Vulnérabilité cardiaque au stress au cours du remodelage ventriculaire pathologique : rôle de la mitochondrie et du pore de perméabilité transitionnelle (PTP)

L’objectif central de cette thèse de Doctorat était d’investiguer les dysfonctions mitochondriales qui surviennent précocement au cours de la phase compensée du remodelage ventriculaire pathologique et qui pourraient jouer un rôle causal dans la progression vers l’insuffisance cardiaque. Nos travaux antérieurs, réalisés à l’aide d’un modèle de surcharge volumique chronique induite par une fistule aorto-cavale (ACF) chez le Rat WKHA, ont montré qu’au cours du remodelage ventriculaire, les mitochondries développaient une vulnérabilité à l’ouverture du pore de perméabilité transitionnelle (PTP : un élément clé de la signalisation de la mort cellulaire) [1]. Ceci était observable au stade compensé du remodelage en absence des dysfonctions mitochondriales majeures typiquement observées dans le cœur insuffisant. Ces résultats nous ont amenés à suggérer que la vulnérabilité à l’ouverture du PTP pourrait constituer un mécanisme précoce favorisant la progression de la cardiopathie. Dans l’étude 1 de cette thèse, nous avons tenté de tester cette hypothèse en induisant une ACF chez deux souches de rats affichant de très nettes différences au niveau de la propension à développer l’insuffisance cardiaque : les souches WKHA et Sprague Dawley (SD). Nos études in vitro sur organelles isolées et in situ sur l’organe entier ont permis de confirmer que, dans le cœur ACF, les mitochondries développent une vulnérabilité à l’ouverture du PTP et à l’activation de la voie mitochondriale de la mort cellulaire lorsqu’exposées à des stress pertinents à la pathologie (surcharge calcique, ischémie-reperfusion [I-R]). Cependant, bien que comparativement aux animaux WKHA, les animaux SD démontraient un remodelage ventriculaire plus rapide et prononcé et une progression précoce vers l’insuffisance cardiaque, aucune différence n’était observable entre les deux groupes au niveau des dysfonctions mitochondriales, suggérant quelles ne sont pas à l’origine de la progression plus rapide de la pathologie chez la souche SD, à tout le moins en réponse à la surcharge volumique. Nous avons par la suite déterminé, à l’aide des mêmes approches expérimentales, si cette vulnérabilité mitochondriale était observable dans une cardiopathie d’étiologie différente, plus spécifiquement celle qui est associée à la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), une maladie génétique causée par une mutation de la protéine dystrophine. Nos études menées (études 2-4) sur de jeunes souris mdx (le modèle murin de la DMD) exemptes de tout signe clinique de cardiopathie n’ont révélé aucune différence au niveau des fonctions mitochondriales de base. Cependant, tout comme dans le modèle d’ACF, les mitochondries dans le cœur de souris mdx étaient significativement plus vulnérables à l’ouverture du PTP lorsque soumises à une I-R (étude 2). Par ailleurs, nous avons démontré que l’administration aiguë de sildénafil aux souris mdx induisait une abolition de l’ouverture du PTP et de ses conséquences signalétiques, une diminution marquée du dommage tissulaire et une meilleure récupération fonctionnelle à la suite de l’I-R (étude 3). Nous avons ensuite testé chez la souris mdx l’administration aiguë de SS31, un peptide anti-oxydant ciblé aux mitochondries, cependant aucun effet protecteur n’a été observé, suggérant que le tamponnement des radicaux libres est d’une utilité limitée si les perturbations de l’homéostasie calcique typiques à cette pathologie ne sont pas traitées simultanément (étude 4). Globalement, les travaux effectués au cours de cette thèse démontrent que la vulnérabilité à l’ouverture du PTP constitue une dysfonction précoce et commune qui survient au cours de remodelages ventriculaires pathologiques d’étiologies différentes. Par ailleurs, ces travaux suggèrent des stratégies d’intervention pharmacologiques ciblant ce processus, dont l’efficacité pour la prévention de l’insuffisance cardiaque demande à être établie.

Les discours sur le roman français de 1734 à 1755 : analyse générique et rhétorique (Lenglet-Dufresnoy, Bougeant, Porée, Jacquin)

Cette étude examine comment différents textes du XVIIIe siècle traitent du roman. L’hypothèse est la suivante : le genre choisi pour parler du roman participe de manière intrinsèque à la critique ou à l’apologie véhiculée dans l’œuvre. Le corpus est composé de quatre textes plus ou moins (re)connus par les historiens de la littérature narrative : De l’Usage des romans (1734) de Lenglet-Dufresnoy, le Voyage merveilleux du Prince Fan-Férédin dans la Romancie (1735) du père Bougeant, De Libris qui vulgò dicuntur Romanenses (1736) du père Porée et les Entretiens sur les romans (1755) du père Jacquin. À l’aide d’une méthode hybride d’analyse générique et d’analyse rhétorique du discours, cette étude s’intéresse aux genres employés par les auteurs du corpus (le traité, le roman, le discours académique et l’entretien) de même qu’à trois thématiques argumentatives reliées au roman (le poison, l’amour et la femme).

Effet de l'hypertrophie cardiaque physiologique et pathologique sur la régulation du pore de perméabilité transitionnelle

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Vulnérabilité cardiaque au stress au cours du remodelage ventriculaire pathologique induit par surcharge volumique : rôle du pore de perméabilité transitionnelle (PTP)

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

Implication de la cyclophiline-D et du pore de perméabilité transitionnelle dans la vulnérabilité mitochondriale du coeur hypertrophié

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

The nuclear pore complex and its transporters : from virus-host interactors to subverting the innate antiviral immunity

Les virus ont besoin d’interagir avec des facteurs cellulaires pour se répliquer et se propager dans les cellules d’hôtes. Une étude de l'interactome des protéines du virus d'hépatite C (VHC) par Germain et al. (2014) a permis d'élucider de nouvelles interactions virus-hôte. L'étude a également démontré que la majorité des facteurs de l'hôte n'avaient pas d'effet sur la réplication du virus. Ces travaux suggèrent que la majorité des protéines ont un rôle dans d'autres processus cellulaires tel que la réponse innée antivirale et ciblées pas le virus dans des mécanismes d'évasion immune. Pour tester cette hypothèse, 132 interactant virus-hôtes ont été sélectionnés et évalués par silençage génique dans un criblage d'ARNi sur la production interferon-beta (IFNB1). Nous avons ainsi observé que les réductions de l'expression de 53 interactants virus-hôte modulent la réponse antivirale innée. Une étude dans les termes de gène d'ontologie (GO) démontre un enrichissement de ces protéines au transport nucléocytoplasmique et au complexe du pore nucléaire. De plus, les gènes associés avec ces termes (CSE1L, KPNB1, RAN, TNPO1 et XPO1) ont été caractérisé comme des interactant de la protéine NS3/4A par Germain et al. (2014), et comme des régulateurs positives de la réponse innée antivirale. Comme le VHC se réplique dans le cytoplasme, nous proposons que ces interactions à des protéines associées avec le noyau confèrent un avantage de réplication et bénéficient au virus en interférant avec des processus cellulaire tel que la réponse innée. Cette réponse innée antivirale requiert la translocation nucléaire des facteurs transcriptionnelles IRF3 et NF-κB p65 pour la production des IFNs de type I. Un essai de microscopie a été développé afin d'évaluer l’effet du silençage de 60 gènes exprimant des protéines associés au complexe du pore nucléaire et au transport nucléocytoplasmique sur la translocation d’IRF3 et NF-κB p65 par un criblage ARNi lors d’une cinétique d'infection virale. En conclusion, l’étude démontre qu’il y a plusieurs protéines qui sont impliqués dans le transport de ces facteurs transcriptionnelles pendant une infection virale et peut affecter la production IFNB1 à différents niveaux de la réponse d'immunité antivirale. L'étude aussi suggère que l'effet de ces facteurs de transport sur la réponse innée est peut être un mécanisme d'évasion par des virus comme VHC.

A comparative study of medium and large pore zeolites in alkylation reactions

In this thesis an attempt has been made to compare the catalytic activity of some medium and large pore zeolites in a few alkylation and acylation reactions. The work reported in the present study is basically centered around the following zeolites namely, ZSM-5, mordenite, zeolite Y and beta. The major reactions carried out were benzoylation of o-xylene, propionylation of toluene and anisole and benzylation of 0xylene.The programme involves the synthesis, modifications and characterization of the zeolite catalysts by various methods. The influence of various parameters such as non-framework cations, Si/AI ratio of zeolites, temperature of the reaction, catalyst concentration, molar ratio of the reactants and recycling of the catalysts were also examined upon the conversion of reactants and the formation of the desired products in the alkylation / acylation reactions.The general conclusions drawn by us from the results obtained are summarized in the last chapter of the thesis. Zeolite beta offers interesting opportunities as a potential catalyst in alkylation reactions and the area of catalysis by medium and large pore zeolites is very fascinating and there is plenty of scope for further research in this field. Moreover, zeolite based catalysts are effective in meeting current industrial processing and more stringent environment pollution limits.

Effect of pore size on the catalytic activities of K-I 0 clay and H-zeolites for the acetalization of ketones with methanol

One-pot acetalizations of cyclohexanone. acetophenone and benzophenone were carried out using methanol over H-montmorillonite clay (a mesoporous material). silica, alumina, and different zeolites such as HFAU-Y.HBeta, H-ZSM-5, and H-mordenite. In all the cases a single product-the corresponding dimethylacetal-was obtained in high yields. Hemiacetal formation was not observed with any catalyst. A comparison of catalytic activity indicated that montmorillonite K-10 is the most active catalyst for the reaction. As evidenced by the reaction time studies, the catalyst decay is greater over the zeolite catalyst than over the clay.

“A comparative study of medium and large pore zeolites in alkylation reactions”

Zeolites have established themselves as industrial catalysts for over two decades for a variety of hydrocarbon processing reactions where acidity and shape selectivity are important factors. As solid catalysts, zeolites may be advantageous and superior compared to their homogenous counterparts due to their characteristic properties. It is only in recent years that the utility of zeolites for organic synthesis is recognized for producing specific organic intermediates and fine chemicals in high selectivity. In this thesis an attempt has been made to compare the catalytic activity of some medium and large pore zeolites in a few alkylation and acylation reactions. The work reported in the present study is basically centered around the following zeolites namely, ZSM-5, mordenite, zeolite Y and beta. The major reactions carried out were benzoylation of o-xylene, propionylation of toluene and anisole and benzylation of oxylene. . The programme involves the synthesis, modifications and characterization of the zeolite catalysts by various methods. The influence of various parameters such as non-framework cations, Si/Al ratio of zeolites, temperature of the reaction, catalyst concentration, molar ratio of the reactants and recycling of the catalysts were also examined upon the conversion of reactants and the formation of the desired products in the alkylation/ acylation reactions. The general conclusions drawn by us from the results obtained are summarized in the last chapter of the thesis. Zeolite beta ofi'ers interesting opportunities as a potential catalyst in alkylation reactions and the area of catalysis by medium and large pore zeolites is very fascinating and there is plenty of scope for further research in this field. Moreover, zeolite based catalysts are effective in meeting current industrial processing and more stringent environment pollution limits.

Pore anisotropy and microporosity in nanostructured mesoporous solids

In this study, we carried out an investigation related to the determination of the anisotropy (b) of pores as well as the extent of microporosity (mic%) in various groups of nanostructured mesoporous materials. The mesoporous materials examined were fifteen samples belonging to the following groups of solids: MCM-48s, SBA-15s, SBA-16s, and mesoporous TiO2 anatases. The porosities of those materials were modified either during preparation or afterward by the addition of Cu(II) species and/or 3(5)-(2-pyridinyl) pyrazole (PyPzH) into the pores. The modification of porosity in each group took place to make possible the internal comparison of the b and mic% values within each group. The estimation of both the b and mic% parameters took place from the corresponding nitrogen adsorption-desorption isotherms. The new proposed method is able to detect a percentage of microporosity as low as a few percent, which is impossible by any of the methods used currently, without the use of any reference sample or standard isotherms. A meaningful inverse relationship is apparent between the b and mic% values, indicating that large values of b correspond to small values of mic%.

Processes controlling DOC in pore water during simulated drought cycles in six different UK peats

The effect of episodic drought on dissolved organic carbon (DOC) dynamics in peatlands has been the subject of considerable debate, as decomposition and DOC production is thought to increase under aerobic conditions, yet decreased DOC concentrations have been observed during drought periods. Decreased DOC solubility due to drought-induced acidification driven by sulphur (S) redox reactions has been proposed as a causal mechanism; however evidence is based on a limited number of studies carried out at a few sites. To test this hypothesis on a range of different peats, we carried out controlled drought simulation experiments on peat cores collected from six sites across Great Britain. Our data show a concurrent increase in sulphate (SO4) and a decrease in DOC across all sites during simulated water table draw-down, although the magnitude of the relationship between SO4 and DOC differed between sites. Instead, we found a consistent relationship across all sites between DOC decrease and acidification measured by the pore water acid neutralising capacity (ANC). ANC provided a more consistent measure of drought-induced acidification than SO4 alone because it accounts for differences in base cation and acid anions concentrations between sites. Rewetting resulted in rapid DOC increases without a concurrent increase in soil respiration, suggesting DOC changes were primarily controlled by soil acidity not soil biota. These results highlight the need for an integrated analysis of hydrologically driven chemical and biological processes in peatlands to improve our understanding and ability to predict the interaction between atmospheric pollution and changing climatic conditions from plot to regional and global scales.

BET surface area of carbonaceous adsorbents: verification using geometric considerations and GCMC simulations on virtual porous carbon models

The applicability of BET model for calculation of surface area of activated carbons is checked by using molecular simulations. By calculation of geometric surface areas for the simple model carbon slit-like pore with the increasing width, and by comparison of the obtained values with those for the same systems from the VEGA ZZ package (adsorbate-accessible molecular surface), it is shown that the latter methods provide correct values. For the system where a monolayer inside a pore is created the ASA approach (GCMC, Ar, T = 87 K) underestimates the value of surface area for micropores (especially, where only one layer is observed and/or two layers of adsorbed Ar are formed). Therefore, we propose the modification of this method based on searching the relationship between the pore diameter and the number of layers in a pore. Finally BET; original andmodified ASA; and A, B and C-point surface areas are calculated for a series of virtual porous carbons using simulated Ar adsorption isotherms (GCMC and T = 87 K). The comparison of results shows that the BET method underestimates and not, as it was usually postulated, overestimates the surface areas of microporous carbons.

2D hexagonal mesoporous platinum films exhibiting biaxial, in-plane pore alignment

The synthesis of 2D hexagonal mesoporous platinum films with biaxial, in-plane pore alignment is demonstrated by electrodeposition through an aligned lyotropic liquid crystal templating phase. Shear force is used to align a hexagonal lyotropic liquid crystalline templating phase of an inexpensive and a commercially available surfactant, C16EO10, at the surface of an electrode. Electrodeposition and subsequent characterisation of the films produced shows that the orientation and alignment of the phase is transferred to the deposited material. Transmission electron microscopy confirms the expected nanostructure of the films, whilst transmission and grazing incidence small angle X-ray scattering analysis confirms biaxial, in plane alignment of the pore structure. In addition further electrochemical studies in dilute sulfuric acid and methanol show that the pores are accessible to electrolyte solution as indicated by a large current flow; the modified electrode therefore has a high surface area, that catalyses methanol oxidation, and the pores have a very large aspect ratio (of theoretical maximum 2 × 105). Films with such aligned mesoporosity will advance the field of nanotechnology where the control of pore structure is paramount. The method reported is sufficiently generic to be used to control the structure and order of many materials, thus increasing the potential for the development of a wide range of novel electronic and optical devices.

Padé approximants for the acoustical properties of rigid frame porous media with pore size distributions

Expressions for the viscosity correction function, and hence bulk complex impedance, density, compressibility, and propagation constant, are obtained for a rigid frame porous medium whose pores are prismatic with fixed cross-sectional shape, but of variable pore size distribution. The lowand high-frequency behavior of the viscosity correction function is derived for the particular case of a log-normal pore size distribution, in terms of coefficients which can, in general, be computed numerically, and are given here explicitly for the particular cases of pores of equilateral triangular, circular, and slitlike cross-section. Simple approximate formulae, based on two-point Pade´ approximants for the viscosity correction function are obtained, which avoid a requirement for numerical integration or evaluation of special functions, and their accuracy is illustrated and investigated for the three pore shapes already mentioned