Le problème du postier chinois cumulatif

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

Le problème du postier chinois cumulatif

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

Impact de l'haploinsuffisance du gène Sim1 sur le développement et la fonction du noyau paraventriculaire de l'hypothalamus

L’obésité provient d’un déséquilibre de l’homéostasie énergétique, c’est-à-dire une augmentation des apports caloriques et/ou une diminution des dépenses énergétiques. Plusieurs données, autant anatomiques que physiologiques, démontrent que l’hypothalamus est un régulateur critique de l’appétit et des dépenses énergétiques. En particulier, le noyau paraventriculaire (noyau PV) de l’hypothalamus intègre plusieurs signaux provenant du système nerveux central (SNC) et/ou de la périphérie, afin de contrôler l’homéostasie énergétique via des projections axonales sur les neurones pré-ganglionnaires du système autonome situé dans le troc cérébral et la moelle épinière. Plusieurs facteurs de transcription, impliqués dans le développement du noyau PV, ont été identifiés. Le facteur de transcription SIM1, qui est produit par virtuellement tous les neurones du noyau PV, est requis pour le développement du noyau PV. En effet, lors d’une étude antérieure, nous avons montré que le noyau PV ne se développe pas chez les souris homozygotes pour un allèle nul de Sim1. Ces souris meurent à la naissance, probablement à cause des anomalies du noyau PV. Par contre, les souris hétérozygotes survivent, mais développent une obésité précoce. De façon intéressante, le noyau PV des souris Sim1+/- est hypodéveloppé, contenant 24% moins de cellules. Ces données suggèrent fortement que ces anomalies du développement pourraient perturber le fonctionnement du noyau PV et contribuer au développement du phénotype d’obésité. Dans ce contexte, nous avons entrepris des travaux expérimentaux ayant pour but d’étudier l’impact de l’haploinsuffisance de Sim1 sur : 1) le développement du noyau PV et de ses projections neuronales efférentes; 2) l’homéostasie énergétique; et 3) les voies neuronales physiologiques contrôlant l’homéostasie énergétique chez les souris Sim1+/-. A cette fin, nous avons utilisé : 1) des injections stéréotaxiques combinées à des techniques d’immunohistochimie afin de déterminer l’impact de l’haploinsuffisance de Sim1 sur le développement du noyau PV et de ses projections neuronales efférentes; 2) le paradigme des apports caloriques pairés, afin de déterminer l’impact de l’haploinsuffisance de Sim1 sur l’homéostasie énergétique; et 3) une approche pharmacologique, c’est-à-dire l’administration intra- cérébroventriculaire (i.c.v.) et/ou intra-péritonéale (i.p.) de peptides anorexigènes, la mélanotane II (MTII), la leptine et la cholécystokinine (CCK), afin de déterminer l’impact de l’haploinsuffisance de Sim1 sur les voies neuronales contrôlant l’homéostasie énergétique. Dans un premier temps, nous avons constaté une diminution de 61% et de 65% de l’expression de l’ARN messager (ARNm) de l’ocytocine (Ot) et de l’arginine-vasopressine (Vp), respectivement, chez les embryons Sim1+/- de 18.5 jours (E18.5). De plus, le nombre de cellules produisant l’OT et la VP est apparu diminué de 84% et 41%, respectivement, chez les souris Sim1+/- adultes. L’analyse du marquage axonal rétrograde des efférences du noyau PV vers le tronc cérébral, en particulier ses projections sur le noyau tractus solitaire (NTS) aussi que le noyau dorsal moteur du nerf vague (X) (DMV), a permis de démontrer une diminution de 74% de ces efférences. Cependant, la composition moléculaire de ces projections neuronales reste inconnue. Nos résultats indiquent que l’haploinsuffisance de Sim1 : i) perturbe spécifiquement le développement des cellules produisant l’OT et la VP; et ii) abolit le développement d’une portion importante des projections du noyau PV sur le tronc cérébral, et notamment ses projections sur le NTS et le DMV. Ces observations soulèvent donc la possibilité que ces anomalies du développement du noyau PV contribuent au phénotype d’hyperphagie des souris Sim1+/-. En second lieu, nous avons observé que la croissance pondérale des souris Sim1+/- et des souris Sim1+/+ n’était pas significativement différente lorsque la quantité de calories présentée aux souris Sim1+/- était la même que celle consommée par les souris Sim1+/+. De plus, l’analyse qualitative et quantitative des tissus adipeux blancs et des tissus adipeux bruns n’a démontré aucune différence significative en ce qui a trait à la taille et à la masse de ces tissus chez les deux groupes. Finalement, au terme de ces expériences, les souris Sim1+/--pairées n’étaient pas différentes des souris Sim1+/+ en ce qui a trait à leur insulinémie et leur contenu en triglycérides du foie et des masses adipeuses, alors que tous ces paramètres étaient augmentés chez les souris Sim1+/- nourries ad libitum. Ces résultats laissent croire que l’hyperphagie, et non une diminution des dépenses énergétiques, est la cause principale de l’obésité des souris Sim1+/-. Par conséquent, ces résultats suggèrent que : i) l’haploinsuffisance de Sim1 est associée à une augmentation de l’apport calorique sans toutefois moduler les dépenses énergétiques; ii) l’existence d’au moins deux voies neuronales issues du noyau PV : l’une qui régule la prise alimentaire et l’autre la thermogénèse; et iii) l’haploinsuffisance de Sim1 affecte spécifiquement la voie neuronale qui régule la prise alimentaire. En dernier lieu, nous avons montré que l’injection de MTII, de leptine ainsi que de CCK induit une diminution significative de la consommation calorique des souris des deux génotypes, Sim1+/+ et Sim1+/-. De fait, la consommation calorique cumulative des souris Sim1+/- et Sim1+/+ est diminuée de 37% et de 51%, respectivement, durant les 4 heures suivant l’administration i.p. de MTII comparativement à l’administration d’une solution saline. Lors de l’administration i.c.v. de la leptine, la consommation calorique cumulative des souris Sim1+/- et Sim1+/+ est diminuée de 47% et de 32%, respectivement. Finalement, l’injection i.p. de CCK diminue la consommation calorique des souris Sim1+/- et Sim1+/+ de 52% et de 36%, respectivement. L’ensemble des résultats suggère ici que l’haploinsuffisance de Sim1 diminue l’activité de certaines voies neuronales régulant l’homéostasie énergétique, et particulièrement de celles qui contrôlent la prise alimentaire. En résumé, ces travaux ont montré que l’haploinsuffisance de Sim1 affecte plusieurs processus du développement au sein du noyau PV. Ces anomalies du développement peuvent conduire à des dysfonctions de certains processus physiologiques distincts régulés par le noyau PV, et notamment de la prise alimentaire, et contribuer ainsi au phénotype d’obésité. Les souris hétérozygotes pour le gène Sim1 représentent donc un modèle animal unique, où l’hyperphagie, et non les dépenses énergétiques, est la principale cause de l’obésité. En conséquence, ces souris pourraient représenter un modèle expérimental intéressant pour l’étude des mécanismes cellulaires et moléculaires en contrôle de la prise alimentaire.

Cohorte de patients avec le VIH/SIDA : échecs virologiques et effets de thérapies antirétrovirales sur la fonction rénale et l'hyperbilirubinémie

Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est à l’origine d’une infection chronique, elle-même responsable du développement du syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA), un état de grande vulnérabilité où le corps humain est à la merci d’infections opportunistes pouvant s’avérer fatales. Aujourd’hui, 30 ans après la découverte du virus, même si aucun vaccin n’a réussi à contrôler la pandémie, la situation s’est grandement améliorée. Conséquemment à l’arrivée de traitements antirétroviraux hautement actifs (HAART) à la fin des années 1990, la mortalité associée au VIH/SIDA a diminué et un plus grand nombre de personnes vivent maintenant avec l'infection. La présente thèse avait pour objectif d’aborder trois situations problématiques, en dépit de l’efficacité reconnue des HAART, plus particulièrement la faible charge virale persistante (LLV) et sa relation avec l’échec virologique, ainsi que les effets de certains antirétroviraux (ARV) sur les fonctions rénale et hépatique. Les objectifs précis étaient donc les suivants : 1) étudier le risque d’échec virologique à long terme chez les patients sous HAART dont la charge virale est indétectable comparativement aux patients affichant une LLV persistante; 2) évaluer sur le long terme la perte de fonction rénale associée à la prise de ténofovir (TDF) 3) étudier sur le long terme l'hyperbilirubinémie associée à la prise d’atazanavir (ATV) et ses autres déterminants possibles. Afin d’atteindre les trois objectifs susmentionnés, une cohorte de 2 416 patients atteints du VIH/SIDA, suivis depuis juillet 1977 et résidant à Montréal, a été utilisée. Pour le premier objectif, les résultats obtenus ont montré un risque accru d’échec virologique établi à >1000 copies/ml d’ARN VIH chez tous les patients qui présentaient une LLV persistante de différentes catégories durant aussi peu que 6 mois. En effet, on a observé qu’une LLV de 50-199 copies/ml persistant pendant six mois doublait le risque d’échec virologique (Hazard ratio (HR)=2,22, Intervalle de confiance (CI) 95 %:1,60–3,09). Ces résultats pourraient modifier la façon dont on aborde actuellement la gestion des patients affichant une LLV, et plus particulièrement une LLV de 50-199 copies/ml, pour laquelle aucune recommandation clinique n’a encore été formulée en raison du manque de données. Pour le deuxième objectif, on a observé une augmentation du risque de perte de fonction rénale de l’ordre de 63 % (HR=1,63; 95% CI:1,26–2,10) chez les patients sous TDF comparativement aux patients traités avec d’autres ARV. La perte de fonction rénale directement attribuable à la prise de TDF, indique que cette perte est survenue au cours des premières années de l’exposition du patient au médicament. D’une perspective à long terme, cette perte est considérée comme modérée. Enfin, pour ce qui est du troisième objectif, on a constaté que l’incidence cumulative d’hyperbilirubinémie était très élevée chez les patients sous ATV, mais que cette dernière pouvait régresser lorsque l’on mettait fin au traitement. L’hyperbilirubinémie à long terme observée avec la prise d’ATV n’a été associée à aucun effet néfaste pour la santé. Dans l’ensemble, la présente thèse a permis de mieux comprendre les trois situations problématiques susmentionnées, qui font actuellement l’objet de débats au sein de la communauté scientifique, et d’éclairer sous un jour nouveau la gestion des patients séropositifs sous traitement médicamenteux.

Assessment of lifetime cumulative sun exposure using a self-administered questionnaire : reliability of two approaches

Few studies have evaluated the reliability of lifetime sun exposure estimated from inquiring about the number of hours people spent outdoors in a given period on a typical weekday or weekend day (the time-based approach). Some investigations have suggested that women have a particularly difficult task in estimating time outdoors in adulthood due to their family and occupational roles. We hypothesized that people might gain additional memory cues and estimate lifetime hours spent outdoors more reliably if asked about time spent outdoors according to specific activities (an activity-based approach). Using self-administered, mailed questionnaires, test-retest responses to time-based and to activity-based approaches were evaluated in 124 volunteer radiologic technologist participants from the United States: 64 females and 60 males 48 to 80 years of age. Intraclass correlation coefficients (ICC) were used to evaluate the test-retest reliability of average number of hours spent outdoors in the summer estimated for each approach. We tested the differences between the two ICCs, corresponding to each approach, using a t test with the variance of the difference estimated by the jackknife method. During childhood and adolescence, the two approaches gave similar ICCs for average numbers of hours spent outdoors in the summer. By contrast, compared with the time-based approach, the activity-based approach showed significantly higher ICCs during adult ages (0.69 versus 0.43, P = 0.003) and over the lifetime (0.69 versus 0.52, P = 0.05); the higher ICCs for the activity-based questionnaire were primarily derived from the results for females. Research is needed to further improve the activity-based questionnaire approach for long-term sun exposure assessment. (Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2009;18(2):464–71)

Measuring and decomposing changes in agricultural productivity, nitrogen use efficiency and cumulative exergy efficiency: Application to OECD agriculture

This paper uses an aggregate quantity space to decompose the temporal changes in nitrogen use efficiency and cumulative exergy use efficiency into changes of Moorsteen–Bjurek (MB) Total Factor Productivity (TFP) changes and changes in the aggregate nitrogen and cumulative exergy contents. Changes in productivity can be broken into technical change and changes in various efficiency measures such as technical efficiency, scale efficiency and residual mix efficiency. Changes in the aggregate nitrogen and cumulative exergy contents can be driven by changes in the quality of inputs and outputs and changes in the mixes of inputs and outputs. Also with cumulative exergy content analysis, changes in the efficiency in input production can increase or decrease the cumulative exergy transformity of agricultural production. The empirical study in 30 member countries of the Organisation for Economic Co-operation Development from 1990 to 2003 yielded some important findings. The production technology progressed but there were reductions in technical efficiency, scale efficiency and residual mix efficiency levels. This result suggests that the production frontier had shifted up but there existed lags in the responses of member countries to the technological change. Given TFP growth, improvements in nutrient use efficiency and cumulative exergy use efficiency were counteracted by reductions in the changes of the aggregate nitrogen contents ratio and aggregate cumulative exergy contents ratio. The empirical results also confirmed that different combinations of inputs and outputs as well as the quality of inputs and outputs could have more influence on the growth of nutrient and cumulative exergy use efficiency than factors that had driven productivity change. Keywords: Nutrient use efficiency; Cumulative exergy use efficiency; Thermodynamic efficiency change; Productivity growth; OECD agriculture; Sustainability

Analysis for the use of cumulative plots for travel time estimation on signalized network

This paper provides fundamental understanding for the use of cumulative plots for travel time estimation on signalized urban networks. Analytical modeling is performed to generate cumulative plots based on the availability of data: a) Case-D, for detector data only; b) Case-DS, for detector data and signal timings; and c) Case-DSS, for detector data, signal timings and saturation flow rate. The empirical study and sensitivity analysis based on simulation experiments have observed the consistency in performance for Case-DS and Case-DSS, whereas, for Case-D the performance is inconsistent. Case-D is sensitive to detection interval and signal timings within the interval. When detection interval is integral multiple of signal cycle then it has low accuracy and low reliability. Whereas, for detection interval around 1.5 times signal cycle both accuracy and reliability are high.

Emerging from student to practitioner : a cumulative development tool for students

PURPOSE: This pilot project’s aim was to trial a tool and process for developing students’ ability to engage in self-assessment using reflection on their clinical experiences, including feedback from workplace learning, in order to aid them in linking theory to practice and develop strategies to improve performance. BACKGROUND: In nursing education, students can experience a mismatch in performance compared to theoretical learning, this is referred to as the ‘theory practice gap’ (Scully 2011, Chan Chan & Liu 2011). One specific contributing factor seems to be students’ inability to engage in meaningful reflection and self-correcting behaviours. A self-assessment strategy was implemented within a third year clinical unit to ameliorate this mismatch with encouraging results, as students developed self-direction in addressing learning needs. In this pilot project the above strategy was adapted for implementation between different clinical units, to create a whole of course approach to integrating workplace learning. METHOD: The methodology underpinning this project is a scaffolded, supported reflective practice process. Improved self-assessment skills is achieved by students reflecting on and engaging with feedback, then mapping this to learning outcomes to identify where performance can be improved. Evaluation of this project includes: collation of student feedback identifying successful strategies along with barriers encountered in implementation; feedback from students and teachers via above processes and tools; and comparison of the number of learning contracts issued in clinical nursing units with similar cohorts. RESULTS: Results will be complete by May 2012 and include analysis of the data collected via the above evaluation methods. Other outcomes will include the refined process and tool, plus resources that should improve cost effectiveness without reducing student support. CONCLUSION: Implementing these tools and processes over the entire student’s learning package, will assist them to demonstrate progressive development through the course. Students will have learnt to understand feedback and integrate these skills for life-long learning.

Overweight and obesity alters the cumulative transverse strain in the Achilles tendon immediately following exercise

This research evaluated the effect of obesity on the acute cumulative transverse strain of the Achilles tendon in response to exercise. Twenty healthy adult males were categorized into ‘low normal-weight’ (BMI <23 kg m−2) and ‘overweight’ (BMI >27.5 kg m−2) groups based on intermediate cut-off points recommended by the World Health Organization. Longitudinal sonograms of the right Achilles tendon were acquired immediately prior and following weight-bearing ankle exercises. Achilles tendon thickness was measured 20-mm proximal to the calcaneal insertion and transverse tendon strain was calculated as the natural log of the ratio of post- to pre-exercise tendon thickness. The Achilles tendon was thicker in the overweight group both prior to (t18 = −2.91, P = 0.009) and following (t18 = −4.87, P < 0.001) exercise. The acute transverse strain response of the Achilles tendon in the overweight group (−10.7 ± 2.5%), however, was almost half that of the ‘low normal-weight’ (−19.5 ± 7.4%) group (t18 = −3.56, P = 0.004). These findings suggest that obesity is associated with structural changes in tendon that impairs intra-tendinous fluid movement in response to load and provides new insights into the link between tendon pathology and overweight and obesity.

Effect of cumulative lightweight aggregate volume in concrete on its resistance to chloride-ion penetration

This paper presents an experimental study on the resistance of lightweight aggregate concretes to chloride-ion penetration in comparison to that of normal weight concrete of similar w/c. Salt ponding test (based on AASHTO T 259), rapid chloride permeability test (ASTM C 1202) and rapid migration test (NT Build 492) were carried out to evaluate the concrete resistance to the chloride-ion penetration. Results indicate that in general the resistance of the LWAC to the chloride-ion penetration was in the same order as that of NWAC of similar w/c. However, the increase in cumulative LWA volume and the incorporation of finer LWA particles led to higher charge passed, migration coefficient, and diffusion coefficient. Since the LWACs had lower 28-day compressive strength compared with that of the NWAC of similar w/c, the LWACs may have equal or better resistance to the chloride-ion penetration compared with the NWAC of equivalent strength. The trend of the resistance of concretes to chloride-ion penetration determined by the three test methods was reasonably consistent although there were some discrepancies due to different test methods.

Modeling the cumulative genetic risk for multiple sclerosis from genome-wide association data

Background: Multiple sclerosis (MS) is the most common cause of chronic neurologic disability beginning in early to middle adult life. Results from recent genome-wide association studies (GWAS) have substantially lengthened the list of disease loci and provide convincing evidence supporting a multifactorial and polygenic model of inheritance. Nevertheless, the knowledge of MS genetics remains incomplete, with many risk alleles still to be revealed. Methods: We used a discovery GWAS dataset (8,844 samples, 2,124 cases and 6,720 controls) and a multi-step logistic regression protocol to identify novel genetic associations. The emerging genetic profile included 350 independent markers and was used to calculate and estimate the cumulative genetic risk in an independent validation dataset (3,606 samples). Analysis of covariance (ANCOVA) was implemented to compare clinical characteristics of individuals with various degrees of genetic risk. Gene ontology and pathway enrichment analysis was done using the DAVID functional annotation tool, the GO Tree Machine, and the Pathway-Express profiling tool. Results: In the discovery dataset, the median cumulative genetic risk (P-Hat) was 0.903 and 0.007 in the case and control groups, respectively, together with 79.9% classification sensitivity and 95.8% specificity. The identified profile shows a significant enrichment of genes involved in the immune response, cell adhesion, cell communication/ signaling, nervous system development, and neuronal signaling, including ionotropic glutamate receptors, which have been implicated in the pathological mechanism driving neurodegeneration. In the validation dataset, the median cumulative genetic risk was 0.59 and 0.32 in the case and control groups, respectively, with classification sensitivity 62.3% and specificity 75.9%. No differences in disease progression or T2-lesion volumes were observed among four levels of predicted genetic risk groups (high, medium, low, misclassified). On the other hand, a significant difference (F = 2.75, P = 0.04) was detected for age of disease onset between the affected misclassified as controls (mean = 36 years) and the other three groups (high, 33.5 years; medium, 33.4 years; low, 33.1 years). Conclusions: The results are consistent with the polygenic model of inheritance. The cumulative genetic risk established using currently available genome-wide association data provides important insights into disease heterogeneity and completeness of current knowledge in MS genetics.

Cumulative and comparative social media analytics for crisis communication

This paper draws on comparative analyses of Twitter data sets – over time and across different kinds of natural disasters and different national contexts – to demonstrate the value of shared, cumulative approaches to social media analytics in the context of crisis communication.