Heat shock protein 90 inhibition is cytotoxic to primary AML cells expressing mutant FLT3 and results in altered downstream signalling

Activating mutations of the FMS-like tyrosine kinase 3 gene (FLT3) occur in approximately one-third of patients with acute myeloid leukaemia (AML) and predict for a poor outcome. Heat shock protein 90 (Hsp90) is a molecular chaperone that is frequently used by cancer cells to stabilise mutant oncoproteins. Mutant FLT3 is chaperoned by Hsp90 in primary AML blasts whereas unmutated FLT3 is not, making Hsp90 inhibitors potentially useful therapeutically. The present study showed that inhibition of Hsp90 by 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG) was cytotoxic to primary AML cells expressing mutant FLT3. Inhibition of Hsp90 results in altered downstream signalling effects in primary AML cells with disruption of Janus kinase-signal transducer and activator of transcription (JAK-STAT), mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol 3/AKT signalling pathways. Co-treatment of blasts with 17-AAG and cytarabine resulted in a synergistic or additive effect in approximately 50% of AML cases tested. Our results confirm that Hsp90 is a valid molecular target in the therapy of AML. Inhibition of Hsp90 in parallel with conventional AML therapies may have particular benefit in those patients with the poor prognostic FLT3 mutant disease.

Erythropoietin production:evidence for multiple oxygen sensing pathways

The production of erythropoietin (Epo), the glycoprotein hormone which controls red blood cell formation, is regulated by feedback mechanisms sensing tissue oxygenation. The mechanism of the putative oxygen sensor has yet to be elucidated. There is evidence that at least two pathways participate in hypoxia signal transduction. One appears to involve a specific haem protein, and a second implicates reactive oxygen species (ROS). Iron catalyses the generation of intracellular ROS and therefore alters the cellular redox state. We have investigated the effect of modulating intracellular iron content on Epo production in Hep 3B cells. Iron chelation stimulates Epo production at 20% O2 and enhances Epo production at 1% O2, but it has no additive effect on cobalt-induced Epo production. Excess molar iron inhibited Epo production in response to hypoxia, desferrioxamine (DFO) and cobalt chloride and inhibited the DFO-enhancing effect of hypoxia-induced Epo production. We found that sulphydryl oxidising agents exert a differential inhibitory effect on hypoxia-induced versus DFO-induced Epo production, providing further evidence that multiple pathways of oxygen sensing exist.

Systemic oxidative-nitrosative-inflammatory stress during acute exercise in hypoxia; implications for microvascular oxygenation and aerobic capacity

New Findings

What is the central question of this study?Exercise performance is limited during hypoxia by a critical reduction in cerebral and skeletal tissue oxygenation. To what extent an elevation in systemic free radical accumulation contributes to microvascular deoxygenation and the corresponding reduction in maximal aerobic capacity remains unknown.What is the main finding and its importance?We show that altered free radical metabolism is not a limiting factor for exercise performance in hypoxia, providing important insight into the fundamental mechanisms involved in the control of vascular oxygen transport.

Exercise performance in hypoxia may be limited by a critical reduction in cerebral and skeletal tissue oxygenation, although the underlying mechanisms remain unclear. We examined whether increased systemic free radical accumulation during hypoxia would be associated with elevated microvascular deoxygenation and reduced maximal aerobic capacity (). Eleven healthy men were randomly assigned single-blind to an incremental semi-recumbent cycling test to determine  in both normoxia (21% O_{2) and hypoxia (12% O2) separated by a week. Continuous-wave near-infrared spectroscopy was employed to monitor concentration changes in oxy- and deoxyhaemoglobin in the left vastus lateralis muscle and frontal cerebral cortex. Antecubital venous blood samples were obtained at rest and at  to determine oxidative (ascorbate radical by electron paramagnetic resonance spectroscopy), nitrosative (nitric oxide metabolites by ozone-based chemiluminescence and 3-nitrotyrosine by enzyme-linked immunosorbent assay) and inflammatory stress biomarkers (soluble intercellular/vascular cell adhesion 1 molecules by enzyme-linked immunosorbent assay). Hypoxia was associated with increased cerebral and muscle tissue deoxygenation and lower  (P < 0.05 versus normoxia). Despite an exercise-induced increase in oxidative–nitrosative–inflammatory stress, hypoxia per se did not have an additive effect (P > 0.05 versus normoxia). Consequently, we failed to observe correlations between any metabolic, haemodynamic and cardiorespiratory parameters (P > 0.05). Collectively, these findings suggest that altered free radical metabolism cannot explain the elevated microvascular deoxygenation and corresponding lower  in hypoxia. Further research is required to determine whether free radicals when present in excess do indeed contribute to the premature termination of exercise in hypoxia.}

Relative contributions of lipooligosaccharide inner and outer core modifications to nontypeable Haemophilus influenzae pathogenesis

Nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi) is a frequent commensal of the human nasopharynx that causes opportunistic infection in immunocompromised individuals. Existing evidence associates lipooligosaccharide (LOS) with disease, but the specific and relative contributions of NTHi LOS modifications to virulence properties of the bacterium have not been comprehensively addressed. Using NTHi strain 375, an isolate for which the detailed LOS structure has been determined, we compared systematically a set of isogenic mutant strains expressing sequentially truncated LOS. The relative contributions of 2-keto-3-deoxyoctulosonic acid, the triheptose inner core, oligosaccharide extensions on heptoses I and III, phosphorylcholine, digalactose, and sialic acid to NTHi resistance to antimicrobial peptides (AMP), self-aggregation, biofilm formation, cultured human respiratory epithelial infection, and murine pulmonary infection were assessed. We show that opsX, lgtF, lpsA, lic1, and lic2A contribute to bacterial resistance to AMP; lic1 is related to NTHi self-aggregation; lgtF, lic1, and siaB are involved in biofilm growth; opsX and lgtF participate in epithelial infection; and opsX, lgtF, and lpsA contribute to lung infection. Depending on the phenotype, the involvement of these LOS modifications occurs at different extents, independently or having an additive effect in combination. We discuss the relative contribution of LOS epitopes to NTHi virulence and frame a range of pathogenic traits in the context of infection.

Identification of synergists that potentiate the action of polymyxin B against Burkholderia cenocepacia

Burkholderia cenocepacia and other members of the Burkholderia cepacia complex (Bcc) are highly multidrug-resistant bacteria that cause severe pulmonary infections in patients with cystic fibrosis. A screen of 2686 compounds derived from marine organisms identified molecules that could synergize with polymyxin B to inhibit growth of B. cenocepacia. At 1 μg/ml, five compounds synergized with polymyxin B and inhibited the growth of B. cenocepacia by more than 70% compared to growth in polymyxin B alone. Follow-up testing revealed that one compound from the screen, the aminocoumarin antibiotic novobiocin, synergized with polymyxin B and colistin against tobramycin-resistant clinical isolates of B. cenocepacia and Burkholderia multivorans. In parallel, we show that novobiocin sensitivity is common among Bcc species and these bacteria are even more susceptible to an alternative aminocoumarin, clorobiocin, which also had an additive effect with polymyxin B against B. cenocepacia. These studies support using aminocoumarin antibiotics to treat Bcc infections and show that synergizers can be found to increase the efficacy of antimicrobial peptides and polymyxins against Bcc bacteria.

Acute hypoxia improves insulin sensitivity (SI2*) and β cell function in individuals with Type 2 Diabetes

Type 2 diabetes is a multifactorial metabolic disease characterized by defects in β-cells function, insulin sensitivity, glucose effectiveness and endogenous glucose production (1). It is widely accepted that insulin and exercise are potent stimuli for glucose transport (2). Acute exercise is known to promote glucose uptake in skeletal muscle via an intact contraction stimulated mechanism (3), while post-exercise improvements in glucose control are due to insulin-dependant mechanisms (2). Hypoxia is also known to promote glucose uptake in skeletal muscle using the contraction stimulated pathway. This has been shown to occur in vitro via an increase in β-cell function, however data in vivo is lacking. The aim of this study was to examine the effects of acute hypoxia with and without exercise on insulin sensitivity (SI2*), glucose effectiveness (SG2*) and β-cell function in individuals with type 2 diabetes. Following an overnight fast, six type 2 diabetics, afer giving informed written consent, completed 60 min of the following: 1) normoxic rest (Nor Rest); 2) hypoxic rest [Hy Rest; O2 = 14.6 (0.4)%]; 3) normoxic exercise (Nor Ex); 4) hypoxic exercise [Hy Ex; O2 = 14.6 (0.4)%]. Exercise trails were set at 90% of lactate threshold. Each condition was followed by a labelled intravenous glucose tolerance test (IVGTT) to provide estimations of SI2*, SG2* and β-cell function. Values are presented as means (SEM). Two-compartmental minimal model analysis showed SI2* to be higher following Hy Rest when comparisons were made with Nor Rest (P = 0.047). SI2* was also higher following Hy Ex [4.37 (0.48) x10-4 . min-1 (μU/ml)] compared to Nor Ex [3.24 (0.51) x10-4 . min-1 (μU/ml)] (P = 0.048). Acute insulin response to glucose (AIRg) was reduced following Hy Rest vs. Nor Rest (P = 0.014 - Table 1). This study demonstrated that 1) hypoxia has the ability to increase glucose disposal; 2) hypoxic-induced improvements in glucose tolerance in the 4 hr following exposure can be attributed to improvements in peripheral SI2*; 3) resting hypoxic exposure improves β-cell function and 4) exercise and hypoxia have an additive effect on SG2* in type 2 diabetics. These findings suggest a possible use for hypoxia both with and without exercise in the clinical treatment of type 2 diabetes.

Terpinen-4-ol: estudo do efeito sinérgico/aditivo, adesão em co-cultura e alteração dos fatores de virulência sobre Candida spp

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Consumo de Fitoterápicos no Distrito de Viana do Castelo

A fitoterapia é umas das Medicinas Alternativas e/ou Complementares mais utilizadas pela população no quotidiano. Esta terapêutica é constituída por misturas de compostos químicos, que são responsáveis pelas suas ações no organismo. Estes compostos não atuam de forma independente, mas sim por efeito aditivo, antagónico ou sinérgico, resultando numa interação dos vários constituintes e dos diversos locais de ação. Nos últimos anos ressurgiu o interesse por esta terapia nos países desenvolvidos, principalmente devido aos efeitos secundários que os medicamentos convencionais podem provocar, e também pelo uso descontrolado e abusivo de certos fármacos. Deste modo, o número de estudos científicos com plantas e seus compostos tem vindo a aumentar ao longo dos anos, fornecendo evidências científicas quanto à sua segurança, aceitabilidade, eficácia, e mostrando menos efeitos secundários que os medicamentos convencionais. Com este projeto pretende-se caraterizar o conhecimento e o consumo de fitoterápicos pela população do distrito de Viana do Castelo. Aplicou-se um estudo observacional, descritivo do tipo transversal e analítico. A população alvo do estudo é a população em geral, residente no distrito de Viana do Castelo, com mais de 18 anos de idade. Para a recolha de informação foi realizado um questionário anónimo, confidencial e voluntário, a 914 individuos. A amostra é constituída maioritariamente por indivíduos do género feminino (58,3%). A faixa etária mais frequente é dos 18 aos 25 anos (19,7%) distribuída por todos os concelhos do distrito. Verificou-se que mais de 40% da população tem doença crónica, e mais de 60% recorreu a produtos fitoterápicos no último ano, havendo uma relação entre quem recorre a esta terapia e a existência de uma patologia crónica associada. Observou-se ainda que mais da 80% da população que utiliza estes produtos se encontra satisfeita com os resultados, sendo que mais de 85% dos utilizadores de fitoterápicos pretende voltar a utilizá-los.

The influence of water on the glucose affinity of hexokinase

In the present thesis, the role of hydration during the glucose induced conformational change of hexokinase is investigated. This is accomplished by applying the osmotic stress technique. The osmotic stress technique is founded on varying of the activity of water in a system in order to determine ifs effects. This is accomplished by adding inert solute molecules that are excluded from the system under study. The solute molecules used within the present investigation are Polyethylene glycols (PEGs). PEGs aid in the removal of water from hexokinase by exerting osmotic pressure. The osmotic pressures of the PEG solutions are also measured with both vapour pressure osmometry and secondary osmometry with phospholipids. An interesting discovery is made in that the osmotic pressures of PEG and co-solute solutions are non-additive. This indicates that PEG concentrates co-solutes in solution by making a certain proportion of the water inaccessible. Glucose binding was measured fluorometrically and the glucose equilibrium dissociation constant (GEDC) of hexokinase is measured in solutions containing the different MW PEGs. Changes in the sensitivity of the glucose affinity with osmotic pressure allows the calculation of the change in the numbers of polymer-inaccessible water molecules upon the binding of glucose to hexokinase ~Nw. It was determined the ~Nw decreases with increases in osmotic pressure in the presence of all MW PEGs. ~Nw decreases from values between 45-290 water molecules at low pressure to approximately 15 at high pressure. There is also a molecular weight dependence observed. There are large decreases in ~Nw with osmotic pressure in the presence of PEGs above MW 1000. However, below MW 1500 changes in ~Nw with osmotic pressure are relatively small. These findings are interpreted with respect to two possible mechanisms involving changes in the conformation of hexokinase u~der osmotic pressure and the access of the PEG molecules to water surrounding hexokinase.

L'influence de l'engagement de l'élève sur le lien entre le redoublement et le décrochage scolaire

Malgré une diminution de sa prévalence au cours des dernières décennies, le décrochage scolaire demeure une problématique inquiétante et ses effets ont de lourdes conséquences au niveau de l’individu et de la société. Parmi les nombreux facteurs de risque identifiés par les recherches dans le domaine de l’éducation, le redoublement est l’un des prédicteurs les plus puissants du décrochage scolaire. L’engagement scolaire a quant à lui été à plusieurs reprises identifié comme étant une variable prometteuse dans la prévention et l’intervention de l’abandon des études. L’objectif de cette étude est de vérifier l’effet potentiellement médiateur de l’engagement scolaire sur le lien entre le redoublement et le décrochage scolaire chez une population d’adolescents québécois provenant de milieux défavorisés. Malgré que les résultats ne démontrent pas un effet médiateur, ils permettent d’affirmer la présence d’un effet additif de l’engagement de l’élève au redoublement scolaire dans la prédiction du décrochage scolaire.

Sequential Machine learning Approaches for Portfolio Management

Cette thèse envisage un ensemble de méthodes permettant aux algorithmes d'apprentissage statistique de mieux traiter la nature séquentielle des problèmes de gestion de portefeuilles financiers. Nous débutons par une considération du problème général de la composition d'algorithmes d'apprentissage devant gérer des tâches séquentielles, en particulier celui de la mise-à-jour efficace des ensembles d'apprentissage dans un cadre de validation séquentielle. Nous énumérons les desiderata que des primitives de composition doivent satisfaire, et faisons ressortir la difficulté de les atteindre de façon rigoureuse et efficace. Nous poursuivons en présentant un ensemble d'algorithmes qui atteignent ces objectifs et présentons une étude de cas d'un système complexe de prise de décision financière utilisant ces techniques. Nous décrivons ensuite une méthode générale permettant de transformer un problème de décision séquentielle non-Markovien en un problème d'apprentissage supervisé en employant un algorithme de recherche basé sur les K meilleurs chemins. Nous traitons d'une application en gestion de portefeuille où nous entraînons un algorithme d'apprentissage à optimiser directement un ratio de Sharpe (ou autre critère non-additif incorporant une aversion au risque). Nous illustrons l'approche par une étude expérimentale approfondie, proposant une architecture de réseaux de neurones spécialisée à la gestion de portefeuille et la comparant à plusieurs alternatives. Finalement, nous introduisons une représentation fonctionnelle de séries chronologiques permettant à des prévisions d'être effectuées sur un horizon variable, tout en utilisant un ensemble informationnel révélé de manière progressive. L'approche est basée sur l'utilisation des processus Gaussiens, lesquels fournissent une matrice de covariance complète entre tous les points pour lesquels une prévision est demandée. Cette information est utilisée à bon escient par un algorithme qui transige activement des écarts de cours (price spreads) entre des contrats à terme sur commodités. L'approche proposée produit, hors échantillon, un rendement ajusté pour le risque significatif, après frais de transactions, sur un portefeuille de 30 actifs.

Innate immunity genes as determinants of resistance/susceptibility to human disease : studies in leukemia patients

La leucémie lymphoblastique aiguë des cellules Pré-B (B-ALL) reste le type de cancer le plus souvent diagnostiqué chez les enfants. Des études ont montré que des déterminants génétiques jouent un rôle important dans la susceptibilité/résistance au développement de ce cancer. À cet égard, les gènes Killer-cell Immunoglobulin-like Receptor (KIR) sont d'une importance particulière. Ces gènes sont fortement polymorphiques et codent pour des récepteurs qui contrôlent l’activité fonctionnelle des cellules Natural Killer (NK). Notre hypothèse est que les gènes activateurs des KIR s’associent avec la résistance innée pour développer la B-ALL. Afin d'évaluer cette hypothèse, nous avons entrepris une étude de cas-contrôles chez des enfants canadiens-français dans laquelle nous avons utilisé l'ADN génomique de 100 patients atteints de B-ALL ainsi que l’ADN de 245 individus sains. La présence ou l'absence de chaque gène KIR a été détectée par PCR en utilisant des amorces de séquences spécifiques. Nous avons trouvé que la présence des gènes KIR activateurs est significativement diminuée chez les enfants leucémiques par rapport aux témoins. En outre, le nombre de ces gènes a aussi montré une association significative linéaire avec la résistance au développement d’une B-ALL. Cela suggère des effets additifs de ces gènes permettant de conférer une protection contre ce cancer. Ces résultats pourraient être utiles afin de déceler de façon précoce les enfants ayant un risque de développer cette leucémie. Enfin, des stratégies thérapeutiques basées sur les récepteurs KIR pourraient être envisagées et s'avérer utiles concernant le traitement de ce cancer chez les enfants.

Effet des angiopoïétines sur la survie des neutrophiles

Nous avons identifié l’expression du récepteur des angiopoïétines, le récepteur Tie2, à la surface des neutrophiles humains. De plus, nous avons démontré qu’Ang1 et Ang2 induisent des activités pro-inflammatoires sur les neutrophiles, comme l’adhésion aux cellules endothéliales (CEs) et la synthèse du facteur d’activation plaquettaire (PAF). Puisque le PAF augmente la viabilité des neutrophiles et que les angiopoïétines modulent la survie des CEs, nous avons voulu évaluer l’effet des angiopoïétines sur la survie des neutrophiles. Des neutrophiles humains ont été isolés à partir du sang de donneurs sains en accord avec le comité d’éthique de l’Institut de cardiologie de Montréal. La viabilité des neutrophiles a été mesurée par cytométrie en flux à l’aide de marqueurs d’apoptose et de nécrose. Un traitement avec des témoins positifs, soit l’interleukine 8 (IL-8; 25 nM) ou le PAF (100 nM), a augmenté la survie basale des neutrophiles de 34 et 27%, respectivement. De plus, un traitement avec Ang1 (1 pM – 10 nM) a augmenté la survie des neutrophiles jusqu’à 35%, alors qu’Ang2 n’a eu aucun effet. La combinaison de l’IL-8 ou du PAF avec Ang1 (10 nM) a eu un effet additif sur la viabilité des neutrophiles et a augmenté la survie de 56 et 60%, respectivement. Un prétraitement avec des anticorps bloquants contre l’IL-8 a permis d’inhiber l’activité anti-apoptotique de l’IL-8 et d’Ang1 de 92 et 80%, respectivement. Ainsi, notre étude est la première à démontrer la capacité d’Ang1 à prolonger la viabilité des neutrophiles, qui est principalement causée par la relâche d’IL-8.

Potentiel du spinosad et de Beauveria bassiana comme agents de lutte contre le ver gris (Agrotis ipsilon)

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Sentiment de compétence parentale, qualité de la relation d’attachement et la fonction paternelle d’ouverture sur le monde chez des pères d’enfant d’âge scolaire

La fonction paternelle d’ouverture sur le monde (FPOM) est un concept récent dans le domaine de la recherche sur l’engagement paternel. Les liens entre les pratiques parentales et les représentations mentales qui sont associées à cette forme d’engagement paternel, les comportements et le développement des enfants sont peu connus. Cette étude transversale avait pour objet l’atteinte de deux objectifs, d’abord vérifier les liens prédictifs entre les dimensions de la FPOM, le sentiment de compétence parentale (SCP) des pères et la qualité de la relation d’attachement père-enfant. Ensuite, examiner le rôle potentiellement modérateur du SCP des pères sur les liens significatifs entre les dimensions de la FPOM et la qualité de la relation d’attachement père-enfant. Les données proviennent d’un échantillon de 200 pères québécois francophones ayant répondu à un questionnaire autorévélé. Leur enfant était âgé entre 5 et 13 ans (1ere à 6e année du primaire). Des modèles de régression linéaire hiérarchique ont été utilisés pour vérifier l’influence de l’effet modérateur. Les résultats montrent des corrélations positives significatives entre les dimensions « stimulation à la persévérance » et « discipline et enseignement des responsabilités » de la FPOM et la qualité de la relation d’attachement père-enfant. Les dimensions de la stimulation à la prise de risque et à la compétition de la FPOM ne sont pas corrélées à la qualité de la relation d’attachement père-enfant. Contrairement aux résultats attendus, le SCP des pères n’a pas d’effet modérateur sur les liens significatifs obtenus, mais plutôt un effet additif se traduisant par la présence de relations transactionnelles entre les variables. Des analyses complémentaires révèlent un effet modérateur marginalement significatif du SCP des pères sur le lien entre la stimulation à la persévérance de la FPOM et l’échelle « plaisir et sécurité » du questionnaire sur la qualité de la relation d’attachement père-enfant (QQRAPE). La propension des pères à stimuler leur enfant à persévérer émerge plus particulièrement lors d’activités ludiques et elle contribue au développement du sentiment de confiance et de sécurité personnelle de leur enfant. Ces résultats sont discutés en regard de la littérature actuelle afin de mieux comprendre les liens entre les variables.