cells and uncultured Ph$\sp1$-positive patient white blood cells established the general presence of BCR/BCR-ABL protein complexes in BCR-ABL expressing cells. However, two cell lines derived from Ph$\sp1$-positive patients lacked P160 BCR/P210 BCR-ABL complexes. Lysates from one of these cell lines mixed with lysates from a cell line that expresses only P160 BCR failed to generate BCR/BCR-ABL protein complexes in vitro indicating that P160 BCR and P210 BCR-ABL do not simply oligomerize.^ Two-dimensional tryptic maps were performed on both BCR and BCR-ABL proteins labeled in vitro with $\sp{32}$P. These maps indicate that the autophosphorylation sites in BCR-ABL proteins are primarily located within BCR exon 1 sequences in both P210 and P185 BCR-ABL, and that P160 BCR is phosphorylated in trans in similar sites by the activated ABL kinase of both BCR-ABL proteins. These results provide strong evidence that P160 BCR serves as a target for the BCR-ABL oncoprotein.^ K562 cells, induced to terminally differentiate with the tumor promoter TPA, show a loss of P210 BCR-ABL kinase activity 12-18 hours after addition of TPA. This loss coincides with the loss of activity in P160 BCR/P210 BCR-ABL complexes but not with the loss of the P210 BCR-ABL, suggesting the existence of an inactive form of P210 BCR-ABL. However, a degraded BCR-ABL protein served as the kinase active form preferentially sequestered within the remaining BCR/BCR-ABL protein complex.^ The results described in this thesis form the basis for a model for BCR-ABL induced leukemias which is presented and discussed. ^

Intracellular signalling by the insulin receptor

The insulin receptor transduces insulin's biological signal through the tyrosine kinase present in the receptor's B subunit. The activated insulin receptor kinase then phosphorylates a series of intracellular substrate including insulin receptor substrate 1 (IRS-1), which has been shown to be the pivotal substrate for insulin receptor signal transduction. The phosphorylated tyrosine residues in IRS-1 can bind and activate the downstream effectors, many of which are SH2 domain containing proteins such as phosphotidylinositol 3-kinase, growth factor binding protein 2, and SH2 phosphotyrosine phosphatase 2. Phosphorylated synthetic IRS-1 peptides with the corresponding sequences of the IRS-1 have been shown to associate and activate their respective SH2 domain containing proteins. Another important event happening during insulin binding with the insulin receptor is that the insulin receptor rapidly undergoes internalization. However, the insulin receptor signalling and the receptor endocytosis have been studied as two independent processes. The hypothesis of the present thesis is that the insulin receptor endocytosis is involved in insulin receptor signalling and signal termination. The results of the present investigation demonstrate that insulin receptors in the earliest stage of endocytosis contain significantly greater kinase activity towards IRS-1 peptides than the receptors localized at the plasma membrane, indicating that they are potentially more capable of transducing signals. On the other hand, insulin receptors in the middle and late stage of endocytosis lose their kinase activity, suggesting that insulin receptor kinase activity inactivation and signal termination might take place in the late phase of the insulin receptor internalization. In addition, this study also found that the increased insulin receptor kinase activity in the endosomes is related to the tyrosyl phosphorylation of the specific domains of the receptor's $\beta$ subunit. ^

Molecular mechanisms of protein kinase-mediated desensitization and internalization of the $\beta$-adrenergic receptor

The $\beta$-adrenergic receptor ($\beta$AR), which couples to G$\sb{\rm s}$ and activates adenylylcyclase, has been a prototype for studying the activation and desensitization of G-protein-coupled receptors. The main objective of the present study is to elucidate the molecular mechanisms of protein kinase-mediated desensitization and internalization of the $\beta$AR.^ Activation of cAPK or PKC causes a rapid desensitization of $\beta$AR stimulation of adenylylcyclase in L cells, which previous studies suggest involves the cAPK/PKC consensus phosphorylation site in the third intracellular loop of the $\beta$AR, RRSSK$\sp{263}$. To determine the role of the individual serines in the cAPK- and PKC-meditated desensitizations, wild type (WT) and mutant $\beta$ARs containing the substitutions, Ser$\sp{261} \to$ A, Ser$\sp{262} \to$ A, Ser$\sp{262} \to$ D, and Ser$\sp{261/262} \to$ A, were constructed and stably transfected into L cells. The cAPK-mediated desensitization was decreased 70-80% by the Ser$\sp{262} \to$ A, Ser$\sp{262} \to$ D, and the Ser$\sp{261/262} \to$ A mutations, but was not altered by the Ser$\sp{261} \to$ A substitution, demonstrating that Ser$\sp{262}$ was the primary site of the cAPK-induced desensitization. The PMA/PKC-induced desensitization was unaffected by either of the single serine to alanine substitutions, but was reduced 80% by the double serine to alanine substitution, suggesting that either serine was sufficient to confer the PKC-mediated desensitization. Coincident stimulation of cAPK and PKC caused an additive desensitization which was significantly reduced (80%) only by the double substitution mutation. Quantitative evaluation of the coupling efficiencies and the GTP-shift of the WT and mutant receptors demonstrated that only one of the mutants, Ser$\sp{262} \to$ A, was partially uncoupled. The Ser$\sp{262} \to$ D mutation did not significantly uncouple, demonstrating that introducing a negative charge did not appear to mimic the desensitized state of the receptor.^ To accomplish the in vivo phosphorylation of the $\beta$AR, we used two epitope-modified $\beta$ARs, hemagglutinin-tagged $\beta$AR (HA-$\beta$AR) and 6 histidine-tagged $\beta$AR (6His-$\beta$AR), for a high efficiency purification of the $\beta$AR. Neither HA-$\beta$AR nor 6His-$\beta$AR altered activation and desensitization of the $\beta$AR significantly as compared to unmodified wild type $\beta$AR. 61% recovery of ICYP-labeled $\beta$AR was obtained with Ni-NTA column chromatography.^ The truncation 354 mutant $\beta$AR(T354), lacking putative $\beta$ARK site(s), displayed a normal epinephrine stimulation of adenylylcyclase. Although 1.0 $\mu$M epinephrine induced 60% less desensitization in T354 as compared to wild type $\beta$AR, 1.0 $\mu$M epinephrine-mediated desensitization in T354 was 35% greater than PGE$\sb1$-mediated desensitization, which is essentially identical in both WT and T354. These results suggested that sequences downstream of residue 354 may play a role in homologous desensitization and that internalization may be attributed to the additional desensitization besides the cAMP mechanism in T354 $\beta$AR. (Abstract shortened by UMI.) ^

The role of nitric oxide in apoptosis and cancer metastasis

The purpose of these studies was to investigate the role of nitric oxide (NO) in tumor metastasis. K-1735 Metastatic cells survived in blood circulation to produce experimental lung metastases, whereas nonmetastatic cells did not. After incubation with combination cytokines or lipopolysaccharide (LPS), nonmetastatic cells exhibited high levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) activity and NO production, whereas metastatic cells did not. The production of NO directly correlated with cytotoxic effects of cytokines or LPS. To provide direct evidence for the inverse correlation between the production of endogenous NO and the ability of K-1735 cells to survive in syngeneic mice to produce lung metastases, highly metastatic K-1735 clone 4 cells (C4.P), which express low levels of iNOS, were transfected with a functional iNOS (C4.L8), inactive-mutated iNOS (C4.S2), or neomycin-resistance (C4.Neo) genes in medium containing 3 mM NMA. C4.P, C4.Neo.3, and C4.S2.3 cells were highly metastatic whereas C4.L8.5 cells were not metastatic. The C4.L8.5 cells produced slow growing subcutaneous tumors in nude mice, whereas the other three lines produced fast growing tumors. In vitro studies indicated that the expression of iNOS in C4.L8.5 cells induced apoptosis. Collectively, these data demonstrate that the expression of recombinant iNOS in melanoma cells is associated with apoptosis, suppression of tumorigenicity, and abrogation of metastasis.^ Furthermore, multiple systemic administrations of multilamellar vesicle-liposomes (MLV) containing the lipopeptide CGP 31362 (MLV-31362) or MLV-31362 combined with murine interferon-gamma (IFN-$\gamma$) eradicated the metastases by M5076 reticular cell sarcoma. Tumor regression correlated with iNOS expression within the tumor lesions and with increased NO production. The administration of NMA significantly decreased NO production and diminished the antitumor activities. These data imply that the activation of iNOS can serve as a target for immunotherapeutic agents for treatment of murine reticulum cell sarcoma metastases. ^