When a collective outcome triggers a rare individual event: a mode of metastatic process in a cell population

A model of early metastatic process is based on the role of the protein PAI-1, which at high enough extracellular concentration promotes the transition of cancer cells to a state prone to migration. This transition is described at the single cell level as a bi-stable switch associated with a subcritical bifurcation. In a multilevel reaction-diffusion scenario, the microenvironment of the tumor is modified by the proliferating cell population so as to push the concentration of PAI-1 above the bifurcation threshold. The formulation in terms of partial differential equations fails to capture spatio-temporal heterogeneity. Cellular-automata and agent-based simulations of cell populations support the hypothesis that a randomly localized accumulation of PAI-1 can arise and trigger the escape of a few isolated cells. Far away from the primary tumor, these cells experience a reverse transition back to a proliferative state and could generate a secondary tumor. The proposed role of PAI-1 in controlling this metastatic cycle is candidate to explain its role in the progression of cancer

L'adénosine déclenche un ensemble de signaux d'arrêt chez le neutrophile inflammatoire : étude par génomique

L'adénosine, la PGE2 ou l'AMP cyclique intracellulaire mènent toutes à des actions antiinflammatoires chez le neutrophile en inhibant par exemple la phagocytose, la production d'ions superoxydes, l'adhésion et la libération de cytokines. Par contre, les mécanismes moléculaires régulant ces actions anti-inflammatoires ne sont pas bien connus. Dans cette étude, nous avons étudié l'impact que ces agents ont sur le profil d'expression des gènes du neutrophile. L'expression génique a été étudiée par Genechip puis les résultats obtenus ont été validés par la technique du peR en temps réel. Avec cette approche, une quinzaine de gènes dont l'expression était altérée par ces agents ont été identifiés. Remarquablement, les trois agents utilisés ont eu un impact fort similaire sur le profil d'expression, suggérant un mécanisme commun permettant de limiter l'activation cellulaire. Nous avons donc identifié lors de ce projet un ensemble de gènes qui peuvent constituer d'importants signaux d'arrêt de l'activation du neutrophile

Inhibition de l'activité de la myostatine dans les myoblastes normaux lors de la régénérescence musculaire

La dystrophie musculaire de Ouchenne (OMO) est une maladie héréditaire récessive caractérisée par une dégénérescence progressive des muscles squelettiques. Aucun traitement curatif n'est actuellement disponible. La thérapie cellulaire pourrait être une solution potentielle pour les patients OMO. Elle est basée sur la transplantation de cellules myogéniques normales afin de restaurer l'expression de la dystrophine, protéine absente dans cette maladie. Une période de régénération limitée suivant un dommage fait au muscle dystrophique réduirait le nombre de fibres hybrides formées diminuant ainsi le succès de la greffe. Notre hypothèse est d'augmenter le temps de régénération musculaire en inhibant l'action de la myostatine à l'aide d'un récepteur tronqué. Les travaux de ce mémoire démontrent l'incorporation d'un récepteur tronqué de l'activine de type IIA, IIB ou les deux dans des cellules myogéniques humaines. La transplantation de ces cellules semble améliorer le succès de la greffe de myoblastes donc plus de fibres exprimant la dystrophine humaine

Dynamique d'échange de cadmium entre le biomoniteur Hexagenia et le milieu naturel.

Les organismes biomoniteurs permettent d'estimer la concentration de métal biodisponible dans l'environnement. La larve de l'éphémère Hexagenia limbata a été choisie comme biomoniteur en raison de sa présence dans un grand nombre de lacs et de rivières,de sa facilité d'identification, de son comportement sédentaire qui permet une représentation de la contamination locale et de sa tolérance à de fortes concentrations en métaux traces. Pour que l'utilisation d'un biomoniteur soit efficace, il est avantageux de connaître son temps de réponse à un changement dans les concentrations d'un métal et ce, idéalement dans la nature. De cette façon, on peut mieux interpréter les concentrations de métaux mesurés chez le biomoniteur et ainsi prédire son temps de réponse lors d'un changement des concentrations de ce métal dans l'environnement. Pour mesurer les taux d'échange de cadmium (Cd) dans la nature, nous avons effectué une transplantation réciproque de larves de l'éphémère Hexagenia limbata entre deux rivières localisées au Québec, soit dans le nord du Québec (Rivière Allard), soit en Abitibi (Rivière Colombière), et possédant des concentrations différentes en Cd. Les mesures des gains et des pertes de Cd se sont effectuées sur une période de 36 jours dans deux organes, le tractus digestif et le corps, et dans plusieurs fractions cellulaires(isolées par centrifugation différentielle). Dans le cas des larves transplantées vers la rivière Allard, nous avons observé un accroissement de la concentration en Cd dans le temps, une accumulation principale du Cd dans le tractus intestinal et une localisation du Cd dans la fraction subcellulaire des peptides et des protéines stables à la chaleur. Dans le cas des larves transplantées vers la rivière Colombière, nous avons observé une diminution des concentrations en Cd dans le tractus intestinal et que la perte en Cd s'est manifestée principalement dans la fraction des protéines stables à la chaleur. Si la fraction des protéines stables à la chaleur contient majoritairement de la métallothionéine, comme montré chez d'autres espèces aquatiques, on peut supposer qu'une augmentation de la part de Cd fixée à cette fraction relativement aux autres, serait liée à une synthèse accrue de métallothionéines, donc à la mise en place d'un système de protection et/ou détoxication. De plus, ces résultats suggèrent que la métallothionéine soit rapidement recyclée chez cet organisme. Les changements dans les concentrations en Cd les plus notables ont été remarqués dans les deux premières semaines de la transplantation, ce qui suggère que H. limbata soit un bon biomoniteur pour les changements en Cd à court terme, contrairement à d'autres invertébrés comme les bivalves d'eau douce, pour qui les échanges de Cd avec leur environnement sont plus lents. De plus, un modèle mathématique à un compartiment explique avec succès les données obtenues lors de la transplantation et les constantes obtenues à partir du modèle sont similaires à celles mesurées dans une étude antérieure effectuée en laboratoire avec Hexagenia rigida

Selection for Improved Saccharification Efficiency in Alfalfa Stems Assessed by Enzyme-Released Glucose

Alfalfa (Medicago sativa L.) has a high potential for sustainable bioethanol production, particularly because of its low reliance on N fertilizer (Samac et al. 2006). Genetic improvement for the accumulation of readily fermentable non-structural carbohydrates (NSC) and the saccharification of structural carbohydrate (SC) could significantly increase ethanol conversion rate. Genetic gains for these traits are tributary to the availability of screening techniques for the precise identification of superior genotypes with increased potential for the production of fermentable carbohydrates. When assessing the genetic variability of parameters linked to cellulosic ethanol production (concentrations of NSC and SC), our results showed a large genetic variability within and among winter hardy- and biomass-type alfalfa cultivars (Duceppe et al. 2012). We also developed an efficient enzymatic assay to measure alfalfa stem degrade-ability, based on the quantity of glucose released by a customized commercially available enzyme cocktail. Despite its robustness, this test is labour intensive, thus limiting analytical capabilities. Near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was previously shown to successfully predict enzyme released glucose in corn stover (Lewis et al. 2010). This approach allowed us to screen a large number of lignified alfalfa stem samples and to identify superior genotypes. Our objective was to determine if it is possible to develop alfalfa cultivars with superior cell wall (CW) degradability

Increased Sugar Concentration with PM-Cutting and Wide Swathing Improves Alfalfa Silage Fermentation

Extensive protein degradation during silage fermentation reduces the efficiency of N utilization by ruminants and excess N is excreted in the environment. Forage nonstructural carbohydrates (NSC) represent the main source of readily fermentable energy for lactic bacteria during silage fermentation. Increasing forage NSC concentration can enhance silage fermentation, lactic acid production, and the decline in pH with an overall reduction in the extent of protein degradation. The NSC concentration increases during the day in alfalfa (Medicago sativa L.) to reach a maximum by the end of the afternoon. Under good wilting conditions, PM-cut alfalfa wilted in wide swaths had a greater NSC concentration than AM-cut alfalfa (Morin et al. 2012). Our objective was to study the effect of PM cutting and wide swathing on alfalfa silage quality attributes

High-Sugar Alfalfa for Dairy Cows

Alfalfa proteins are extensively degraded during wilting, silage fermentation, and in the rumen. To efficiently use alfalfa non protein N, rumen microbes need a readily available energy source such as nonstructural carbohydrates (NSC); otherwise, surplus N in the form of rumen ammonia is converted into urea and excreted in the environment. Increasing the NSC concentration of alfalfa was thus the focus of our research program. Our objectives were to assess the impact of high NSC alfalfa on digestibility and microbial protein synthesis measured in vitro, and on ingestion, rumen metabolism, N use efficiency, and dairy cow performance. Increasing NSC concentration of alfalfa significantly enhanced in vitro dry matter (DM) digestibility and decreased NH3-N concentration in rumen fluid. An increase of 23 g/kg in alfalfa NSC concentration can improve forage DM intake (+5 %) and energy corrected milk production (+8 %). Feeding high-NSC alfalfa led to a higher rumen pH, suggesting that sugars do not cause rumen acidosis, and to a lower milk urea N (MUN) indicating an improvement in N utilization. Increasing NSC concentration of alfalfa is a low-cost tool to improve its utilisation in dairy rations and potentially mitigate the environmental footprint of milk production

Non-invasive or minimally invasive autopsy compared to conventional autopsy of suspected natural deaths in adults: a systematic review

Objectives: Autopsies are used for healthcare quality control and improving medical knowledge. Because autopsy rates are declining worldwide, various non-invasive or minimally invasive autopsy methods are now being developed. To investigate whether these might replace the invasive autopsies conventionally performed in naturally deceased adults, we systematically reviewed original prospective validation studies. Materials and methods: We searched six databases. Two reviewers independently selected articles and extracted data. Methods and patient groups were too heterogeneous for meaningful meta-analysis of outcomes. Results: Sixteen of 1538 articles met our inclusion criteria. Eight studies used a blinded comparison; ten included less than 30 appropriate cases. Thirteen studies used radiological imaging (seven dealt solely with non-invasive procedures), two thoracoscopy and laparoscopy, and one sampling without imaging. Combining CT and MR was the best non-invasive method (agreement for cause of death: 70 %, 95%CI: 62.6; 76.4), but minimally invasive methods surpassed non-invasive methods. The highest sensitivity for cause of death (90.9 %, 95%CI: 74.5; 97.6, suspected duplicates excluded) was achieved in recent studies combining CT, CT-angiography and biopsies. Conclusion: Minimally invasive autopsies including biopsies performed best. To establish a feasible alternative to conventional autopsy and to increase consent to post-mortem investigations, further research in larger study groups is needed. Key points: • Health care quality control benefits from clinical feedback provided by (alternative) autopsies. • So far, sixteen studies investigated alternative autopsy methods for naturally deceased adults. • Thirteen studies used radiological imaging modalities, eight tissue biopsies, and three CT-angiography. • Combined CT, CT-angiography and biopsies were most sensitive diagnosing cause of death

Improving Forage Nonstructural Carbohydrates through Management and Breeding

Nonstructural carbohydrates (NSC) are an important source of readily fermentable energy available to rumen microbes. Limited concentrations of readily available energy in forages combined with fast and intensive protein degradation contribute to poor N use efficiency by dairy cows and other ruminants. Increasing NSC in forages has been shown to improve intake, milk yield, and N use efficiency (Brito et al. 2009). We assessed several strategies to increase forage NSC accumulation, including PM-cutting, species selection and genetic improvement