Étude de quelques populations structurées : processus de coalescence et abondance d’une stratégie

Le fichiers qui accompagnent mon document ont été réalisés avec le logiciel Mathematica

Étude de quelques populations structurées : processus de coalescence et abondance d’une stratégie

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Influence de l’agrégation érythrocytaire sur la migration axiale de microparticules simulant des plaquettes sanguines

Lors du phénomène d’hémostase primaire ou de thrombose vasculaire, les plaquettes sanguines doivent adhérer aux parois afin de remplir leur fonction réparatrice ou pathologique. Pour ce faire, certains facteurs rhéologiques et hémodynamiques tels que l’hématocrite, le taux de cisaillement local et les contraintes de cisaillement pariétal, entrent en jeu afin d’exclure les plaquettes sanguines de l’écoulement principal et de les transporter vers le site endommagé ou enflammé. Cette exclusion pourrait aussi être influencée par l’agrégation de globules rouges qui est un phénomène naturel présent dans tout le système cardiovasculaire selon les conditions d’écoulement. La dérive de ces agrégats de globules rouges vers le centre des vaisseaux provoque la formation de réseaux d’agrégats dont la taille et la complexité varient en fonction de l’hématocrite et des conditions de cisaillement présentes. Il en résulte un écoulement bi-phasique avec un écoulement central composé d’agrégats de globules rouges avoisinés par une région moins dense en particules où l’on peut trouver des globules rouges singuliers, des petits rouleaux de globules rouges et une importante concentration en plaquettes et globules blancs. De ce fait, il est raisonnable de penser que plus la taille des agrégats qui occupent le centre du vaisseau augmente, plus il y aura de plaquettes expulsées vers les parois vasculaires. L'objectif du projet est de quantifier, in vitro, la migration des plaquettes sanguines en fonction du niveau d’agrégation érythrocytaire présent, en faisant varier l’hématocrite, le taux de cisaillement et en promouvant l’agrégation par l’ajout d’agents tels que le dextran à poids moléculaire élevé. Cependant, le comportement non Newtonien du sang dans un écoulement tubulaire peut être vu comme un facteur confondant à cause de son impact sur l’organisation spatiale des agrégats de globules rouges. De ce fait, les études ont été réalisées dans un appareil permettant de moduler, de façon homogène, la taille et la structure de ces agrégats et de quantifier ainsi leur effet sur la migration axiale des plaquettes. Du sang de porc anti coagulé a été ajusté à différents taux d’hématocrite et insérer dans un appareil à écoulement de Couette, à température ambiante. Les plaquettes sanguines, difficilement isolables in vitro sans en activer certains ligands membranaires, ont été remplacées par des fantômes en polystyrène ayant un revêtement de biotine. La quantification de la migration de ces fantômes de plaquettes a été réalisée grâce à l’utilisation de membranes biologiques fixées sur les parois internes de l’entrefer du rhéomètre de Couette. Ces membranes ont un revêtement de streptavidine assurant une très forte affinité d’adhésion avec les microparticules biotynilées. À 40% d’hématocrite, à un cisaillement de 2 s-1, 566 ± 53 microparticules ont été comptées pour un protocole préétabli avec du sang non agrégeant, comparativement à 1077 ± 229 pour du sang normal et 1568 ± 131 pour du sang hyper agrégeant. Les résultats obtenus suggèrent une nette participation de l’agrégation érythrocytaire sur le transport des fantômes de plaquettes puisque l’adhésion de ces derniers à la paroi du rhéomètre de Couette augmente de façon quasi exponentielle selon le niveau d’agrégation présent.

ARF1 contrôle la migration des cellules hautement invasives du cancer du sein via Rac1

Dans un contexte où la forte prévalence du cancer du sein chez les femmes demeure depuis plusieurs années un enjeu de société majeur, les nouvelles stratégies visant à réduire la mortalité associée à cette maladie sont le sujet de nombreuses recherches scientifiques. Les facteurs d’ADP-ribosylation sont des petites protéines G monomériques importantes pour la réorganisation du cytosquelette d’actine, le remodelage des lipides membranaires et la formation de vésicules. Notre laboratoire a précédemment montré qu’ARF1 est surexprimée dans les cellules hautement invasives du cancer du sein et contribue à leur phénotype migratoire accru. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons défini le rôle de cette GTPase dans la migration de telles lignées cellulaires. Pour ce faire, nous avons étudié le rôle d’ARF1 dans l’activation de Rac1, un membre de la famille des GTPases Rho connu pour son implication dans la formation de lamellipodes ainsi que dans la migration cellulaire. Globalement, nous avons déterminé que l’activation d’ARF1 permet l’activation subséquente de Rac1 ainsi que de la voie de signalisation nécessaire au processus de migration. Par une approche d’interférence à l’ARN dans les cellules MDA-MB-231, nous avons d’abord montré la contribution essentielle de Rac1 la migration dépendante d’ARF1. Puis, de façon à établir le mécanisme derrière cette régulation, nous avons montré que l’inhibition de l’expression endogène d’ARF1 altère l’activation de Rac1 dépendante de l’EGF. Nous avons ensuite examiné les conséquences d’une telle inhibition sur les partenaires d’interaction de Rac1. Nous avons découvert qu’ARF1 et Rac1 forment un complexe constitutif, puis qu’ARF1est nécessaire à l’association de Rac1 à IRSp53, une protéine importante dans la formation de lamellipodes. La translocation dépendante de l’EGF du complexe Rac1/IRSp53 à la membrane plasmique est également sous le contrôle d’ARF1. En conclusion, cette étude fournit un nouveau mécanisme par lequel ARF1 régule la migration cellulaire et identifie cette GTPase en tant que cible pharmacologique prometteuse pour freiner le développement des métastases chez les patients atteints du cancer du sein.

Brazilian migration to Guyana as livelihood strategy: a case study approach

Este estudo de caso de metodologia mista foi conduzido com foco na migração brasileira para a Guiana como uma estratégia de sobrevivência. O estudo examinou, descreveu e analisou o processo da migração e da adaptação, e os impactos socioeconômicos e ambientais físicos e as preocupações associadas com as atividades de sobrevivência destes migrantes na Guiana. Foram utilizados questionários, entrevistas, documentários, arquivos e observações (direta e participante) com o objetivo de obter um entendimento profundo do fenômeno em questão. O estudo confirma que através de um forte sistema de rede, os brasileiros de classes socioeconômicas e culturais mais baixas são capazes de adotar a migração como estratégia de sobrevivência, à medida que eles migram através de uma rota por passos (step-wise) prédefinida para a Guiana. Este sistema de rede permite aos migrantes responderem prontamente às novas atividades de sobrevivência tanto interna como internacionalmente. Na Guiana, a mineração e a prostituição são identificadas como as principais atividades de sobrevivência que tem gerado conseqüências socioeconômicas tanto positivas quanto negativas e impactos ambientais negativos.

Étude de la migration potentielle des niches écologiques liée aux changements climatiques dans la région des parcs nationaux de Frontenac et du Mont-Mégantic

Les changements climatiques observés depuis les dernières années semblent avoir un impact sur la distribution et l’abondance des espèces dans plusieurs régions du monde. Cette évolution du climat peut représenter un risque pour la survie de certaines espèces car elle peut impliquer leur migration vers une niche écologique leur étant plus favorable. Ce déplacement est possible si l’espèce possède une forte capacité de dispersion et si le territoire sur lequel elle se déplace n’est pas fragmenté. La modélisation de la distribution d’espèces et de niches écologiques, prenant en compte l’évolution des variables environnementales, permet de connaître la distribution potentielle des espèces à la période actuelle et à des périodes futures selon différents scénarios. Au Québec, ces modélisations de distributions de niches écologiques potentielles constituent une source d’information très utile pour les gestionnaires du territoire, en particulier des aires protégées. Ces données permettent notamment d’anticiper la migration des espèces, influencée par les changements climatiques, afin d’identifier les défis de conservation à venir et de poser une réflexion sur le rôle des aires protégées dans ce contexte. L’objectif général de cet essai vise à étudier la migration potentielle des niches écologiques liée aux changements climatiques sur le territoire des parcs nationaux de Frontenac, du Mont-Mégantic et de leur périphérie. Les changements de répartition et de richesse spécifique de plus de 600 niches écologiques dans ce secteur ont été étudiés ainsi que leur implication en lien avec la fragmentation du territoire. Deux échelles de travail (locale et régionale) ont été considérées et des indices spatiaux de changement de répartition et de diversité des niches écologiques ont été calculés pour ces deux échelles de travail, selon deux modes de dispersion (absence de dispersion et dispersion illimitée) et deux horizons futurs (2050 et 2080). Ces indices ont révélé majoritairement une augmentation des niches écologiques apparaissant sur le territoire et une hausse de la diversité de niches écologiques sur l’ensemble du territoire en cas de dispersion illimitée, phénomène accentué à l’horizon 2080. Par contre, en cas d’absence de dispersion, une disparition importante de niches écologiques ainsi qu’une perte de diversité sont à anticiper sur le territoire, phénomène également accentué à l’horizon 2080. L’étude de la fragmentation révèle un territoire relativement fragmenté par les routes, mais présentant majoritairement une faible résistance au déplacement des espèces, malgré la présence de quelques pôles urbains de moyenne importance. Cette étude se base sur des résultats de modélisation de niches écologiques déjà effectués pour l’ensemble du Québec et pourrait ainsi être appliquée à d’autres territoires. Les résultats montrent d’importants changements à venir et les gestionnaires et scientifiques travaillant sur ce territoire pourront utiliser les résultats obtenus pour réfléchir à la mise en place de mesures adaptées aux déplacements potentiels.

Relaxin stimulates leukocyte adhesion and migration through a relaxin receptor LGR7-dependent mechanism

Leukocytes are critical effectors of inflammation and tumor biology. Chemokine-like factors produced by such inflammatory sites are key mediators of tumor growth that activate leukocytic recruitment and tumor infiltration and suppress immune surveillance. Here we report that the endocrine peptide hormone, relaxin, is a regulator of leukocyte biology with properties important in recruitment to sites of inflammation. This study uses the human monocytic cell line THP-1 and normal human peripheral blood mononuclear cells to define a novel role for relaxin in regulation of leukocyte adhesion and migration. Our studies indicate that relaxin promotes adenylate cyclase activation, substrate adhesion, and migratory capacity of mononuclear leukocytes through a relaxin receptor LGR7-dependent mechanism. Relaxin-stimulated cAMP accumulation was observed to occur primarily in non-adherent cells. Relaxin stimulation results in increased substrate adhesion and increased migratory activity of leukocytes. In addition, relaxin-stimulated substrate adhesion resulted in enhanced chemotaxis to monocyte chemoattractant protein-1. These responses in THP-1 and peripheral blood mononuclear cells are relaxin dose-dependent and proportional to cAMP accumulation. We further demonstrate that LGR7 is critical for mediating these biological responses by use of RNA interference lentiviral short hairpin constructs. In summary, we provide evidence that relaxin is a novel leukocyte stimulatory agent with properties affecting adhesion and chemomigration

Settlement geography of African refugee communities in Southeast Queensland : an analysis of residential distribution and secondary migration

Before 2001, most Africans immigrating to Australia were white South Africans and Zimbabweans who arrived as economic and family-reunion migrants (Cox, Cooper & Adepoju, 1999). Black African communities are a more recent addition to the Australian landscape, with most entering Australia as refugees after 2001. African refugees are a particularly disadvantaged immigrant group, which the Department of Immigration and Multicultural Affairs (in the Community Relations Commission of New South Wales, 2006) suggests require high levels of settlement support (p.23). Decision makers and settlement service providers need to have settlement data on the communities so that they can be effective in planning, budgeting and delivering support where it is most needed. Settlement data are also useful for determining the challenges that these communities face in trying to establish themselves in resettlement. There has been no verification of existing secondary data sources, however, or previous formal study of African refugee settlement geography in Southeast Queensland. This research addresses the knowledge gap by using a mixed-method approach to identify and describe the distribution and population size of eight African communities in Southeast Queensland, examine secondary migration patterns in these communities and assess the relationship between these geographic features and housing, a critical factor in successful settlement. Significant discrepancies exist between the primary data gathered in the study and existing secondary data relating to population size and distribution of the communities. Results also reveal a tension between the socio-cultural forces and the housing and economic imperatives driving secondary migration in the communities, and a general lack of engagement by African refugees with structured support networks. These findings have a wide range of implications for policy and for groups that provide settlement support to these communities.

Migration of breast cancer cells : understanding the roles of volume exclusion and cell-to-cell adhesion

We study MCF-7 breast cancer cell movement in a transwell apparatus. Various experimental conditions lead to a variety of monotone and nonmonotone responses which are difficult to interpret. We anticipate that the experimental results could be caused by cell-to-cell adhesion or volume exclusion. Without any modeling, it is impossible to understand the relative roles played by these two mechanisms. A lattice-based exclusion process random-walk model incorporating agent-to-agent adhesion is applied to the experimental system. Our combined experimental and modeling approach shows that a low value of cell-to-cell adhesion strength provides the best explanation of the experimental data suggesting that volume exclusion plays a more important role than cell-to-cell adhesion. This combined experimental and modeling study gives insight into the cell-level details and design of transwell assays.

Mechanistic investigations into interactions between IGF-I and IGFBPs and their impact on facilitating cell migration on vitronectin

Numerous studies have reported links between insulin-like growth factors (IGFs) and the extra-cellular matrix protein vitronectin (VN). We ourselves have reported that IGF-I binds to VN via IGF-binding proteins (IGFBPs) to stimulate HaCaT and MCF-7 cell migration. Here, we detail the functional evaluation of IGFBP-1, -2, -3, -4 and -6 in the presence and absence of IGF-I and VN. The data presented here, combined with our prior data on IGFBP-5, suggest that IGFBP-3, -4 and -5 are the most effective at stimulating cell migration in combination with IGF-I and VN. In addition, we demonstrate that different regions within IGFBP-3 and -4 are critical for complex formation. Furthermore, we examine whether multi-protein complexes of IGF-I and IGFBPs associated with fibronectin and collagen IV are also able to enhance functional biological responses.

Insulin-like growth factor-i : vitronectin complex-induced changes in gene expression effect breast cell survival and migration

Recent studies have demonstrated that IGF-I associates with VN through IGF-binding proteins (IGFBP) which in turn modulate IGF-stimulated biological functions such as cell proliferation, attachment and migration. Since IGFs play important roles in transformation and progression of breast tumours, we aimed to describe the effects of IGF-I:IGFBP:VN complexes on breast cell function and to dissect mechanisms underlying these responses. In this study we demonstrate that substrate-bound IGF-I:IGFBP:VN complexes are potent stimulators of MCF-7 breast cell survival, which is mediated by a transient activation of ERK/MAPK and sustained activation of PI3-K/AKT pathways. Furthermore, use of pharmacological inhibitors of the MAPK and PI3-K pathways confirms that both pathways are involved in IGF-I:IGFBP:VN complex-mediated increased cell survival. Microarray analysis of cells stimulated to migrate in response to IGF-I:IGFBP:VN complexes identified differential expression of genes with previously reported roles in migration, invasion and survival (Ephrin-B2, Sharp-2, Tissue-factor, Stratifin, PAI-1, IRS-1). These changes were not detected when the IGF-I analogue (\[L24]\[A31]-IGF-I), which fails to bind to the IGF-I receptor, was substituted; confirming the IGF-I-dependent differential expression of genes associated with enhanced cell migration. Taken together, these studies have established that IGF-I:IGFBP:VN complexes enhance breast cell migration and survival, processes central to facilitating metastasis. This study highlights the interdependence of ECM and growth factor interactions in biological functions critical for metastasis and identifies potential novel therapeutic targets directed at preventing breast cancer progression.

Mental health of newly arrived Burmese refugees in Australia : contributions of pre-migration and post-migration experience

Objective: This study documents the mental health status of people from Burmese refugee backgrounds, recently arrived in Australia; then examines the contributions of gender, premigration and postmigration factors in predicting mental health. Method: Structured interviews, including a demographic questionnaire, the Harvard Trauma Questionnaire, Postmigration Living Difficulties Checklist and Hopkins Symptom Checklist assessed premigration trauma, postmigration living difficulties, depression, anxiety, somatisation and traumatisation symptoms in a sample of 70 adults across five Burmese ethnic groups. Results: Substantial proportions of participants reported psychological distress in symptomatic ranges including: posttraumatic stress disorder (9%); anxiety (20%), and; depression (36%), as well as significant symptoms of somatisation (37%). Participants reported multiple and severe premigration traumas. Postmigration living difficulties of greatest concern included communication problems and worry about family not in Australia. Gender did not predict mental health. Level of exposure to traumatic events and postmigration living difficulties each made unique and relatively equal contributions to traumatisation symptoms. Postmigration living difficulties made unique contributions to depression, anxiety and somatisation symptoms. Conclusions: While exposure to traumatic events impacted on participants’ mental wellbeing, postmigration living difficulties had greater salience in predicting mental health outcomes of people from Burmese refugee backgrounds. Reported rates of posttraumatic stress disorder symptoms were consistent with a large review of adults across seven western countries. High levels of somatisation pointed to a nuanced expression of distress. Findings have implications for service provision in terms of implementing appropriate interventions to effectively meet the needs of this newly arrived group in Australia.