Ecole de l'harmonie moderne : traitʹe complet de la thʹeorie et de la pratique de cette science depuis ses notions les plus ʹelʹementaires jusquà ses derniers dʹeveloppements /

Vol. 2-3: music.

Les aquaporines 4 et 9 dans le système nerveux central : expression lors de la différenciation cellulaire et implication dans le métabolisme énergétique astrocytaire "in vitro"

RESUME : Les aquaporines (AQPs) sont des protéines membranaires perméables à l'eau (aquaporines strictes) et, pour certaines d'entre elles, également au glycérol (aquaglycéroporines). Ces protéines sont présentes dans les bactéries, les plantes et les différents organes des mammifères. Dans le cerveau, la moindre augmentation de volume hydrique peut avoir de graves conséquences sur son fonctionnement, d'où l'importance de la régulation de l'homéostasie de l'eau grâce aux AQPs. L'AQP4, une aquaporine stricte, est présente dans les astrocytes et est impliquée dans la formation et la résorption des oedèmes cérébraux. En revanche, l'AQP9 est une aquaglycéroporine, qui est localisée non seulement dans les astrocytes mais également dans les neurones catécholaminergiques. Bien que la distribution de l'AQP4 dans le cerveau soit clairement établie, la présence de l'AQP9 est toujours une donnée controversée et son rôle fonctionnel dans le système nerveux central n'est pas connu. Par ailleurs, aucune donnée n'existe sur l'expression des AQP4 et 9 lors de la différenciation de cellules souches neurales foetales (CSNf) en astrocytes ou en neurones catécholaminergiques. Dans la première partie de ce travail, un protocole a été mis au point permettant de différencier des CSNf de souris en astrocytes et neurones, dont des neurones catécholaminergiques. La caractérisation des cultures de CSNf et des cultures mixtes par immunofluorescence a permis de montrer que l'immunomarquage AQP9 est présent dans les CSNf et est conservé lors de leur différenciation en astrocytes ou en neurones catécholaminergiques. Les résultats obtenus ont mis en évidence une très bonne corrélation entre l'expression de la TH (tyrosine hydroxylase: enzyme limitante de la synthèse des catécholamines) et celle de l'AQP9 lors de la différenciation des CSNf en neurones catécholaminergiques. Par contre, l'immunomarquage AQP4 n'est pas présent dans les CSNf alors qu'il est observé dans les astrocytes. De plus, aucun immunomarquage AQP4 ou AQP9 n'a été observé dans les neurones NIAP2-positifs. Dans la deuxième partie de ce travail, l'expression des AQP4 et 9 a été quantifiée dans les CSNf ainsi que dans trois populations d'astrocytes présentant des propriétés métaboliques différentes. Ces trois populations astrocytaires sont issues de la différenciation des CSNf par le CNTF, le LIF ou le sérum de veau foetal. Les analyses par RTPCR quantitative et western blot ont montré une augmentation de l'expression de l'AQP9 et de l'AQP4 corrélée à l'acquisition de propriétés métaboliques spécifiques des astrocytes matures. Dans la dernière partie, la technique d'ARN interférents a permis d'étudier le rôle fonctionnel de l'AQP9 dans le modèle de culture pure d'astrocytes différenciés par le sérum. L'inhibition de l'expression d'AQP9 entraîne une diminution de la perméabilité au glycérol et une augmentation de l'utilisation de glucose, corrélée à une stimulation du métabolisme oxydatif astrocytaire. En revanche, 1a baisse d'expression d'AQP9 n'a aucun effet sur la glycolyse anaérobie ni sur la libération du lactate. En conclusion, dans ce modèle in vitro, seule l'AQP9 est exprimée dans les CSNf et les neurones catécholaminergiques alors que dans Ies astrocytes, à la fois l'AQP9 et l'AQP4 sont exprimées. Cette distribution est identique à celle observée in vivo et confirme la localisation spécifique de l'AQP9 dans les neurones catécholaminergiques. De plus, ces résultats montrent, pour la première fois, l'implication de l'AQP9 dans la perméabilité des astrocytes au glycérol et son implication dans le métabolisme énergétique astrocytaire. ABSTACT : Aquaporins (AQPs) are membrane proteins permeable to water (orthodoxes aquaporins) and some of them are also permeable to glycerol (aquaglyceroporins). These proteins are widely expressed in bacteria, plants and mammals. AQP water homeostasis regulation in brain is of primary importance as the brain volume cannot increase. AQP4, an orthodoxe aquaporin, is present in astrocytes and seems to be involved in edema formation and resorption. On the other hand, AQP9 is an aquaglyceroporin which is localised not only in astrocytes but also in catecholaminergic neurons. Although AQP4 distribution in brain is clearly established, the presence of AQP9 is still a discussed data and its functional role in the central nervous system is unknown. In addition, no data exists on AQP4 or AQP9 expression during fetal neural stem cells (fNSC) differentiation into astrocytes or catecholaminergic neurons. In the first part of this work, a protocol was developed to differentiate mouse fNSC into astrocytes and neurons, with the aim to obtain catecholaminergic neurons. By immunefluorescence, we have shown that AQP9 is expressed in fNSC cultures and also in astrocytes and catecholaminergic neurons in mixt cultures. The results obtained highlighted a very good correlation between TH expression (tyrosin hydroxylase being a limiting enzyme of catecholamines synthesis) and AQP9 in fNSC and all along their differentiation into catecholaminergic neurons. On the other hand, AQP4 immunolabelling is not observed in fNSC whereas it is in astrocytes. Moreover, neitheir AQP4, nor AQP9 immunoreactivity was observed in MAP2-positive neurons. In the second part of this work, AQP4 and AQP9 expression was quantified in fNSC and in three populations of astrocytes presenting different metabolic properties. These three astrocyte populations result from fNSC differentiation by addition of CNTF, LIF or fetal calf serum. Quantitative RT-PCR and western blot analyses have shown an increase in both AQP4 and AQP9 expression, correlated with the acquisition of specific metabolic properties of mature astrocytes. In the last part, siRNA were used to study the functional role of AQP9 in the pure astrocyte culture model differentiated by addition of fetal calf serum. Inhibition of AQP9 expression leads to a decrease of glycerol uptake and to an increase of glucose uptake, correlated with a stimulation of the astrocyte oxydative metabolism. On the other hand, inhibition of AQP9 expression does not have any effect on anaerobic glycolysis nor on lactate release. In conclusion, in this in vitro model, only AQP9 is expressed in fNSC and in catecholaminergic neurons whereas in astrocytes, both AQP9 and AQP4 are expressed. This distribution is identical to that observed in vivo and confirms the specific AQP9 localization in catecholaminergic neurons. IVloreover, these results show, for the first time, that AQP9 is implicated in glycerol uptake and in astrocyte energetic metabolism. Résumé large public : Les aquaporines, des protéines localisées dans les membranes cellulaires sont, comme leur nom l'indique, des canaux à eau. Pendant longtemps, il a été considéré que l'eau diffusait librement dans et à travers les cellules; la caractérisation des AQPs a révolutionné la vision des scientifiques concernant les mouvements d'eau entre les différents compartiments infra et extracellulaires, et a d'ailleurs valu le Prix Nobel à Peter Agre en 1992. Certaines AQPs, dites "strictes", laissent passer uniquement l'eau et participent au contrôle du volume hydrique. Ce contrôle est particulièrement important pour le bon fonctionnement du cerveau en raison de la présence de la boîte crânienne qui limite les variations de volume. D'autres AQPs, les aquaglycéroporines, sont perméables non seulement à l'eau mais également à d'autres molécules comme le glycérol. Elles facilitent, par exemple, la sortie du glycérol des cellules graisseuses et sa capture par les cellules du foie afin de produire du glucose en période de jeûne. Le cerveau est principalement composé de deux types de cellules: les neurones et les cellules gliales, majoritairement des astrocytes. L'AQP4, une AQP stricte, est présente dans les astrocytes et joue un rôle dans la formation et la résorption des oedèmes cérébraux. L'AQP9, une aquaglycéroporine, est également présente dans les astrocytes et dans une population spécifique de neurones, les neurones catécholaminergiques, touchés dans la maladie de Parkinson. A ce jour, la présence de l'AQP9 dans le cerveau est une donnée controversée et son rôle fonctionnel est inconnu. Ce travail de thèse a permis de montrer que l'AQP9 est bien présente d'une part dans les cellules souches neurales foetales et d'autre ,part dans les astrocytes et neurones catécholaminergiques issus de leur différenciation. De plus, ces expériences ont mis en évidence un rôle de l'AQP9 dans l'entrée du glycérol dans les astrocytes, ce qui pourrait être bénéfique dans des conditions d'ischémie. Enfin, les .résultats de cette étude suggèrent également un rôle de l'AQP9 dans le métabolisme énergétique des astrocytes. L'ensemble de ces travaux démontre le rôle important de l'AQP9 dans le cerveau et ouvre de nouvelles perspectives quant aux rôles des AQPs dans des situations pathologiques telles que l'ischémie cérébrale ou encore la maladie de Parkinson.

Impact de l'hypotension chez le rat avec encéphalopathie hépatique due à la maladie de foie chronique : implication pour les complications neurologiques suivant la transplantation hépatique

L’encéphalopathie hépatique (EH) est une complication neuropsychiatrique de la maladie de foie telle que la cirrhose, caractérisée par des dysfonctions cognitives et motrices. Le seul traitement curatif est la transplantation hépatique (TH). Historiquement, l’EH est considérée comme un désordre métabolique réversible et il est attendu qu’il soit résolu suivant la TH. Cependant, il a été démontré que des complications neurologiques persistent chez 47% des patients transplantés. La TH est une opération chirurgicale complexe accompagnée de stress péri-opératoire telle que la perte sanguine et l’hypotension. L’hypothèse de ce projet d’étude est que l’EH minimale (EHm) rend le cerveau plus susceptible à une perte neuronale suite à une insulte hypotensive. Nous avons donc caractérisé un modèle d’hypotension chez des rats cirrhotiques avec ligation de la voie biliaire (BDL) dans lequel une hypovolémie de l’artère fémorale a été faite. Avec ce modèle, nous avons étudié l’impact de différentes pressions sanguines de 120 minutes sur le compte neuronal. Nos résultats démontrent que les BDL hypotendus à une pression artérielle moyenne de 60 mmHg et 30 mmHg ont une diminution du compte neuronal et que les neurones mourraient par apoptose (observée par la présence de caspase-3 clivée). Nous avons également déterminé que le flot sanguin cérébral était altéré chez les rats cirrhotiques BDL. Le second objectif était d’évaluer si le traitement de l’EHm par l’ornithine phénylacétate (OP) permettait d’éviter la perte neuronale chez les BDL hypotendus. Nos résultats ont démontrés que l’OP permettait de partiellement rétablir les fonctions cognitives chez les rats BDL. De plus, les rats BDL traités avec l’OP peuvent éviter la mort neuronale. Cependant, le processus apoptotique est toujours enclenché. Ce résultat suggère la possibilité de mort cellulaire retardée par l’OP. Ces résultats suggèrent que les patients cirrhotiques avec EHm sont plus susceptibles à une mort neuronale induite par hypotension. La combinaison de l’EHm et l’hypotension permet d’expliquer les complications neurologiques rencontrées chez certains patients. Le diagnostic et le traitement de ce syndrome doit donc être fait chez les patients cirrhotiques pour éviter ces complications post-TH.

Recherche historique sur les débuts de l'ethnopsychiatrie

Avant même d'entamer ma recherche de sujet pour le travail de maîtrise, j'avais déjà une certitude: je souhaitais choisir un thème qui m'intéressait, certes, mais surtout qui arriverait à me passionner, de façon à pouvoir y mettre toute mon énergie. Le choix initial de m'orienter vers ma future spécialité, la psychiatrie, s'est vite confirmé, et un rayon de l'IUMG en particulier a très rapidement attiré ma curiosité: celui de l'ethnopsychiatrie. Pour le choix du thème de ce travail, mon expérience de vie, suite à un mariage mixte, et mon inté- rêt pour les migrants, ont compté, ainsi que les nombreux stages effectués en milieux multicultu- rels et ma probable future orientation en psychiatrie systémique. Face à l'augmentation de la migration et des déplacements des populations et des individus ainsi qu'aux mélanges interculturels qui en résultent, les recherches transculturelles connaissent, depuis quelques années, un développement important: ceci est valable en psychiatrie, en psychopathologie comme en psychothérapie. Pendant mes stages, j'ai remarqué que l'accueil et la prise en charge des personnes étrangères sont une possibilité, pour les professionnels issus de tous les domaines, que ce soit d'un milieu médico- psychologique, social ou éducatif, de remettre en cause les méthodes théoriques et techniques habi- tuelles. En effet, dès que l'on est amené à s'occuper de personnes d'une culture différente de la nô- tre, une partie de nos théories, de notre manière d'intervention clinique et de nos principes de for- mation se trouve forcément remise en question. Le choix de mieux connaître et proposer cette nouvelle discipline par un travail de master s'est basé également en fonction de l'ampleur du parcours historique que l'ethnopsychiatrie nous permettait d'explorer. Par mon travail, j'ai donc essayé de retracer le parcours socio-historique de l'ethnopsychiatrie de- puis ses origines. Cela n'a pas été facile car, même si théoriquement cette discipline s'est dévelop- pée aux alentours du début du XXe siècle, entre l'Europe et les lieux où l'Occident élargissait son domaine, il n y a pas unanimité sur un fondateur précis. Cependant, à plusieurs reprises, Emil Kraepelin est cité comme le fondateur de cette discipline, et c'est pour cette raison que j'ai décidé de focaliser mon attention sur ce grand psychiatre, pour es- sayer de comprendre pourquoi plusieurs auteurs le considèrent comme le père de l'ethnopsychia- trie. Pour ce faire, dans une première partie, ma recherche a donc consisté en une revue de la littérature médicale spécialisée. 4 Je me suis basée tout d'abord sur des sources primaires, en cherchant des articles écrits par Kraepe- lin lui-même, consultant principalement les revues germanophones et anglo-saxonnes susceptibles d'avoir publié ses articles. J'ai également consulté un choix de traités de psychiatrie qu'il a publié. Dans la deuxième partie de mes recherches, j'ai passé en revue la littérature secondaire, en me ba- sant sur des articles qui ont été écrits sur lui par différents auteurs, psychiatres et historiens. La thè- se du Dr. Christoph Bendick a été utilisée en particulier: «Emil Kraepelin's Forschungsreise nach Java», a été un outil précieux pour retrouver aussi bien des récits primaires inédits du psychiatre que maintes sources de littérature secondaire. En analysant cette littérature, j'ai essayé de dégager les principaux thèmes d'évolution entre le XIXe et le XXe siècle, en cherchant en parallèle d'éventuelles répercussions des travaux de psy- chiatrie comparée du médecin allemand sur la postérité, ainsi que sur la psychiatrie moderne. En progressant dans mon travail, je me suis pertinemment posé la question suivante: Kraepelin était-il vraiment le premier qui se fut intéressé à une psychiatrie « exotique » ou, au contraire, l'ambition de comparer la folie occidentale à des peuples et civilisations étrangers avait-elle déjà commencé bien avant lui ? Aurait-il apporté quelque chose de différent dans sa recherche, qui nous permettrait aujourd'hui de lui attribuer le statut de fondateur de l'ethnopsychiatrie ? Afin d'essayer de répondre à cette réflexion, ma méthodologie a consisté en un dépouillement d'une célèbre revue de psychiatrie française, Les annales médico-psychologiques, depuis le premier numéro paru en 1843 jusqu'à l'aube de la deuxième guerre mondiale, à la recherche d'articles trai- tant de la folie exotique. Pour accomplir cette tâche, un article de R. Collignon, psychologue-anthropologue travaillant sur l'histoire de la psychiatrie en Afrique, m'a été d'une aide très précieuse. Ce texte, paru dans la re- vue Psychopathologie Africaine, qui répertorie tous les articles traitants de la psychiatrie coloniale, m'a évité de devoir analyser personnellement toute la collection des A.M.P., ce qui a permis un gain de temps considérable. Une analyse approfondie de cette littérature m'a permis de me forger une idée sur la question et de dégager en même temps, dans la troisième partie du travail, les principaux thèmes d'évolution en ethnopsychiatrie entre le XIXe et le XXe siècle. Finalement, en disséquant les théories d'un autre auteur qui s'est passionné pour l'ethnopsychiatrie, le psychanalyste Georges Devereux, considéré également comme le fondateur de cette discipline, j'ai essayé de comprendre les changements qui se sont opérés dans ce domaine pendant la période qui les sépare. Un regard particulier a été porté sur les possibles répercussions de l'ancienne eth- nopsychiatrie, de connotation coloniale, sur une ethnopsychiatrie plus «moderne», laquelle, suite aux travaux de Devereux, a évolué depuis quelques années surtout dans les domaines des études de la migration et de l'intégration. 5 Cette ethnopsychiatrie contemporaine inclut aujourd'hui des phénomènes uniques attribués à une origine culturelle qui, depuis 1995, sont regroupés dans le DSM IV sous le nom de Culture-Bound Syndromes. Ce travail de master esquisse donc un double mouvement: Europe-Occident, Occident-Europe. Sur ce chemin, aux alentours de 1900, sont posés les premières grandes lignes et récits d'une ethnopsy- chiatrie, née en un premier temps entre l'Europe et ses colonies et ensuite entre l'Europe et le reste du monde.

Complications biliaires après tranplantation hépatique

RESUME Après transplantation hépatique (TH), il persiste une morbidité et une mortalité liées aux complications immunologiques, infectieuses, rénales, vasculaires et, en particulier, aux complications biliaires - le "talon d'Achille" de la TH. Dans ce travail de thèse, nous avons analysé la fréquence et les caractéristiques des complications biliaires après TH dans l'expérience du CHUV à Lausanne entre 1988 et 2003. Au total 185 transplantations orthotopiques ont été réalisées chez 168 patients de décembre 1988 à mars 2003 (103 patients transplantés étaient de sexe masculin et 65 de sexe féminin). L'âge moyen pour les hommes était de 51 ans, celui de femmes étant de 49. Pendant la TH, une anastomose cholédoco-cholédocienne a été réalisée à 168 reprises et une anastomose cholédoco-jejunale à 17 reprises. Trente cas de complications biliaires ont été recensés, soit 16% des cas, avec un taux de mortalité de 0% durant le traitement de ces complications. Il s'agissait d'obstructions biliaires, fuites biliaires, lithiase biliaire isolée et sténoses biliaires. Les complications biliaires après TH restent donc relativement fréquentes et sont parfois graves. Elles nécessitent un diagnostic précoce et doivent être suspectées lors de fièvre, d'ictère, de douleurs abdominales ou de cholestase. En conclusion, l'incidence et le type de complications retrouvés dans la série lausannoise sont représentatifs des résultats observés dans d'autres centres de TH. Le traitement adéquat de ces complications, souvent graves, est de la plus haute importance et aura un impact important sur le pronostic.

Données nouvelles sur l’innervation à dopamine du striatum et son co-phénotype glutamatergique

Une sous-population des neurones à dopamine (DA) du mésencéphale ventral du rat et de la souris étant connue pour exprimer l'ARN messager du transporteur vésiculaire 2 du glutamate (VGLUT2), nous avons eu recours à l'immunocytochimie en microscopie électronique, après simple ou double marquage de l'enzyme de synthèse tyrosine hydroxylase (TH) et de VGLUT2, pour déterminer la présence de l'une et/ou l'autre protéine dans les terminaisons (varicosités) axonales de ces neurones et caractériser leur morphologie ultrastructurale dans diverses conditions expérimentales. Dans un premier temps, des rats jeunes (P15) ou adultes (P90), ainsi que des rats des deux âges soumis à l'administration intraventriculaire cérébrale de la cytotoxine 6-hydroxydopamine (6-OHDA) dans les jours suivant la naissance, ont été examinés, afin d'étayer l'hypothèse d'un rôle de VGLUT2 au sein des neurones DA, au cours du développement normal ou pathologique de ces neurones. Chez le jeune rat, ces études ont montré: i) la présence de VGLUT2 dans une fraction importante des varicosités axonales TH immunoréactives du coeur du noyau accumbens ainsi que du néostriatum; ii) une augmentation de la proportion de ces terminaisons doublement marquées dans le noyau accumbens par suite de la lésion 6-OHDA néonatale; iii) le double marquage fréquent des varicosités axonales appartenant à l'innervation DA aberrante (néoinnervation), qui se développe dans la substance noire, par suite de la lésion 6-OHDA néonatale. Des différences significatives ont aussi été notées quant à la dimension des terminaisons axonales marquées pour la TH seulement, VGLUT2 seulement ou TH et VGLUT2. Enfin, à cet âge (P15), toutes les terminaisons doublement marquées sont apparues dotées d'une spécialisation membranaire synaptique, contrairement aux terminaisons marquées pour la TH ou pour VGLUT2 seulement. Dans un deuxième temps, nous avons voulu déterminer le devenir du double phénotype chez le rat adulte (P90) soumis ou non à la lésion 6-OHDA néonatale. Contrairement aux observations recueillies chez le jeune rat, nous avons alors constaté: i) l'absence complète de terminaisons doublement marquées dans le coeur du noyau accumbens et le néostriatum d'animaux intacts, de même que dans les restes de la substance noire des animaux 6-OHDA lésés; ii) une très forte baisse de leurnombre dans le coeur du noyau accumbens des animaux 6-OHDA lésés. Ces observations, suggérant une régression du double phénotype TH/VGLUT2 avec l'âge, sont venues renforcer l'hypothèse d'un rôle particulier d'une co-libération de glutamate par les neurones mésencéphaliques DA au cours du développement. Dans ces conditions, il est apparu des plus intéressants d'examiner l'innervation DA méso-striatale chez deux lignées de souris dont le gène Vglut2 avait été sélectivement invalidé dans les neurones DA du cerveau, ainsi que leurs témoins et des souris sauvages. D'autant que malgré l'utilisation croissante de la souris en neurobiologie, cette innervation DA n'avait jamais fait l'objet d’une caractérisation systématique en microscopie électronique. En raison de possibles différences entre le coeur et la coque du noyau accumbens, l'étude a donc porté sur les deux parties de ce noyau ainsi que le néostriatum et des souris jeunes (P15) et adultes (P70-90) de chaque lignée, préparées pour l'immunocytochimie de la TH, mais aussi pour le double marquage TH et VGLUT2, selon le protocole précédemment utilisé chez le rat. Les résultats ont surpris. Aux deux âges et quel que soit le génotype, les terminaisons axonales TH immunoréactives des trois régions sont apparues comparables quant à leur taille, leur contenu vésiculaire, le pourcentage contenant une mitochondrie et une très faible incidence synaptique (5% des varicosités, en moyenne). Ainsi, chez la souris, la régression du double phénotype pourrait être encore plus précoce que chez le rat, à moins que les deux protéines ne soient très tôt ségréguées dans des varicosités axonales distinctes des mêmes neurones DA. Ces données renforcent aussi l’hypothèse d’une transmission diffuse (volumique) et d’un niveau ambiant de DA comme élément déterminant du fonctionnement du système mésostriatal DA chez la souris comme chez le rat.

A contribuição histórica da sofistica a educação: a relação entre poder, saber e discurso

Esta pesquisa tem como objetivo básico resgatar a contribuição da sofística grega à teoria geral da educação analisando-a como paradigma da gênese teórica e histórica da relação entre poder, saber e discurso na educação ocidental. Em primeiro lugar, mostra-se que, contrariamente à crítica da filosofia que considerou-a falsa sabedoria, a sofística representou um autêntico movimento pedagógico, o primeiro do Ocidente que sustentou uma concepção orgânica entre educação, política e discurso. Em segundo lugar, afirma-se que a sofística foi um movimento pedagógico autêntico, mas diverso e contraditório internamente e muito ligado às condiçoes políticas da Grécia. A questão da sofística ganha neste estudo toda sua relevância em função de uma diferenciação fundamental: a primeira ou antiga sofística e a nova ou segunda sofística. Sublinha-se a contribuião positiva, principalmente, da primeira sofística e explica-se por que mudou sua conotação original de sabedoria, muito popular na democracia, para sua contr'ria de falso saber, amplamente rejeitada durante a demagogia e a queda da cidade. Considera-se que o resgate da sofística uma importante contribuição para repensar a educação atual segundo sua tradição histórica.

Mineralogia e geoquímica de sedimentos de manguezais da costa amazônica: o exemplo do estuário do rio Marapanim (Pará)

Os manguezais do estado do Pará representam importante segmento da costa norte brasileira sobre os quais pouco se conhece das características geológicas e as relações com área(s)-fonte. A pesquisa foi realizada no estuário do rio Marapanim, na costa paraense, para demonstrar a contribuição de sedimentos continentais para a formação dos sedimentos dos manguezais. Foram coletados sedimentos da Formação Barreiras e solos dela derivados (principais fontes terrígenas), e os sedimentos de manguezal. Nos sedimentos de manguezal foram realizadas análises granulométricas, determinação dos teores de carbono (C %) e medidas de pH, Eh e salinidade intersticial. A determinação mineralógica e a geoquímica multi-elementar foi feita nos sedimentos lamosos e nos sedimentos continentais adjacentes, para comparações. Os sedimentos de manguezal são sílticoargilosos (> 90 %), com teores de carbono entre 0,75 a 3,5 %. A mineralogia principal é composta por quartzo, goethita, hematita, caulinita, illita, além de zircão, turmalina, estaurolita e cianita como acessórios, assinatura mineralógica típica dos sedimentos da Formação Barreiras e dos solos. De ocorrência comum nesses manguezais, os minerais neoformados são: esmectita, feldspato potássico, pirita, halita, gipso e a jarosita. O enriquecimento em SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, e TiO₂ nos manguezais e os níveis crustais dos metais-traço refletem o clima tropical e a composição mineralógica da área-fonte, rica em quartzo e caulinita e a ausência de influência antrópica. A composição química associada à matéria orgânica, abundantes diatomáceas além de Fe, S e os aportes de Cl^-, Na⁺, K⁺, Ca⁺⁺ e Mg⁺⁺ da água do mar, identificam o ambiente deposicional e os minerais autigênicos. O padrão de fracionamento dos elementos-traço nos manguezais também corrobora a marcante contribuição da área-fonte continental. Esses sedimentos apresentam o predomínio dos Elementos Terras Rara Leves (ETRL) sobre os Elementos Terras Raras Pesados (ETRP) com elevadas razões de Th/Co; La/Th; La/Sc; La/Co e Zr/Sc e Th/ Sc e Ba/Co, elementos presentes nas rochas ígneas félsicas que originaram os sedimentos terrígenos.

Comparison of INAA elemental composition data between Lago Grande and Osvaldo archaeological sites in the central Amazon: a first perspective

In this work, 50 ceramic fragments from the Lago Grande and 30 from the Osvaldo archaeological site were compared to assess elemental similarities. The aim is to perform a preliminary comparison between the sites, which are located in the central Amazon, Brazil. The analytical technique employed to obtain the ceramics elemental composition was instrumental neutron activation analysis (INAA). The data set obtained was explored by the multivariate statistical techniques of cluster, principal component and discriminant analysis. The analyzed elements were: Na, Lu, U, Yb, La, Th, Cr, Cs, Sc, Fe, Eu, Ce and Hf. The results showed the existence of at least two compositional groups for Lago Grande and Osvaldo. Each compositional group of Osvaldo archaeological site matches with one group of Lago Grande. Correlated with the archaeological background, the results suggest commercial or cultural exchange in the region, which is an indicative of socio-cultural interactions between those sites.

The influence of petrogenetic processes on the composition of Ocean Island Basalts

Ocean Island Basalts (OIB) provide important information on the chemical and physical characteristics of their mantle sources. However, the geochemical composition of a generated magma is significantly affected by partial melting and/or subsequent fractional crystallization processes. In addition, the isotopic composition of an ascending magma may be modified during transport through the oceanic crust. The influence of these different processes on the chemical and isotopic composition of OIB from two different localities, Hawaii and Tubuai in the Pacific Ocean, are investigated here. In a first chapter, the Os-isotope variations in suites of lavas from Kohala Volcano, Hawaii, are examined to constrain the role of melt/crust interactions on the evolution of these lavas. As 187Os/188Os sensitivity to any radiogenic contaminant strongly depend on the Os content in the melt, Os and other PGE variations are investigated first. This study reveals that Os and other PGE behavior change during the Hawaiian magma differentiation. While PGE concentrations are relatively constant in lavas with relatively primitive compositions, all PGE contents strongly decrease in the melt as it evolved through ~ 8% MgO. This likely reflects the sulfur saturation of the Hawaiian magma and the onset of sulfide fractionation at around 8% MgO. Kohala tholeiites with more than 8% MgO and rich in Os have homogeneous 187Os/188Os values likely to represent the mantle signature of Kohala lavas. However, Os isotopic ratios become more radiogenic with decreasing MgO and Os contents in the lavas, which reflects assimilation of local crust material during fractional crystallization processes. Less than 8% upper oceanic crust assimilation could have produced the most radiogenic Os-isotope ratios recorded in the shield lavas. However, these small amounts of upper crust assimilation have only negligible effects on Sr and Nd isotopic ratios and therefore, are not responsible for the Sr and Nd isotopic heterogeneities observed in Kohala lavas. In a second chapter, fractional crystallization and partial melting processes are constrained using major and trace element variations in the same suites of lavas from Kohala Volcano, Hawaii. This inverse modeling approach allows the estimation of most of the trace element composition of the Hawaiian mantle source. The calculated initial trace element pattern shows slight depletion of the concentrations from LREE to the most incompatible elements, which indicates that the incompatible element enrichments described by the Hawaiian melt patterns are entirely produced by partial melting processes. The “Kea trend” signature of lavas from Kohala Volcano is also confirmed, with Kohala lavas having lower Sr/Nd and La/Th ratios than lavas from Mauna Loa Volcano. Finally, the magmatic evolution of Tubuai Island is investigated in a last chapter using the trace element and Sr, Nd, Hf isotopic variations in mafic lava suites. The Sr, Nd and Hf isotopic data are homogeneous and typical for the HIMU-type OIB and confirms the cogenetic nature of the different mafic lavas from Tubuai Island. The trace element patterns show progressive enrichment of incompatible trace elements with increasing alkali content in the lavas, which reflect progressive decrease in the degree of partial melting towards the later volcanic events. In addition, this enrichment of incompatible trace elements is associated with relative depletion of Rb, Ba, K, Nb, Ta and Ti in the lavas, which require the presence of small amount of residual phlogopite and of a Ti-bearing phase (ilmenite or rutile) during formation of the younger analcitic and nephelinitic magmas.

Geochemistry of Central American Volcanic Arc basement samples

The Central American Volcanic Arc (CAVA) has been the subject of intensive research over the past few years, leading to a variety of distinct models for the origin of CAVA lavas with various source components. We present a new model for the NW Central American Volcanic Arc based on a comprehensive new geochemical data set (major and trace element and Sr-Nd-Pb-Hf-O isotope ratios) of mafic volcanic front (VF), behind the volcanic front (BVF) and back-arc (BA) lava and tephra samples from NW Nicaragua, Honduras, El Salvador and Guatemala. Additionally we present data on subducting Cocos Plate sediments (from DSDP Leg 67 Sites 495 and 499) and igneous oceanic crust (from DSDP Leg 67 Site 495), and Guatemalan (Chortis Block) granitic and metamorphic continental basement. We observe systematic variations in trace element and isotopic compositions both along and across the arc. The data require at least three different endmembers for the volcanism in NW Central America. (1) The NW Nicaragua VF lavas require an endmember with very high Ba/(La, Th) and U/Th, relatively radiogenic Sr, Nd and Hf but unradiogenic Pb and low d18O, reflecting a largely serpentinite-derived fluid/hydrous melt flux from the subducting slab into a depleted N-MORB type of mantle wedge. (2) The Guatemala VF and BVF mafic lavas require an enriched endmember with low Ba/(La, Th), U/Th, high d18O and radiogenic Sr and Pb but unradiogenic Nd and Hf isotope ratios. Correlations of Hf with both Nd and Pb isotopic compositions are not consistent with this endmember being subducted sediments. Granitic samples from the Chiquimula Plutonic Complex in Guatemala have the appropriate isotopic composition to serve as this endmember, but the large amounts of assimilation required to explain the isotope data are not consistent with the basaltic compositions of the volcanic rocks. In addition, mixing regressions on Nd vs. Hf and the Sr and O isotope plots do not go through the data. Therefore, we propose that this endmember could represent pyroxenites in the lithosphere (mantle and possibly lower crust), derived from parental magmas for the plutonic rocks. (3) The Honduras and Caribbean BA lavas define an isotopically depleted endmember (with unradiogenic Sr but radiogenic Nd, Hf and Pb isotope ratios), having OIB-like major and trace element compositions (e.g. low Ba/(La, Th) and U/Th, high La/Yb). This endmember is possibly derived from melting of young, recycled oceanic crust in the asthenosphere upwelling in the back-arc. Mixing between these three endmember types of magmas can explain the observed systematic geochemical variations along and across the NW Central American Arc.

Elements and mineralogical compostions from different sediment cores off the southern China Sea

The mineralogy, major and trace elements, and neodymium and strontium isotopes of surface sediments in the South China Sea (SCS) are documented with the aim of investigating their applicability in provenance tracing. The results indicate that mineralogical compositions alone do not clearly identify the sources for the bulk sediments in the SCS. The Nd isotopic compositions of the SCS sediments show a clear zonal distribution. The most negative epsilon-Neodymium values were obtained for sediments from offshore South China (-13.0 to -10.7), while those from offshore Indochina are slightly more positive (-10.7 to -9.4). The Nd isotopic compositions of the sediments from offshore Borneo are even higher, with epsilon-Neodymium ranging from -8.8 to -7.0, and the sediments offshore from the southern Philippine Arc have the most positive epsilon-Neodymium values, from -3.7 to +5.3. This zonal distribution in epsilon-Neodymium is in good agreement with the Nd isotopic compositions of the sediments supplied by river systems that drain into the corresponding regions, indicating that Nd isotopic compositions are an adequate proxy for provenance tracing of SCS sediments. Sr isotopic compositions, in contrast, can only be used to identify the sediments from offshore South China and offshore from the southern Philippine Arc, as the 87Sr/86Sr ratios of sediments from other regions overlapped. Similar zonal distributions are also apparent in a La-Th-Sc discrimination diagram. Sediments fromthewestmargin of the SCS, such as those fromBeibuwan Bay, offshore fromHainan Island, offshore from Indochina, and from the Sunda Shelf plot in the same field, while those offshore from the northeastern SCS, offshore from Borneo, and offshore from the southern Philippine Arc plot in distinct fields. Thus, the La-Th-Sc discrimination diagram, coupledwith Nd isotopes, can be used to trace the provenance of SCS sediments. Using this method, we re-assessed the provenance changes of sediments at Ocean Drilling Program (ODP) Site 1148 since the late Oligocene. The results indicate that sediments deposited after 23.8 Ma (above 455 mcd: meters composite depth) were supplied mainly from the eastern South China Block, with a negligible contribution from the interior of the South China Block. Sediments deposited before 26 Ma (beneath 477 mcd) were supplied mainly from the North Palawan Continental Terrane, which may retain the geochemical characteristics of the materials covered on the late Mesozoic granitoids along the coastal South China. For that the North Palawan Continental Terrane is presently located within the southern Philippine Arc but was located close to ODP Site 1148 in the late Oligocene. The weathering products of volcanic material associated with the extension of the SCS ocean crust also contributed to these sediments. The rapid change in sediment source at 26-23.8 Ma probably resulted from a sudden cessation of sediment supply from the North Palawan Continental Terrane. Wesuggest that the North Palawan Continental Terrane drifted southwards alongwith the extension of the SCS ocean crust during that time, and when the basin was large enough, the supply of sediment from the south to ODP Site 1148 at the north slope may have ceased.

Geochemistry of igneous rocks recovered from a transect across the Mariana Trough, arc, fore-arc, and trench, at DSDP Leg 60 Holes and DM17

Major and trace element analyses are presented for 110 samples from the DSDP Leg 60 basement cores drilled along a transect across the Mariana Trough, arc, fore-arc, and Trench at about 18°N. The igneous rocks forming breccias at Site 453 in the west Mariana Trough include plutonic cumulates and basalts with calc-alkaline affinities. Basalts recovered from Sites 454 and 456 in the Mariana Trough include types with compositions similar to normal MORB and types with calc-alkaline affinities within a single hole. At Site 454 the basalts show a complete compositional transition between normal MORB and calc-alkaline basalts. These basalts may be the result of mixing of the two magma types in small sub-crustal magma reservoirs or assimilation of calc-alkaline, arc-derived vitric tuffs by normal MORB magmas during eruption or intrusion. A basaltic andesite clast in the breccia recovered from Site 457 on the active Mariana arc and samples dredged from a seamount in the Mariana arc are calc-alkaline and similar in composition to the basalts recovered from the Mariana Trough and West Mariana Ridge. Primitive island arc tholeiites were recovered from all four sites (Sites 458-461) drilled on the fore-arc and arc-side wall of the trench. These basalts form a coherent compositional group distinct from the Mariana arc, West Mariana arc, and Mariana Trough calc-alkaline lavas, indicating temporal (and perhaps spatial?) chemical variations in the arc magmas erupted along the transect. Much of the 209 meters of basement cored at Site 458 consists of endiopside- and bronzite-bearing, Mg-rich andesites with compositions related to boninites. These andesites have the very low Ti, Zr, Ti/Zr, P, and rare-earthelement contents characteristic of boninites, although they are slightly light-rare-earth-depleted and have lower MgO, Cr, Ni, and higher CaO and Al2O3 contents than those reported for typical boninites. The large variations in chemistry observed in the lavas recovered from this transect suggest that diverse mantle source compositions and complex petrogenetic process are involved in forming crustal rocks at this intra-oceanic active plate margin.

Geochemistry of DSDP Leg 91 basalts

Basalts recovered from Sites 595 and 596 on Mesozoic crust in the southwest Pacific range from olivine-bearing tholeiites to ferrobasalts. Despite having undergone extensive low-grade alteration, which has raised K and Rb abundances, the basalts have consistent interelement ratios of Ti, Zr, Hf, rare-earth elements, Y, Th, Ik, and Nb. La/Ta (-18), Lan/Ybn (0.6), Ti/Zr (115), Zr/Nb (20), and Th/Hf (0.08) ratios all fall within the range of N-type mid-ocean-ridge basalt. The basalts from Sites 595 and 596 indicate that the Mesozoic Pacific crust was derived from a mantle source by processes similar to those operating at the present-day East Pacific Rise.

El teorema de Riemann-Roch y el morfismo de Gysin en geometría aritmética

Le th eor eme de Riemann-Roch originale a rme que pour tout morphisme propre f : Y ! X entre vari et es quasi-projectifs lisses sur un corps, et tout el ement a 2 K0(Y ) du groupe de Grothendieck des br es vectoriels on a ch(f!(a)) = f {u100000}Td(Tf ) ch(a) (cf. [BS58]). Ici ch est le caract ere de Chern, Td(Tf ) est la classe de Todd du br e tangent relative et f et f! sont les images directes de l'anneau de Chow et K0 respectivement. Apr es, Baum, Fulton et MacPherson ont d emontr e en [BFM75] le th eor eme de Riemann-Roch pour des morphismes localement intersection compl ete entre des sch emas alg ebriques (sch emas s epar es et localement de type ni sur un corps) projectifs et singuli eres. En [FG83] Fulton et Gillet ont d emontr e le th eor eme sans hypoth eses projectifs. L'extension a la th eorie K sup erieure pour des sch emas r eguli eres sur une base fut d emontr e par Gillet en [Gil81]. Le th eor eme de Riemann-Roch qu'il prouve est pour des morphismes projectifs entre des sch emas lisses et quasi-projectifs. Donc, dans le cas des sch emas sur un corps, le r esultat de Gillet n'inclus pas le th eor eme de [BFM75]. La plus grande g en eralisation du th eor eme de Riemann-Roch que je connais est [D eg14] et [HS15], o u D eglise et Holmstrom-Scholbach obtiennent ind ependamment le th eor eme de Riemann- Roch pour la K-th eorie sup erieure et les morphismes projectifs lic entre sch emas r eguli eres sur une base noetherienne de dimension nie... NOTA 520 8 El teorema de Riemann-Roch original de Grothendieck a rma que para todo mor smo propio f : Y ! X, entre variedades irreducibles quasiproyectivas lisas sobre un cuerpo, y todo elemento a 2 K0(Y ) del grupo de Grothendieck de brados vectoriales se satisface la relaci on ch(f!(a)) = f {u100000}Td(Tf ) ch(a) (cf. [BS58]). Recu erdese que ch denota el car acter de Chern, Td(Tf ) la clase de Todd del brado tangente relativo y f y f! las im agenes directas en el anillo de Chow y K0 respectivamente. M as tarde Baum, Fulton MacPherson probaron en [BFM75] el teorema de Riemann-Roch para mor smos localmente intersecci on completa entre esquemas algebraicos (es decir, esquemas separados localmente de tipo nito sobre cuerpo) proyectivos singulares. En [FG83] Fulton y Gillet probaron el teorema sin hip otesis proyectivas. La notable extensi on a la teor a K superior para esquemas regulares sobre una base fue probada por Gillet en [Gil81]. El teorema de Riemann-Roch all probado es para mor smos proyectivos entre esquemas lisos quasiproyectivos. Sin embargo, obs ervese que en el caso de esquemas sobre cuerpo el resultado de Gillet no recupera el teorema de [BFM75]. La mayor generalizaci on del teorema de Riemann-Roch que yo conozco es [D eg14] y [HS15] donde D eglise y Holmstrom-Scholbach obtuvieron independientemente el teorema de Riemann-Roch para teor a K superior y mor smos proyectivos lic entre esquemas regulares sobre una base noetheriana nito dimensional...