Contrôle postural et intégration sensorielle chez l’enfant en santé, chez l’adolescent atteint du syndrome Gilles de la Tourette ainsi que chez l’adulte atteint de la maladie de Huntington

Le contrôle postural et la perception des limites de la stabilité sont des processus complexes qui nécessitent le traitement et l’intégration d’informations sensorielles multimodales. Pendant l’enfance, le développement de la stabilité posturale s’effectue de façon non-monotonique. Plusieurs auteurs ont suggéré que ce profil non linéaire serait provoqué par une période de recalibration des systèmes sensoriels. Cette phase, nommée période de transition, est observée vers l’âge de 6-7 ans. Nous disposons toutefois de très peu d’information sur le rôle spécifique des afférences et des mécanismes d’intégration sensorielle au cours du développement postural. Les dysfonctions dans les noyaux gris centraux, telles que ceux observés dans la maladie de Parkinson, ont été associées à divers déficits dans le contrôle de la posture, dans le traitement et l’intégration sensoriel plus particulièrement, au niveau des informations proprioceptives. De plus, les limites fonctionnelles de la stabilité posturale des personnes atteintes de la maladie de Parkinson sont significativement réduites. Cependant, les connaissances concernant comment certaines pathologies des noyaux gris centraux, telles que le syndrome Gilles de la Tourette (SGT) et la maladie de Huntington (MH) affectent la capacité d’utiliser les informations sensorielles pour contrôler la posture demeurent à ce jour, incomplètes. Cette thèse porte sur le rôle des noyaux gris centraux dans les processus de traitements et d’intégration sensorielle, particulièrement les afférences proprioceptives dans le contrôle de la posture au cours du développement de l’enfant en santé, atteint du SGT et chez l’adulte atteint de la MH avec et sans symptôme clinique. Notre protocole expérimental a été testé chez ces trois populations (enfants en santé, SGT et MH). Nous avons utilisé des mesures quantitatives à partir de données issues d’une plateforme de force afin d’évaluer les ajustements posturaux dans les limites de la stabilité posturale. Les participants devaient s’incliner le plus loin possible dans quatre différentes directions (avant, arrière, droite et gauche) et maintenir l’inclinaison posturale maximale pendant 10 secondes. Afin de tester la capacité à traiter et à intégrer les informations sensorielles, la tâche expérimentale a été exécutée dans trois conditions sensorielles : 1) yeux ouverts, 2) yeux fermés et 3) yeux fermés, debout sur une mousse. Ainsi, la contribution relative de la proprioception pour le contrôle postural augmente à travers les conditions sensorielles. Dans la première étude, nous avons évalué la capacité à traiter et à intégrer les informations sensorielles avant (4 ans) et après (8-10 ans) la période de transition comparativement aux adultes. Dans la deuxième et la troisième étude, nous avons également évalué le traitement et l’intégration des informations sensorielles chez les patients atteints de désordres des noyaux gris centraux. La deuxième étude portera spécifiquement sur les adolescents atteints du SGT et la troisième, sur la MH avant et après l’apparition des symptômes cliniques. En somme, les résultats de la première étude ont démontré que la performance des enfants est affectée de façon similaire par les différentes conditions sensorielles avant et après la période de transition. Toutefois, le profil de développement des mécanismes responsables des ajustements posturaux de l’axe antéropostérieur est plus précoce comparativement à ceux de l’axe médiolatéral. Ainsi, nos résultats ne supportent pas l’hypothèse de la période de recalibration des systèmes sensoriels pendant cette période ontogénétique mais suggèrent que la période de transition peut être expliquée par la maturation précoce des mécanismes d’ajustements posturaux dans l’axe antéropostérieur. Dans l’ensemble, les résultats de nos études chez les populations atteintes de désordres des noyaux gris centraux (MH et SGT) démontrent non seulement qu’ils ont des déficits posturaux mais également que les ajustements posturaux dans les deux axes sont affectés par les conditions sensorielles. Pour la première fois, nos études démontrent des déficits globaux de traitements et d’intégration sensorielle accentués pour les signaux proprioceptifs. Ces résultats sont similaires à ceux observés dans la maladie de Parkinson. De plus, les adolescents atteints du SGT éprouvent également des troubles posturaux marqués dans la condition visuelle ce qui suggère des déficits d’intégrations visuelles et/ou multimodaux.

Biology and characterisation of polyalanine as an emerging pathological marker

Dix-huit maladies humaines graves ont jusqu'ici été associées avec des expansions de trinucléotides répétés (TNR) codant soit pour des polyalanines (codées par des codons GCN répétés) soit pour des polyglutamines (codées par des codons CAG répétés) dans des protéines spécifiques. Parmi eux, la dystrophie musculaire oculopharyngée (DMOP), l’Ataxie spinocérébelleuse de type 3 (SCA3) et la maladie de Huntington (MH) sont des troubles à transmission autosomale dominante et à apparition tardive, caractérisés par la présence d'inclusions intranucléaires (IIN). Nous avons déjà identifié la mutation responsable de la DMOP comme étant une petite expansion (2 à 7 répétitions supplémentaires) du codon GCG répété du gène PABPN1. En outre, nous-mêmes ainsi que d’autres chercheurs avons identifié la présence d’événements de décalage du cadre de lecture ribosomique de -1 au niveau des codons répétés CAG des gènes ATXN3 (SCA3) et HTT (MH), entraînant ainsi la traduction de codons répétés hybrides CAG/GCA et la production d'un peptide contenant des polyalanines. Or, les données observées dans la DMOP suggèrent que la toxicité induite par les polyalanines est très sensible à leur quantité et leur longueur. Pour valider notre hypothèse de décalage du cadre de lecture dans le gène ATXN3 dans des modèles animaux, nous avons essayé de reproduire nos constatations chez la drosophile et dans des neurones de mammifères. Nos résultats montrent que l'expression transgénique de codons répétés CAG élargis dans l’ADNc de ATXN3 conduit aux événements de décalage du cadre de lecture -1, et que ces événements sont néfastes. À l'inverse, l'expression transgénique de codons répétés CAA (codant pour les polyglutamines) élargis dans l’ADNc de ATXN3 ne conduit pas aux événements de décalage du cadre de lecture -1, et n’est pas toxique. Par ailleurs, l’ARNm des codons répétés CAG élargis dans ATXN3 ne contribue pas à la toxicité observée dans nos modèles. Ces observations indiquent que l’expansion de polyglutamines dans nos modèles drosophile et de neurones de mammifères pour SCA3 ne suffit pas au développement d'un phénotype. Par conséquent, nous proposons que le décalage du cadre de lecture ribosomique -1 contribue à la toxicité associée aux répétitions CAG dans le gène ATXN3. Pour étudier le décalage du cadre de lecture -1 dans les maladies à expansion de trinucléotides CAG en général, nous avons voulu créer un anticorps capable de détecter le produit présentant ce décalage. Nous rapportons ici la caractérisation d’un anticorps polyclonal qui reconnaît sélectivement les expansions pathologiques de polyalanines dans la protéine PABPN1 impliquée dans la DMOP. En outre, notre anticorps détecte également la présence de protéines contenant des alanines dans les inclusions intranucléaires (IIN) des échantillons de patients SCA3 et MD.

Rôle du métabolisme énergétique dans un contexte de vieillissement chez C. elegans

L’incidence constante des maladies liées à l’âge reflète un réel enjeu dans nos sociétés actuelles, principalement lorsqu’il est question des cas de cancers, d’accidents cérébraux et de maladies neurodégénératives. Ces désordres sont liés à l’augmentation de l’espérance de vie et à un vieillissement de la population. Les coûts, estimés en milliards de dollars, représentent des sommes de plus en plus importantes. Bien que les efforts déployés soient importants, aucun traitement n’a encore été trouvé. Les maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer, de Parkinson, d’Huntington ou la sclérose latérale amyotrophique (SLA), caractérisées par la dégénérescence d’un type neuronal spécifique à chaque pathologie, représentent un défi important. Les mécanismes de déclenchement de la pathologie sont encore nébuleux, de plus il est maintenant clair que certains de ces désordres impliquent de nombreux gènes impliqués dans diverses voies de signalisation induisant le dysfonctionnement de processus biologiques importants, tel que le métabolisme. Dans nos sociétés occidentales, une problématique, directement lié à notre style de vie s’ajoute. L’augmentation des quantités de sucre et de gras dans nos diètes a amené à un accroissement des cas de diabètes de type II, d’obésité et de maladies coronariennes. Néanmoins, le métabolisme du glucose, principale source énergétique du cerveau, est primordial à la survie de n’importe quel organisme. Lors de ces travaux, deux études effectuées à l’aide de l’organisme Caenorhabditis elegans ont porté sur un rôle protecteur du glucose dans un contexte de vieillissement pathologique et dans des conditions de stress cellulaire. Le vieillissement semble accéléré dans un environnement enrichi en glucose. Cependant, les sujets traités ont démontré une résistance importante à différents stress et aussi à la présence de protéines toxiques impliquées dans la SLA et la maladie de Huntington. Dans un deuxième temps, nous avons démontré que ces effets peuvent aussi être transmis à la génération suivante. Un environnement enrichi en glucose a pour bénéfice de permettre une meilleure résistance de la progéniture, sans pour autant transmettre les effets néfastes dû au vieillissement accéléré.

Inactivation of the Huntington's disease gene (Hdh) impairs anterior streak formation and early patterning of the mouse embryo

Background Huntingtin, the HD gene encoded protein mutated by polyglutamine expansion in Huntington's disease, is required in extraembryonic tissues for proper gastrulation, implicating its activities in nutrition or patterning of the developing embryo. To test these possibilities, we have used whole mount in situ hybridization to examine embryonic patterning and morphogenesis in homozygous Hdhex4/5 huntingtin deficient embryos. Results In the absence of huntingtin, expression of nutritive genes appears normal but E7.0–7.5 embryos exhibit a unique combination of patterning defects. Notable are a shortened primitive streak, absence of a proper node and diminished production of anterior streak derivatives. Reduced Wnt3a, Tbx6 and Dll1 expression signify decreased paraxial mesoderm and reduced Otx2 expression and lack of headfolds denote a failure of head development. In addition, genes initially broadly expressed are not properly restricted to the posterior, as evidenced by the ectopic expression of Nodal, Fgf8 and Gsc in the epiblast and T (Brachyury) and Evx1 in proximal mesoderm derivatives. Despite impaired posterior restriction and anterior streak deficits, overall anterior/posterior polarity is established. A single primitive streak forms and marker expression shows that the anterior epiblast and anterior visceral endoderm (AVE) are specified. Conclusion Huntingtin is essential in the early patterning of the embryo for formation of the anterior region of the primitive streak, and for down-regulation of a subset of dynamic growth and transcription factor genes. These findings provide fundamental starting points for identifying the novel cellular and molecular activities of huntingtin in the extraembryonic tissues that govern normal anterior streak development. This knowledge may prove to be important for understanding the mechanism by which the dominant polyglutamine expansion in huntingtin determines the loss of neurons in Huntington's disease.

Unusual cross-ring SN2 reactions of [MH]− ions of methoxyacetanilides

Deprotonated o, m-, and p-methoxyacetanilide show pronounced peaks in their collision-induced tandem mass spectra (MS/MS) produced by losses of the elements of C2H6. It is proposed that this reaction is a 'cross-ring' internal S(N)2 reaction involving an incipient methyl anion. For example, p-CH3O-C6H4-N--CO-CH3--> [(p.CH3O-C6H4-N=C=O)CH3-]--> O---C6H4-N=C=O+C2H6.

Albert Einstein sailing with Margarete Lebach; Huntington Portraits; Couples

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Differential proteomic and genomic profiling of mouse striatal cell model of Huntington's disease and control; probable implications to the disease biology

Huntington's disease (HD) is an autosomal dominant disorder of central nervous system caused by expansion of CAG repeats in exon1 of the huntingtin gene (Htt). Among various dysfunctions originated from the mutation in Htt gene, transcriptional deregulation has been considered to be one of the most important abnormalities. Large numbers of investigations identified altered expressions of genes in brains of HD patients and many models of HD. In this study we employed 2D SDS-PAGE/MALDI-MS coupled with 2D-DIGE and real-time PCR experiments of an array of genes focused to HD pathway to determine altered protein and gene expressions in STHdh(Q111)/Hdh(Q111) cells, a cell model of HD and compared with STHdh(Q7)/Hdh(Q7) cells, its wild type counterpart. We annotated 76 proteins from these cells and observed differential expressions of 31 proteins (by 2D-DIGE) involved in processes like unfolded protein binding, negative regulation of neuron apoptosis, response to superoxides etc. Our PCR array experiments identified altered expressions of 47 genes. Altogether significant alteration of 77 genes/proteins could be identified in this HD cell line with potential relevance to HD biology. Biological significance: In this study we intended to find out differential proteomic and genomic profiles in HD condition. We used the STHdh cells, a cellular model for HD and control. These are mouse striatal neuronal cell lines harboring 7 and 111 knock -in CAG repeats in their two alleles. The 111Q containing cell line (STHdh(Q111)/Hdh(Q111)) mimics diseased condition, whereas the 7Q containing ones (STHdh(Q7)/Hdh(Q7)), serves as the proper control cell line. Proteomic experiments were performed earlier to obtain differential expressions of proteins in R6/2 mice models, Hdh(Q) knock -in mice and in plasma and CSF from HD patients. However, no earlier report on proteomic alterations in these two HD cell lines and control was available in literature. It was, therefore, an important objective to find out differential expressions of proteins in these two cell lines. In this study, we annotated 76 proteins from STHdh(Q7)/Hdh(Q7) and STHdh(Q111)/Hdh(Q111) cells using 2D-gel/mass spectrometry. Next, by performing 2D-DIGE, we observed differential expressions of 31 proteins (16 upregulated and 15 downregulated) between these two cell lines. We also performed customized qRT-PCR array focused to HD pathway and found differential expressions of 47 genes (8 gene exptessions increased and 39 genes were decreased significantly). A total of 77 genes/proteins (Htt downregulated in both the studies) were found to be significantly altered from both the experimental paradigms. We validated the differential expressions of Vim, Hypk, Ran, Dstn, Hspa5 and Sod2 either by qRT-PCR or Western blot analysis or both. Out of these 77, similar trends in alteration of 19 out of 31 and 38 out of 47 proteins/genes were reported in earlier studies. Thus our study confirmed earlier observations on differential gene/protein expressions in HD and are really useful. Additionally, we observed differential expression of some novel genes/proteins. One of this was Hypk, a Htt-interacting chaperone protein with the ability to solubilize mHtt aggregated structures in cell lines. We propose that downregulation of Hypk in STHdh-Qm (Q111)/Hdh(Q111) has a causal effect towards HD pathogenesis. Thus the novel findings from our study need further research and might be helpful to understand the molecular mechanism behind HD pathogenesis. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Exploring Genetic Factors Involved in Huntington Disease Age of Onset: E2F2 as a New Potential Modifier Gene

Age of onset (AO) of Huntington disease (HD) is mainly determined by the length of the CAG repeat expansion (CAGexp) in exon 1 of the HTT gene. Additional genetic variation has been suggested to contribute to AO, although the mechanism by which it could affect AO is presently unknown. The aim of this study is to explore the contribution of candidate genetic factors to HD AO in order to gain insight into the pathogenic mechanisms underlying this disorder. For that purpose, two AO definitions were used: the earliest age with unequivocal signs of HD (earliest AO or eAO), and the first motor symptoms age (motor AO or mAO). Multiple linear regression analyses were performed between genetic variation within 20 candidate genes and eAO or mAO, using DNA and clinical information of 253 HD patients from REGISTRY project. Gene expression analyses were carried out by RT-qPCR with an independent sample of 35 HD patients from Basque Country Hospitals. We found suggestive association signals between HD eAO and/or mAO and genetic variation within the E2F2, ATF7IP, GRIN2A, GRIN2B, LINC01559, HIP1 and GRIK2 genes. Among them, the most significant was the association between eAO and rs2742976, mapping to the promoter region of E2F2 transcription factor. Furthermore, rs2742976 T allele patient carriers exhibited significantly lower lymphocyte E2F2 gene expression, suggesting a possible implication of E2F2-dependent transcriptional activity in HD pathogenesis. Thus, E2F2 emerges as a new potential HD AO modifier factor.

Ni-MH电池稀土AB_2型贮氢合金负极材料的研究

本文主要对稀土AB_2型贮氢合金用于Ni-MH电池负极材料的电化学性能进行了研究。结果表明，（一）通过优化合金组分，发现多相结构的 LaNi_(2-x)Al_x合金(0.15 ≤ x ≤ 0.25)显示突出的放电性能和长的循环寿命；（二）非化学计量比贮氢合金呈现更高的放电容量和满意的活化性能；（三）原材料的纯度对合金的电极性能影响甚微；（四）退火使合金的结构重整，但对合金电极的电化学性能不利；（五）长时间球磨可以促进活化，但导致电化学容量迅速衰减；短时间球磨大大增加放电容量和提高倍率放电性能；（六）合金电极高能辐照可以激活合金电极的表面活性，促进活化，有效的控制自放电；（七）随着在热碱液中浸泡时间的增加，合金电极的充放电性能得到明显的改善；（八）以镍粉为导电剂的合金电极比以铜粉为导电剂的合金电极有较好的综合电化学性能；（九）温度对合金的电极性能有很大影响。在30 ℃和40 ℃ 测试温度下所得的放电容量几乎相同，但在60 ℃和70 ℃放电容量开始减少。随着温度增加，电极的活化过程加速，高倍率放电能力略有所增加。合金电极呈现不理想的低温放电性能；（十）循环后合金电极的 XPS、XRD、ICP、SEM的图谱分析表明，LaNi_2基合金的腐蚀是造成容量衰减的主要原因，合金的本征衰退也可能是造成容量衰减的原因之一。

快充MH-Ni电池AB3型负极合金与隔膜相互匹配的研究

(ML_(0.70)Mg_(0.12)Zr_(0.07)Gd_(0.05)MY_(0.06))Ni_(2.87)Al_(0.08)Co_(0.15)是具有快速充电能力的AB_3型负极合金材料,将此负极合金与正极以及尼龙或聚丙烯隔膜组成的快充形MH-Ni电池,研究了负极合金与隔膜的相互匹配性。结果表明:用交联型聚丙烯酸盐对隔膜改性生成的聚丙烯隔膜与该AB_3型负极合金有良好的匹配性。

Crystal structure and electrochemical properties of rare earth non-stoichiometric AB(5)-type alloy as negative electrode material in Ni-MH battery

The La0.85MgxNi4.5Co0.35Al0.15 (0.05less than or equal toxless than or equal to0.35) system compounds have been prepared by are melting method under Ar atmosphere. X-ray diffraction (XRD) analysis reveals that the as-prepared alloys have different lattice parameters and cell volumes. The electrochemical properties of these alloys have been studied through the charge-discharge recycle testing at different temperatures and discharge currents. It is found that the La0.85Mg0.25Ni4.5Co0.35Al0.(15) alloy electrode is capable of performing high-rate discharge. Moreover, it has very excellent electrochemical properties as negative electrode materials in Ni-MH battery at low temperature, even at -40degreesC.

MH-Ni电池负极材料

本文报告了MH-Ni电池的进展和存在的问题以及MH-Ni电池负极材料的研究现状,介绍了低温负极材料的进展,并提出了合成低温负极材料要考虑的三个经验原则及第三代储氢合金原则及第三代储氢合金应用于负极材料的前景.

Electrochemical properties of rare earth AB(3)-type alloy as negative electrode material in MH-Ni battery

Electrochemical properties of rare earth AB(3)-type hydrogen storage alloys as negative electrode material and a polymer instead of 6 M KOH aqueous solution as solid state electrolyte in MH-Ni battery have been investigated at room temperature and 28degreesC first time. The partial replacement of Ni by Al and Mn elements increases the specific capacity and cycle stability of the alloy.

MH-Ni电池新型低温负极材料研究

常规方法合成的非AB_5型镍-稀土金属间化合物不是单相化合物,都是多相混合物,而作为高容量的MH-Ni电池负极材料,多相混合物是有益的.对非 AB_5型的镍-稀土金属间化合物作为MH-Ni电池负极进行了电化学性能研究,结果表明:室温下最大放电容量为298mAh/g,经46次循环,容量保持基本不变;在-25~0C以下至-40~0C,其放电容量远高于AB_5型的合金.虽然负极的放电容量都是随温度降低和放电电流的增大而降低,但即使在 -40~0C,I_c=145 mA/g的高电流下,非AB_5型镍-稀土金属间化合物的放电容量仍达到158 mAh/g,而AB_5型的放电容量只有8.8mAh/g.提出合成低温负极材料的3条经验原则.