Activités antidiabétiques et neuroprotectrices du jus de bleuet biostransformé

Le bleuet démontre un potentiel thérapeutique dans le traitement du cancer et des maladies cardiovasculaires et neurodégénératives. Ces effets bénéfiques sont attribuables aux composés phénoliques abondants dans le bleuet, tels que les anthocyanines et les flavonoïdes. La biotransformation du jus de bleuet avec les bactéries Serratia vaccinii augmente sa teneur en composés phénoliques et son activité anti-oxydante, et modifie ses activités physiologiques. L’objectif de la présente étude est d’évaluer l’activité neuroprotectrice et le potentiel antidiabétique du jus de bleuet biostranformé (BJ). Le BJ est étudié dans différents tests dont : 1) La protection des neurones (N2a) contre le stress oxydatif (SO) induit par le peroxyde d’hydrogène; 2) La stimulation de la prise de glucose par les cellules musculaires (C2C12) et adipeuses (3T3-L1); 3) L’activité anti-hyperglycémique chez les souris obèses diabétiques KKAy. En effet, tandis que le jus de bleuet normal n’a aucun effet, le BJ augmente l’activité des enzymes anti-oxydantes, comme la catalase et la SOD (Superoxide Dimutase) et protège les neurones contre les changements de la signalisation des MAPKs et contre la toxicité induite par le peroxyde d’hydrogène. Le BJ augmente aussi la prise de glucose de 48% dans les cellules C2C12 et de 142% dans les cellules 3T3-L1. Cette augmentation n’est pas expliquée par une augmentation du calcium cytosolique mais plutôt par une stimulation de la phosphorylation de l’AMPK. De plus, le BJ inhibe l’adipogenèse chez les 3T3-L1. Le BJ diminue également l’hyperglycémie chez les souris obèses diabétiques KKAy et protège les jeunes souris pré-diabétiques contre le développement de l’obésité et du diabète. L’activité anti-hyperglycémique du BJ pourrait impliquer les adipokines puisque le BJ augmente le niveau d’adiponectine chez les souris diabétiques. Le BJ représente ainsi une approche prometteuse pour le traitement du diabète et les maladies neurodégénératives et une source de nouveaux agents thérapeutiques contre ces maladies.

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 mécanismes excitotoxiques et le rôle de transporteurs de glutamate dans la physiopathologie des traumatismes crâniens = Excitotoxic mechanisms and the role of glutamate transporters in the pathophysiology of traumatic brain injury

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude des récepteurs des kinines dans les complications diabétiques chez le rat

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les mécanismes excitotoxiques et le rôle de transporteurs de glutamate dans la physiopathologie des traumatismes crâniens = Excitotoxic mechanisms and the role of glutamate transporters in the pathophysiology of traumatic brain injury

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude des récepteurs des kinines dans les complications diabétiques chez le rat

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

MicroRNA-34 induces cardiomyocyte apoptosis and accounts for the anti-apoptotic effect of Tanshinone IIA in myocardial infarction

MicroARN (miARN) ont récemment émergé comme un acteur central du gène réseau de régulation impliqués dans la prise du destin cellulaire. L'apoptose, un actif processus, par lequel des cellules déclenchent leur auto-destruction en réponse à un signal, peut être contrôlé par les miARN. Il a également été impliqué dans une variété de maladies humaines, comme les maladies du cœur, et a été pensé comme une cible pour le traitement de la maladie. Tanshinone IIA (TIIA), un monomère de phenanthrenequinones utilisé pour traiter maladies cardiovasculaires, est connu pour exercer des effets cardioprotecteurs de l'infarctus du myocarde en ciblant l'apoptose par le renforcement de Bcl-2 expression. Pour explorer les liens potentiels entre le miARN et l'action anti-apoptotique de TIIA, nous étudié l'implication possible des miARN. Nous avons constaté que l'expression de tous les trois membres de la famille miR-34, miR-34a, miR-34b et miR-34c ont été fortement régulée à la hausse après l'exposition soit à la doxorubicine, un agent endommageant l'ADN ou de pro-oxydant H2O2 pendant 24 heures. Cette régulation à la hausse causé significativement la mort cellulaire par apoptose, comme déterminé par fragmentation de l'ADN, et les effets ont été renversés par les ARNs antisens de ces miARN. Le prétraitement des cellules avec TIIA avant l'incubation avec la doxorubicine ou H2O2 a empêché surexpression de miR-34 et a réduit des apoptose. Nous avons ensuite établi BCL2L2, API5 et TCL1, en plus de BCL2, comme les gènes nouveaux cibles pour miR-34. Nous avons également élucidé que la répression des ces gènes par MiR-34 explique l'effet proapoptotique dans les cardiomyocytes. Ce que la régulation positive de ces gènes par TIIA realisée par la répression de l'expression de miR-34 est probable le mécanisme moléculaire de son effet bénéfique contre ischémique lésions cardiaques.

Angiopoietine-like 2 : un facteur circulant pro-oxydant et pro-inflammatoire qui contribue au développement de l’athérosclérose

L’athérosclérose est une maladie vasculaire inflammatoire chronique qui se développe progressivement au cours de la vie. Les mécanismes impliqués sont complexes et la recherche de nouveaux candidats impliqués dans l'athérogénèse est toujours d'actualité. L’Angiopoietine-like 2 (Angptl2) est une protéine relativement peu connue, aux propriétés pro-angiogéniques et pro-inflammatoires, qui appartient par homologie à la grande famille des angiopoietines, mais dont le récepteur n'est pas encore clairement identifié. Les situations pathologiques dans lesquelles l’Angptl2 jouerait un rôle crucial sont diverses, mais sa contribution moléculaire dans le développement de l’athérosclérose est inconnue. Par differential display, nous avons initialement identifié l'Angptl2 comme étant surexprimée dans des cellules endothéliales sénescentes, isolées et cultivées à partir d'artères mammaires internes de patients athérosclérotiques ayant subi un pontage coronarien. Cette découverte a été la à base de mon projet, et mes objectifs ont été 1) de déterminer l'implication de l’Angptl2 vasculaire en présence de facteurs de risques tels que le tabagisme et la dyslipidémie, 2) de produire et de purifier une protéine recombinante fonctionnelle de l’Angptl2 afin d'identifier in vitro de nouvelles propriétés cellulaires de l'Angptl2 et 3) d'étudier in vivo le potentiel pro-athérogénique de l'Angptl2 recombinante dans un modèle murin de dyslipidémie sévère. Nous avons montré que l’Angptl2 est sécrétée préférentiellement dans des conditions pro-oxydantes et pro-inflammatoires, avec une augmentation de son expression endothéliale de l’ordre de 6 fois chez des patients coronariens fumeurs atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique. Suite à ces résultats, nous avons émis l’hypothèse que l’Angptl2, en plus de ses fonctions pro-inflammatoires connues, possède des propriétés pro-oxydantes. Nous avons démontré que l’Angptl2 recombinante stimule en effet la production de radicaux libres dans des HUVEC en culture, via l’inhibition partielle de la voie cytoprotectrice antioxydante Nrf2/HO-1 et potentiellement via l'activation de kinase intracellulaire de type p38. A l'aide de souris dyslipidémiques LDLr-/-; hApoB-100+/+, nous avons démontré que le niveau d’Angptl2 plasmatique, vasculaire et dans les plaques athéromateuses, augmente parallèlement avec le développement de l’athérosclérose. De plus, une stimulation avec l’Angptl2 recombinante engendre chez ces souris une réponse inflammatoire évaluée par l’expression endothéliale de cytokines et de molécules d'adhésion et par l’infiltration de leucocytes sur l’endothélium vasculaire. Finalement, l’administration intraveineuse de la protéine recombinante d’Angptl2 pendant quatre semaines à des souris LDLr-/-; hApoB-100+/+ augmente de 10 fois l'expansion de la plaque athérosclérotique et double leur taux de cholestérol circulant. Nous avons aussi montré que chez des patients athérosclérotiques, l'Angptl2 plasmatique est 6 fois plus élevée que chez des sujets sains du même âge. Nos études semblent donc définir l’Angptl2 comme un facteur contribuant directement au développement de l'athérosclérose en favorisant la sénescence, l’inflammation et l’oxydation des cellules endothéliales. Ces propriétés pourraient globalement définir l'Angptl2, non seulement comme un nouveau biomarqueur circulant de l’athérosclérose, mais également comme l'un de ses promoteurs.

Anti-metabolic effects of Galanthus nivalis agglutinin and wheat germ agglutinin on nymphal stages of the common brown leafhopper using a novel artificial diet system

The common brown leafhopper, Orosius orientalis (Matsumura) (Homoptera: Cicadellidae), previously described as Orosius argentatus (Evans), is an important vector of several viruses and phytoplasmas worldwide. In Australia, phytoplasmas vectored by O. orientalis cause a range of economically important diseases, including legume little leaf (Hutton & Grylls, 1956), tomato big bud (Osmelak, 1986), lucerne witches broom (Helson, 1951), potato purple top wilt (Harding & Teakle, 1985), and Australian lucerne yellows (Pilkington et al., 2004). Orosius orientalis also transmits Tobacco yellow dwarf virus (TYDV; genus Mastrevirus, family Geminiviridae) to beans, causing bean summer death disease (Ballantyne, 1968), and to tobacco, causing tobacco yellow dwarf disease (Hill, 1937, 1941). TYDV has only been recorded in Australia to date. Both diseases result in significant production and quality losses (Ballantyne, 1968; Thomas, 1979; Moran & Rodoni, 1999). Although direct damage caused by leafhopper feeding has been observed, it is relatively minor compared to the losses resulting from disease (P Tr E bicki, unpubl.).

Response efficacy : the key to minimizing rejection and maximizing acceptance of emotion-based anti-speeding messages

This study sought to improve understanding of the persuasive process of emotion-based appeals not only in relation to negative, fear-based appeals but also for appeals based upon positive emotions. In particular, the study investigated whether response efficacy, as a cognitive construct, mediated outcome measures of message effectiveness in terms of both acceptance and rejection of negative and positive emotion-based messages. Licensed drivers (N = 406) participated via the completion of an on-line survey. Within the survey, participants received either a negative (fear-based) appeal or one of the two possible positive appeals (pride or humor-based). Overall, the study's findings confirmed the importance of emotional and cognitive components of persuasive health messages and identified response efficacy as a key cognitive construct influencing the effectiveness of not only fear-based messages but also positive emotion-based messages. Interestingly, however, the results suggested that response efficacy's influence on message effectiveness may differ for positive and negative emotion-based appeals such that significant indirect (and mediational) effects were found with both acceptance and rejection of the positive appeals yet only with rejection of the fear-based appeal. As such, the study's findings provide an important extension to extant literature and may inform future advertising message design.

Enhancing road safety for young drivers : how Graduate Driver Licensing initiatives can complement "anti-hooning" legislation

Street racing and associated (hooning) behaviours have attracted increasing concern in recent years. While New Zealand and all Australian jurisdictions have introduced “antihooning” legislation and allocated significant police resources to managing the problem, there is limited evidence of the road safety implications of hooning. However, international and Australian data suggests that drivers charged with a hooning offence tend to be young males who are accompanied by one or more peers, and hooning-related crashes tend to occur at night. In this regard, there is considerable evidence that drivers under the age of 25 are over-represented in crash statistics, and are particularly vulnerable soon after obtaining a Provisional licence, when driving at night, and when carrying peer-aged passengers. The similarity between the nature of hooning offenders, offences and crashes, and road safety risks for young drivers in general, suggests that hooning is an issue that may be viewed as part of the broader young driver problem. Many jurisdictions have recently implemented a range of evidence-based strategies to address young driver road safety, and this paper will present Queensland crash and offence data to highlight the potential benefit of Graduated Driver Licensing initiatives, such as night driving restrictions and peer-aged passenger restrictions, to related road safety issues, including hooning. An understanding of potential flow-on effects is important for evaluations of anti-hooning legislation and Graduated Driver Licensing programs, and may have implications for future law enforcement resource allocation and policy development.

Establishment of a mouse model of colitis and its use to evaluate the anti-inflammatory effects of two ghrelin peptides

Ghrelin is a gut-brain peptide hormone that induces appetite, stimulates the release of growth hormone, and has recently been shown to ameliorate inflammation. Recent studies have suggested that ghrelin may play a potential role in inflammation-related diseases such as inflammatory bowel diseases (IBD). A previous study with ghrelin in the TNBS mouse model of colitis demonstrated that ghrelin treatment decreased the clinical severity of colitis and inflammation and prevented the recurrence of disease. Ghrelin may be acting at the immunological and epithelial level as the ghrelin receptor (GHSR) is expressed by immune cells and intestinal epithelial cells. The current project investigated the effect of ghrelin in a different mouse model of colitis using dextran sodium sulphate (DSS) – a luminal toxin. Two molecular weight forms of DSS were used as they give differing effects (5kDa and 40kDa). Ghrelin treatment significantly improved clinical colitis scores (p=0.012) in the C57BL/6 mouse strain with colitis induced by 2% DSS (5kDa). Treatment with ghrelin suppressed colitis in the proximal colon as indicated by reduced accumulative histopathology scores (p=0.03). Whilst there was a trend toward reduced scores in the mid and distal colon in these mice this did not reach significance. Ghrelin did not affect histopathology scores in the 40kDa model. There was no significant effect on the number of regulatory T cells or TNF-α secretion from cultured lymph node cells from these mice. The discovery of C-terminal ghrelin peptides, for example, obestatin and the peptide derived from exon 4 deleted proghrelin (Δ4 preproghrelin peptide) have raised questions regarding their potential role in biological functions. The current project investigated the effect of Δ4 peptide in the DSS model of colitis however no significant suppression of colitis was observed. In vitro epithelial wound healing assays were also undertaken to determine the effect of ghrelin on intestinal epithelial cell migration. Ghrelin did not significantly improve wound healing in these assays. In conclusion, ghrelin treatment displays a mild anti-inflammatory effect in the 5kDa DSS model. The potential mechanisms behind this effect and the disparity between these results and those published previously will be discussed.

Lyprinol : is it a useful anti-inflammatory agent?

The New Zealand green lipped mussel preparation Lyprinol is available without a prescription from a supermarket, pharmacy or Web. The Food and Drug Administration have recently warned Lyprinol USA about their extravagant anti-inflammatory claims for Lyprinol appearing on the web. These claims are put to thorough review. Lyprinol does have anti-inflammatory mechanisms, and has anti-inflammatory effects in some animal models of inflammation. Lyprinol may have benefits in dogs with arthritis. There are design problems with the clinical trials of Lyprinol in humans as an anti-inflammatory agent in osteoarthritis and rheumatoid arthritis, making it difficult to give a definite answer to how effective Lyprinol is in these conditions, but any benefit is small. Lyprinol also has a small benefit in atopic allergy. As anti-inflammatory agents, there is little to choose between Lyprinol and fish oil. No adverse effects have been reported with Lyprinol. Thus, although it is difficult to conclude whether Lyprinol does much good, it can be concluded that Lyprinol probably does no major harm.

Anti-cancer activity of zoledronic acid in breast cancer

Background: Zoledronic acid is used to prevent the bone loss associated with antioestrogen treatments in subjects with breast cancer. Preclinical studies suggest that zoledronic acid may have anticancer activity in its own right. This anticancer possibility with zoledronic acid has not been investigated extensively in clinical trials. Objectives/methods: This evaluation is of a large clinical trial that investigated the effect of zoledronic acid on cancer outcomes in premenopausal women with breast cancer. Results: The trial showed that after 4 years, 94.0% of subjects who were treated with zoledronic acid were disease-free compared with 90.8% of those not treated with zoledronic acid. Recurrence survival was a secondary end point; this occurred in 94.0% with, and 90.9% without, zoledronic acid treatment. Conclusions: Zoledronic acid does have anticancer activity in premenopausal women with cancer.