Prévalence et patron de transmission de la malaria aviaire chez l'Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor)

La prévalence des parasites vectoriels peut être modulée par de nombreuses caractéristiques de l’environnement. De plus, les impacts négatifs de ces parasites sur les communautés animales peuvent être amplifiés par des perturbations environnementales qui sont, souvent, d’origine anthropique. À ce jour, les connaissances disponibles du rôle des perturbations anthropiques dans la distribution spatiale des parasites sont limitées. Dans ce contexte, ce projet tente d’évaluer le rôle de diverses variables environnementales, dont les conditions climatiques, la densité et la diversité des hôtes et les caractéristiques du paysage, dans la dynamique de la malaria aviaire (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. et Leucocytozoon spp.) chez une population d’Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) en déclin, nichant dans un paysage agricole. Une faible prévalence et une diversité parasitaire modérée ont été identifiées chez les adultes et les oisillons confirmant qu’une transmission parasitaire peut se produire durant la période de reproduction et ce, même à des latitudes aussi nordiques. Certaines variables environnementales, dont la proportion de zones anthropiques, de cultures extensives et de zones forestières, ainsi que la fluctuation journalière moyenne de la température, semblent être impliquées dans l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de la malaria aviaire, et ce, différemment selon le genre parasitaire analysé. Chez les oisillons, les précipitations et l’identité du nichoir s’avèrent être les seules variables associées à la probabilité d’infection, suggérant l’implication de l’environnement à fine échelle. De plus, la variation interannuelle du statut d’infection pour certains individus semble montrer leur capacité à contrôler l’infection parasitaire. Cette étude suggère que les perturbations anthropiques du paysage peuvent moduler la distribution spatiale de la malaria aviaire chez l’Hirondelle bicolore. De plus, cette étude est une des seules en région tempérée qui a déterminé que des facteurs environnementaux puissent être à l’origine de l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de ce parasite sanguin. Ces résultats serviront donc de comparaison pour les futures études de la malaria aviaire réalisées dans des milieux anthropisés et tempérés

Geomorphic Effects and Habitat Impacts of Large Wood at Restoration Sites in New England:

Thesis advisor: Noah P. SnyderThesis advisor: Mathias J. CollinsLarge wood (used interchangeably with the term “instream wood”), which refers to trees, logs and other wood within a channel, is beneficial to river ecosystems and is being used more frequently as a component of river restoration projects. The process of large wood becoming stable within a river channel, inducing floodplain formation, and eventually providing large wood back to the system is known as the ‘floodplain large-wood cycle’ hypothesis (Collins et al., 2012). In a stream restoration context, this process can be viewed as an indicator of a self-sustaining cycle. The ‘floodplain large-wood cycle’ hypothesis was formulated in the Pacific Northwest. To investigate this process in other regions, I used the Merrimack Village Dam (MVD) study site in southern New Hampshire. The study site provided a location where instream wood was recruited to the river from an adjacent terrace as a consequence of erosion associated with a dam removal. Assessment of wood in this scenario was used to evaluate the ‘floodplain large-wood cycle’ (Collins et al., 2012), and to compare MVD to “passive” large wood restoration and deliberate, and potentially engineered, large wood restoration sites throughout New England. To assess multiple sites, I identified metrics to evaluate the effectiveness of large wood to promote ecological and geomorphic complexity within channels. The metrics were quantified at the MVD site and several other sites in New England with natural or placed large wood. I also collected additional data at the MVD site using methods implemented during previous studies, including cross section surveys and repeat photographs (Collins et al., 2017; Pearson et al., 2011). The study assessed habitat and geomorphic effects of large wood within river systems in the northeastern U.S. and provided information to evaluate the use of large wood during river restoration. Overall, only 33%, 33%, and 20% of surveyed sites are consistent with hypotheses formulated regarding significant differences in depth variability, velocity variability, and median velocity between test and reference reaches, respectively. With evidence for and against each hypothesis at both passive and active sites, large wood structures did not cause the geomorphic and hydraulic changes I expected to see. The availability of sand in a channel and the stream slope influencing sediment transport seem to be important factors in determining whether or not large wood has the ability to impact the geomorphic and hydraulic characteristics of a channel. At the MVD site, where sand is available, up to 0.90 m of sediment deposition is seen on top of the surface eroded by a March 2010 flood, surrounding recruited trees. Evaluation of historical aerial imagery further indicates that evidence of the ‘floodplain large-wood cycle’ hypothesis is present at the MVD06 cross section on the Souhegan River in New Hampshire.Thesis (MS) — Boston College, 2022.Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences.Discipline: Earth and Environmental Sciences

Étude de l'implication de la protéine GAS1 dans l'angiogenèse tumorale

La protéine membranaire « Growth Arrest-Specific 1 » (GAS1) est reconnue pour ses effets antitumoraux et anti-métastatiques de par sa capacité à induire l’arrêt du cycle cellulaire, généralement en phase Go, et l’apoptose. Cependant, le rôle de GAS1 a été peu étudié et est quelque peu controversé dans le contexte oncologique. De plus, des évidences poussent à croire que cette protéine jouerait un rôle dans le processus angiogénique. Pour étudier le rôle de GAS1 dans le cancer, des tests in cellulo classiques mesurant la prolifération, le cycle cellulaire ainsi que l’apoptose ont été réalisés sur des cellules cancéreuses surexprimant GAS1. Des immunobuvardages ont été utilisés afin de détecter la présence de GAS1 dans les différentes lignées cellulaires et leur milieu de culture. Des xénogreffes utilisant la membrane chorioallantoïque de l’œuf de poulet (essai CAM) ont été réalisées pour évaluer le potentiel tumorigénique et angiogénique des cellules. La surexpression de GAS1 dans les différentes lignées cellulaires cancéreuses n’a eu aucun effet sur leur prolifération, leur cycle cellulaire ainsi que leur état apoptotique, lorsque mesurés in vitro. Cependant, lorsque ces cellules furent testées à l’aide de l’essai CAM, le poids des tumeurs exprimant GAS1 ainsi que l’angiogenèse ont augmenté. Des essais CAM, utilisant entre autres des bouchons de collagène et la protéine GAS1 soluble purifiée, ont démontré que cette dernière stimule indirectement l’angiogenèse. En résumé, un nouveau rôle pro-angiogénique a été mis en évidence pour la protéine GAS1 soluble. L’angiogenèse tumorale est primordiale à la progression de plusieurs types de cancers incluant le cancer de la prostate. Cette dernière est d’ailleurs ciblée par des traitements anticancéreux. GAS1 soluble représente donc une cible thérapeutique potentielle pour traiter le cancer.Growth Arrest-Specific 1 (GAS1) is a membrane protein recognized for its antitumor and anti-metastatic effects due to its capacity to induce cell cycle arrest, usually in the Go phase, and apoptosis. However, the role of GAS1 has not been the subject of much analysis and is somewhat controversial in cancer. Moreover, evidence leads us to infer that this protein could play a role in angiogenesis. To study the role of GAS1 in cancer, conventional in cellulo tests measuring proliferation, cell cycle and apoptosis were performed on cancer cells overexpressing GAS1. Immunoblotting was used to detect the presence of GAS1 in the different cell lines and their culture medium. Xenografts employing the chorioallantoic membrane of the chicken egg (CAM essay) were used to evaluate the tumorigenic and angiogenic potential of the cells. GAS1 overexpression in various cancer cell lines showed no effect on their proliferation, cell cycle and apoptotic state when measured in vitro. However, when these cells were tested with the CAM assay, weight of tumors expressing GAS1 as well as angiogenesis was increased. CAM assays, using among other things collagen plugs and purified soluble GAS1 protein, demonstrated that the latter indirectly stimulates angiogenesis. In summary, a new pro-angiogenic role has been demonstrated for soluble GAS1. Tumor angiogenesis is essential to the progression of several types of cancer including prostate cancer. Angiogenesis is therefore the focus of several anticancer treatments. Thus, soluble GAS1 represents a potential therapeutic target for treating cancer

Comparaison du déclin fonctionnel chez les personnes âgées ayant subi un traumatisme mineur avec ou sans atteinte crânienne : une étude de cohorte prospective multicentrique

Introduction : Les conséquences fonctionnelles d’un traumatisme mineur avec atteinte à la tête (TM-AT) chez les personnes âgées sont encore méconnues. Objectifs : L’objectif principal est de comparer le déclin fonctionnel chez les patients de 65 ans et plus ayant subi un TM-AT à ceux ayant subi un traumatisme mineur sans atteinte crânienne. Méthode : Il s’agit d’une analyse post-hoc d’une cohorte prospective de patients provenant de huit départements d’urgence (DU) canadiens. Les critères d’inclusion sont : patients âgés de 65 ans et plus, autonomes, ayant consulté au DU pour un traumatisme mineur, et libéré à l’intérieur de 48 heures. L’issue principale est le déclin fonctionnel à six mois mesuré à l’aide du test validé OARS (Older American Adult Ressources and Services). Le statut cognitif a été comparé dans les deux groupes à l’aide du MOCA (Montreal Cognitive Assessment) et/ou du TICS (Telephone Interview of the Cognitive Status). L’impact de la présence d’une blessure concomitante sur le statut fonctionnel a aussi été évalué à six mois. Résultats : Au total, 926 patients ont été inclus dans l’étude : 344 patients dans le groupe TM-AT et 582 dans le groupe traumatismes mineurs sans atteinte crânienne. Six mois après le traumatisme, le déclin fonctionnel était similaire dans les deux groupes, 10.8% et 11.9% respectivement (RR=0.91 [IC 95% 0.62-1.32]). La proportion de patients ayant subi un déclin cognitif à six mois n’est pas statistiquement différente entre les deux groupes (RR=0.95 [0.73-1.24]). Enfin, la présence d’une blessure concomitante dans le groupe TM-AT ne semble pas affecter le déclin fonctionnel (RR=1.16 [0.60-2.25]). Conclusion : Dans cette population gériatrique autonome, le fait de subir un TM-AT ne semble pas être associé à un pronostic fonctionnel et cognitif plus défavorable. De plus, la présence d’une blessure concomitante associée à un TM-AT ne semble pas non plus affecter le déclin fonctionnel.Introduction: The consequences of minor trauma involving a head injury (MT-HI) in independent older adults are largely unknown. Objective: The main objective of this study was to compare the functional decline of older adults who have sustained a MT-HI to those who have sustained a minor trauma without head injury. Method: It is a post-Hoc analysis of a prospective cohort study from eight Canadian emergency department. Patients included were: aged 65 years or older, previously independent, presenting to the emergency department (ED) for a minor trauma, and discharged within 48 hours. The primary outcome was the functional decline measured with a validated test: the Older Americans’ Resources and Services scale. The cognitive function was also compared between the two groups. Finally, we explored the influence of a concomitant injury on the functional decline in the MT-HI group. Results. All 926 eligible patients were included in the analyses: 344 MT-HI patients and 582 minor trauma without head injury. After six months, the functional decline was similar in both groups, 10.8% and 11.9% respectively (RR=0.79 [95% CI: 0.55-1.14]). The proportion of participants with mild cognitive disabilities was also similar, 21.7% and 22.8% respectively (RR=0.91 [95% CI: 0.71-1.18]). Furthermore, for the group of patients with a MT-HI, the functional outcome was not statistically different with or without the presence of a co-injury (RR= 1.35 [95% CI: 0.71-2.59]). Conclusion. This study did not seem to demonstrate that the occurrence of a MT-HI is associated with a worse functional or cognitive prognosis than other minor injuries without a head injury in an elderly autonomous population six months after injury. The presence of a co-injury did not seem to influence the functional decline in the MT-HI group

Dynamics of depletion and replenishment of water storage in stem and roots of black spruce measured by dendrometers

In the short term, trees rely on the internal storage of water because it affects their ability to sustain photosynthesis and growth. However, water is not rapidly available for transpiration from all the compartments of the plant and the living tissues of the stem act as a buffer to preclude low water potentials during peaks of transpiration. In this paper, electronic dendrometers were used from mid-June to mid-September 2008 to compare the radius variations in stem and roots of black spruce [Picea mariana (Mill.) B.S.P.] in two sites of the boreal forest of Quebec, Canada, with different soil characteristics and water retention. The duration of the daily cycles was similar between sites and measurement heights but greater amplitudes of contraction and expansion were observed on the stem and in the site with the shallowest soil organic layer. The expansion phase had higher amplitudes and lasted longer than contraction. On average, the contraction phase occurred between 07:00 and 16:30 (legal time), while expansion lasted 14.5 h. The roots in the site with the deepest organic layer showed a wider variation in the onset of contraction, which could be as late as 13:00. The probability of observing the contraction phase depended on precipitation. With a precipitation 60% probability of observing contraction between 05:00 and 21:00, decreasing to 20% with precipitation >1.1 mm h−1. These findings demonstrated that the depth of the organic layer plays an important role in maintaining the internal water reserve of trees. The dynamics of water depletion and replenishment can modify the water potential of xylem and cell turgor during the enlargement phase, thus affecting radial growth. Changes in temperature and precipitation regime could influence the dynamics of internal water storage in trees growing on shallower and drier soils

A three-step procedure in SAS to analyze the time series from automatic dendrometers

Continuous measurements of stem radius variation in trees are obtained with automatic dendrometers that provide time series composed of seasonal tree growth and circadian rhythms of water storage and depletion. Several variables can be extracted from the raw data, such as amplitude and duration of radius increase and contraction, which are useful for understanding intra-annual tree growth, tree physiology and for performing growth-climate relationships. These measurements constitute a large dataset whose manipulation needs numerous algorithms and automatic procedures to efficiently and rapidly extract the information. This paper presents a three-step procedure using two SAS routines to extract the time series describing radius variation and associate them with environmental parameters. The first routine organizes and corrects data and generates outputs in the form of files and plots to visualize the results and improve data correction (first step). The second step consists of a reclassification of the hours of contraction or expansion that have been misclassified by the automatic process. The second routine classifies the daily patterns of stem variation into the three phases of contraction, expansion and radius increment and associates the environmental parameters (third step). An example of the procedure is given, with an explanation of the outputs generated. The advantages and shortcomings of the procedure and its importance for the intra-annual analyses of tree growth are discussed

Effects of blood parasite infection and innate immune genetic diversity on mating patterns in a passerine bird breeding in contrasted habitats

Genetic diversity at immune genes and levels of parasitism are known to affect patterns of (dis)assortative mating in several species. Heterozygote advantage and/or good genes should shape mate choice originating from pathogen/parasite-driven selection at immune genes. However, the stability of these associations, and whether they vary with environmental conditions, are still rarely documented. In this study, we describe mating patterns in a wild population of tree swallows (Tachycineta bicolor) over 4 years and assess the effects of haemosporidian parasite infection and immune genetic diversity at β-defensin genes on those patterns within two habitats of contrasting environmental quality, in southern Québec, Canada. We first show that mating patterns were only very weakly related to individual status of infection by haemosporidian parasites. However, we found a difference between habitats in mating patterns related to infection status, which was likely due to a non-random distribution of individuals, as non-infected mating pairs were more frequent in lower quality habitats. Mating patterns also differed depending on β-defensin heterozygosity at AvBD2, but only for genetic partners outside of the social couple, with heterozygous individuals pairing together. Our study underlines the importance of considering habitat heterogeneity in studies of sexual selection

Upregulated IL-32 expression and reduced gut short chain fatty acid caproic acid in people living with HIV with subclinical atherosclerosis

Despite the success of antiretroviral therapy (ART), people living with HIV (PLWH) are still at higher risk for cardiovascular diseases (CVDs) that are mediated by chronic inflammation. Identification of novel inflammatory mediators with the inherent potential to be used as CVD biomarkers and also as therapeutic targets is critically needed for better risk stratification and disease management in PLWH. Here, we investigated the expression and potential role of the multi-isoform proinflammatory cytokine IL-32 in subclinical atherosclerosis in PLWH (n=49 with subclinical atherosclerosis and n=30 without) and HIV- controls (n=25 with subclinical atherosclerosis and n=24 without). While expression of all tested IL-32 isoforms (α, β, γ, D, ϵ, and θ) was significantly higher in peripheral blood from PLWH compared to HIV- controls, IL-32D and IL-32θ isoforms were further upregulated in HIV+ individuals with coronary artery atherosclerosis compared to their counterparts without. Upregulation of these two isoforms was associated with increased plasma levels of IL-18 and IL-1β and downregulation of the atheroprotective protein TRAIL, which together composed a unique atherosclerotic inflammatory signature specific for PLWH compared to HIV- controls. Logistic regression analysis demonstrated that modulation of these inflammatory variables was independent of age, smoking, and statin treatment. Furthermore, our in vitro functional data linked IL-32 to macrophage activation and production of IL-18 and downregulation of TRAIL, a mechanism previously shown to be associated with impaired cholesterol metabolism and atherosclerosis. Finally, increased expression of IL-32 isoforms in PLWH with subclinical atherosclerosis was associated with altered gut microbiome (increased pathogenic bacteria; Rothia and Eggerthella species) and lower abundance of the gut metabolite short-chain fatty acid (SCFA) caproic acid, measured in fecal samples from the study participants. Importantly, caproic acid diminished the production of IL-32, IL-18, and IL-1β in human PBMCs in response to bacterial LPS stimulation. In conclusion, our studies identified an HIV-specific atherosclerotic inflammatory signature including specific IL-32 isoforms, which is regulated by the SCFA caproic acid and that may lead to new potential therapies to prevent CVD in ART-treated PLWH

Analyse intra-annuelle des fluctuations radiales des tiges et des racines adventives de l'épinette noire (Picea mariana (Mill. B.S.P.)

Les fluctuations radiales des tissus des tiges et des racines d'épinette noire ont été enregistrées entre août 2004 et octobre 2005 en utilisant des dendromètres à pointe automatiques pour déterminer si le retour des fonctions hydriques normales limite le début de la croissance cambiale secondaire. En divisant les fluctuations radiales des tissus en phases de contraction, d'expansion et d'accroissement, des cycles de déshydratation et réhydratation des tissus furent définis. L'amplitude et la durée de chaque phase et des cycles complets ont été mesurées. Les cycles furent classifies selon quatre critères : leur durée, le moment d'apparition de chacune de leurs phases dans la journée, leur origine théorique en fonction de la température et leur phase d'accroissement positive (augmentation du rayon) ou négative (diminution du rayon). Cette classification a permis de séparer les variations radiales annuelles des arbres en cinq périodes : 1) période de stabilité du rayon après la saison de croissance, 2) période de contraction hivernale des tissus sous l'influence des températures froides, 3) période de réhydratation où le rayon augmentait rapidement jusqu'à atteindre celui de l'automne précédent, 4) période de stabilité du rayon avant la croissance et 5) période de croissance. Les périodes 1 et 4 présentaient les mêmes types de cycles, en proportions semblables. Durant la période de réhydratation et la période de croissance, l'épaisseur radiale des tissus augmentait de façon distincte. Les conditions environnementales moyennes ont été calculées pour chaque phase de chaque cycle afin d'approfondir l'analyse de la période printanière précédant l'éveil cambial (périodes 3, 4 et 5). Les corrélations entre l'amplitude des trois phases du cycle et les variables environnementales ont été étudiées. L'humidité relative, la température de l'air et la radiation solaire, trois variables impliquées dans la transpiration des arbres, influençaient l'amplitude des fluctuations de façon croissante, de la période de réhydratation (période 3) à la période de croissance (période 5). L'effet des précipitations sur l'amplitude des phases de contraction et d'accroissement augmentait aussi de la période 3 à la période 5, à mesure que l'eau de la fonte des neiges était utilisée. La réhydratation printanière a duré 50 jours. Le retour des fluctuations radiales estivales normales précédait le moment de l'éveil cambial de plus de trois semaines. Sur le site, l'éveil cambial de l'épinette noire n'était pas limité par la réhydratation complète des tissus ni par le retour des fonctions hydriques normales, mais vraisemblablement par les températures de l'air comme en témoigne la présence des cycles inversés durant la période précédant la croissance (période 4)

Prévalence et patron de transmission de la malaria aviaire chez l'Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor)

La prévalence des parasites vectoriels peut être modulée par de nombreuses caractéristiques de l’environnement. De plus, les impacts négatifs de ces parasites sur les communautés animales peuvent être amplifiés par des perturbations environnementales qui sont, souvent, d’origine anthropique. À ce jour, les connaissances disponibles du rôle des perturbations anthropiques dans la distribution spatiale des parasites sont limitées. Dans ce contexte, ce projet tente d’évaluer le rôle de diverses variables environnementales, dont les conditions climatiques, la densité et la diversité des hôtes et les caractéristiques du paysage, dans la dynamique de la malaria aviaire (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. et Leucocytozoon spp.) chez une population d’Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) en déclin, nichant dans un paysage agricole. Une faible prévalence et une diversité parasitaire modérée ont été identifiées chez les adultes et les oisillons confirmant qu’une transmission parasitaire peut se produire durant la période de reproduction et ce, même à des latitudes aussi nordiques. Certaines variables environnementales, dont la proportion de zones anthropiques, de cultures extensives et de zones forestières, ainsi que la fluctuation journalière moyenne de la température, semblent être impliquées dans l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de la malaria aviaire, et ce, différemment selon le genre parasitaire analysé. Chez les oisillons, les précipitations et l’identité du nichoir s’avèrent être les seules variables associées à la probabilité d’infection, suggérant l’implication de l’environnement à fine échelle. De plus, la variation interannuelle du statut d’infection pour certains individus semble montrer leur capacité à contrôler l’infection parasitaire. Cette étude suggère que les perturbations anthropiques du paysage peuvent moduler la distribution spatiale de la malaria aviaire chez l’Hirondelle bicolore. De plus, cette étude est une des seules en région tempérée qui a déterminé que des facteurs environnementaux puissent être à l’origine de l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de ce parasite sanguin. Ces résultats serviront donc de comparaison pour les futures études de la malaria aviaire réalisées dans des milieux anthropisés et tempérés