Quantifying diffusion in biofilms : from model hydrogels to living biofilms

Les biofilms sont des communautés de microorganismes incorporés dans une matrice exo-polymérique complexe. Ils sont reconnus pour jouer un rôle important comme barrière de diffusion dans les systèmes environnementaux et la santé humaine, donnant lieu à une résistance accrue aux antibiotiques et aux désinfectants. Comme le transfert de masse dans un biofilm est principalement dû à la diffusion moléculaire, il est primordial de comprendre les principaux paramètres influençant les flux de diffusion. Dans ce travail, nous avons étudié un biofilm de Pseudomonas fluorescens et deux hydrogels modèles (agarose et alginate) pour lesquels l’autodiffusion (mouvement Brownien) et les coefficients de diffusion mutuels ont été quantifiés. La spectroscopie par corrélation de fluorescence a été utilisée pour mesurer les coefficients d'autodiffusion dans une volume confocal de ca. 1 m3 dans les gels ou les biofilms, tandis que les mesures de diffusion mutuelle ont été faites par cellule de diffusion. En outre, la voltamétrie sur microélectrode a été utilisée pour évaluer le potentiel de Donnan des gels afin de déterminer son impact sur la diffusion. Pour l'hydrogel d'agarose, les observations combinées d'une diminution du coefficient d’autodiffusion et de l’augmentation de la diffusion mutuelle pour une force ionique décroissante ont été attribuées au potentiel de Donnan du gel. Des mesures de l'effet Donnan (différence de -30 mV entre des forces ioniques de 10-4 et 10-1 M) et l'accumulation correspondante d’ions dans l'hydrogel (augmentation d’un facteur de 13 par rapport à la solution) ont indiqué que les interactions électrostatiques peuvent fortement influencer le flux de diffusion de cations, même dans un hydrogel faiblement chargé tel que l'agarose. Curieusement, pour un gel plus chargé comme l'alginate de calcium, la variation de la force ionique et du pH n'a donné lieu qu'à de légères variations de la diffusion de sondes chargées dans l'hydrogel. Ces résultats suggèrent qu’en influençant la diffusion du soluté, l'effet direct des cations sur la structure du gel (compression et/ou gonflement induits) était beaucoup plus efficace que l'effet Donnan. De même, pour un biofilm bactérien, les coefficients d'autodiffusion étaient pratiquement constants sur toute une gamme de force ionique (10-4-10-1 M), aussi bien pour des petits solutés chargés négativement ou positivement (le rapport du coefficient d’autodiffusion dans biofilm sur celui dans la solution, Db/Dw ≈ 85 %) que pour des nanoparticules (Db/Dw≈ 50 %), suggérant que l'effet d'obstruction des biofilms l’emporte sur l'effet de charge. Les résultats de cette étude ont montré que parmi les divers facteurs majeurs qui affectent la diffusion dans un biofilm environnemental oligotrophe (exclusion stérique, interactions électrostatiques et hydrophobes), les effets d'obstruction semblent être les plus importants lorsque l'on tente de comprendre la diffusion du soluté. Alors que les effets de charge ne semblaient pas être importants pour l'autodiffusion de substrats chargés dans l'hydrogel d'alginate ou dans le biofilm bactérien, ils ont joué un rôle clé dans la compréhension de la diffusion à travers l’agarose. L’ensemble de ces résultats devraient être très utiles pour l'évaluation de la biodisponibilité des contaminants traces et des nanoparticules dans l'environnement.

Les effets d’un traitement au corticostérone sur la transmission dopaminergique mésocorticale du rat en période de stress

L’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien joue un rôle essentiel dans l’adaptation et la réponse au stress. Toutefois, l’hyperactivation de cet axe ou des niveaux chroniquement élevés de glucocorticoïdes (GC) entraînent des conséquences pathologiques. Le système dopaminergique mésocortical, qui se projette dans le cortex préfrontal médian (CPFm), joue un rôle adaptatif en protégeant contre le stress. Jusqu’à présent, les interactions fonctionnelles entre les GC (ex : corticostérone) et le système dopaminergique mésocortical ne sont pas élucidées. Dans ce mémoire, nous avons évalué les effets des GC sur les fonctions dopaminergiques préfrontales en élevant chroniquement, à l’aide de minipompes osmotiques, les niveaux de corticostérone aux concentrations physiologiques maximales (1 mg/kg/h pendant 7 jours). Ce traitement n’a pas modifié significativement, chez les rats stressés ou non, les niveaux post mortem de dopamine et de son métabolite dans le tissu du CPFm. Toutefois, l’évaluation par voltamétrie in vivo des changements de dopamine extracellulaire dans le CPFmv a permis d’observer que la corticostérone augmente significativement la libération de dopamine en réponse à l’exposition à l’odeur de renard et au pincement de la queue. Nos études nous permettent de conclure que la corticostérone potentialise la fonction dopaminergique mésocorticale qui, à son tour, facilite la régulation négative en période de stress.

Petrology and geochemistry of the Bandas del Sur Formation, Las Canadas Edifice, Tenerife (Canary Islands)

The Bandas del Sur Formation preserves a Quaternary extra-caldera record of central phonolitic explosive volcanism of the Las Canadas volcano at Tenerife. Volcanic rocks are bimodal in composition, being predominantly phonolitic pyroclastic deposits, several eruptions of which resulted in summit caldera collapse, alkali basaltic lavas erupted from many fissures around the flanks. For the pyroclastic deposits, there is a broad range of pumice glass compositions from phonotephrite to phonolite. The phonolite pyroclastic deposits are also characterized by a diverse, 7-8-phase phenocryst assemblage (alkali feldspar + biotite + sodian diopside + titanomagnetite + ilmenite + nosean-hauyne + titanite + apatite) with alkali feldspar dominant, in contrast to interbedded phonolite lavas that typically have lower phenocryst contents and lack hydrous phases. Petrological and geochemical data are consistent with fractional crystallization (involving the observed phenocryst assemblages) as the dominant process in the development of phonolite magmas. New stratigraphically constrained data indicate that petrological and geochemical differences exist between pyroclastic deposits of the last two explosive cycles of phonolitic volcanism. Cycle 2 (0.85-0.57 Ma) pyroclastic fall deposits commonly show a cryptic compositional zonation indicating that several eruptions tapped chemically, and probably thermally stratified magma systems. Evidence for magma mixing is most widespread in the pyroclastic deposits of Cycle 3 (0.37-0.17 Ma), which includes the presence of reversely and normally zoned phenocrysts, quenched mafic glass blebs in pumice, banded pumice, and bimodal to polymodal phenocryst compositional populations. Syn-eruptive mixing events involved mostly phonolite and tephriphonolite magmas, whereas a pre-eruptive mixing event involving basaltic magma is recorded in several banded pumice-bearing ignimbrites of Cycle 3. The periodic addition and mixing of basaltic magma ultimately may have triggered several eruptions. Recharge and underplating by basaltic magma is interpreted to have elevated sulphur contents (occurring as an exsolved gas phase) in the capping phonolitic magma reservoir. This promoted nosean-hauyne crystallization over nepheline, elevated SO3 contents in apatite, and possibly resulted in large, climatologically important SO2 emissions.

Caractéristiques diphasiques des écoulements sur les coursiers en marches d'escalier

Stepped cascades and spillways have been used for more than 3,500 years. The recent regain of interest for the stepped chute design is associated with the introduction of new construction techniques, the development of new design techniques and newer applications. Stepped chute flows are characterised by significant free-surface aeration that cannot be neglected. Two-phase flow measurements were conducted in a large-size model (h =0.10 m, α = 22o). Experimental observations demonstrate the existence of a transition flow regime for a relatively wide range of flow rates. Detailed air-water flow measurements were conducted for both skimming flows and transition flows. Skimming flows exhibit gradual variations of the air-water flow properties, whereas transition flows are characterised by rapid flow redistributions between adjacent steps.

Ascenso y hegemonía: pensando a las potencias emergentes desde América del Sur

El presente trabajo se enmarca en el actual debate sobre potencias emergentes intentando un aporte desde una perspectiva latinoamericana. Para ello trabajará algunas disyuntivas teóricas que se han tornado difíciles de resolver para el mainstream racionalista de la disciplina, desarrollando un modelo de cambio complementario del programa realista actual. Argumentaremos que este marco presenta algunas ventajas para el estudio de diversas cuestiones relativas a las relaciones de poder en América del Sur, destacando en particular dos preguntas: ¿qué características de la política exterior del Brasil han logrado constituirlo en una potencia emergente? ¿Y por qué los países de la región no han desarrollado una política exterior acorde al desafío que significa el ascenso de su principal contraparte regional?

Traduire l’étranger De Mau Tempo no Canal à Gros Temps sur L'archipel

Initialement présentée au Colloque international APEF / APFUE / SHF: L'Étranger. Université de l'Algarve.

Les Plus Anciens Mastodontes Tetralophodontes (Langhien inférieur Vb), évolution et remarques sur la Tetralophodontie

This study deals with mastodont teeth found near Lisbon in Lower Langhian (lower Middle Miocene) fluviatile, feldspathic sands (Vb division). Conclusions are as follows: 1. Tetralophodont molars (even if at a still primitive stade of the tetralophodont condition) do exist at least since lower Langhian times, and not only since late Middle Miocene as was previously known. 2. Tri- and tetralophodont structures may (and indeed do) coexist in the same individual: such examples do not correspond to transitional forms, but instead to a mosaic of juxtaposed characters (however this does not mean there are no transitional forms in other instances). 3. So these structures coexisted in a population not yet genetically separated beyond fertile cross-breeding, i.e. beyond species' level. 4. Origin of the tetralophodont molar was due to some mutation (s). but without crossing species, limits and even more genus'ones. 5. At this times probably soon after the first appearance of tetralophodont mutants, animals with such characters were a small but significant minority among the population (17% if account is taken on D4's: only 2% after M2's). 6. There was not then any direct and clear correlation between number of lophs (transversal crests) and tooth size, even if the increase of such number goes along with length's increase. 7. Dimensions (length in special) in tetralophodont teeth tend to exceed those in «normal» trilophodont teeth, this being particularly clear in D4, even if there is no clear distinction: the situation is quite the same, maybe less marked, with the M2. 8. According to the preceding conclusions there are no reasons to segregate different taxa among such mastodont population on the grounds of the presence in D4, M1 and M2 of 3 or 4 crests (this character being regarded as diagnostic of the genus Tetralophodon). 9. On the contrary, if any natural (in biological sense) classification is disregarded and a morphological parataxonomy is adopted there should be considered both Gomphotherium angustidens and Tetralophodon sp.: however this is absolutely not our opinion.