Pulmonary lipid homeostasis in cigarette smoke-associated lung diseases

Introduction. Les effets du tabagisme demeurent problématiques dans notre société. Les mécanismes initiateurs de la réponse immunitaire pulmonaire induits par la fumée de cigarette sont peu caractérisés. Un des phénomènes dominants en contexte tabagique est l’augmentation de la taille des macrophages alvéolaires. Ce changement phénotypique se distingue par une accumulation intracellulaire de lipides suggérant que le transport lipidique pulmonaire des macrophages alvéolaires est modifié en contexte tabagique. Le transport lipidique pulmonaire est composé de plusieurs étapes, dont la capture, le remaniement et l’export de lipides par les macrophages alvéolaires. Les impacts du tabagisme sur le transport lipidique pulmonaire sont actuellement inconnus. Hypothèse. Le tabagisme altère le transport lipidique pulmonaire. Objectifs : Chapitre 1) Investiguer l’impact de l’exposition à la fumée de cigarette sur le transport lipidique pulmonaire dans un modèle murin et chez l’humain ainsi qu’évaluer l’impact d’une thérapie d’augmentation des high-density lipoproteins (HDLs) dans un modèle murin. Chapitre 2) Investiguer les effets d’une thérapie avec un agoniste du récepteur nucléaire liver X receptor (LXR) activant l’export lipidique dans un modèle murin. Chapitre 3) Caractériser les répercussions d’une carence alimentaire sur la santé pulmonaire et sur la réponse pulmonaire en contexte tabagique dans un modèle murin. Méthodes. 1. Le transcriptome pulmonaire de souris exposées à la fumée de cigarette et de sujets non-fumeurs, fumeurs et ex-fumeurs a été étudié. La capacité d’efflux de cholestérol a été mesurée dans le sérum et dans le lavage bronchoalvéolaire (LBA) de souris fumeuses et non fumeuses. Une HDL recombinante, le MDCO-216, a été administrée à des souris fumeuses et non-fumeuses et leurs réponses immunitaires, leurs fonctions pulmonaires et leurs compositions corporelles ont été analysées. 2. Un agoniste du LXR, le T0901317, a été administré à des souris en contexte tabagique. Le transcriptome pulmonaire relié au transport lipidique, la réponse immunitaire pulmonaire et du macrophage alvéolaire ainsi que les impacts sur le surfactant pulmonaire ont été investigués. 3. Des souris fumeuses et non fumeuses ont été nourries avec des diètes déficientes en méthionine (MD), choline (CD) et méthionine et choline (MCD) et leurs fonctions pulmonaires, leurs réponses immunitaires pulmonaires et leurs expressions géniques pulmonaires ont été caractérisées. Résultats. Chapitre 1. L’expression des gènes impliqués dans le transport lipidique pulmonaire murin et humain est modifiée en contexte tabagique. La capacité du sérum et du LBA à promouvoir la sortie de cholestérol est augmentée après une seule exposition à la fumée de cigarette. L’administration du MDCO-216 réduit la réponse inflammatoire pulmonaire et la taille des macrophages alvéolaires dans un modèle d’exposition aiguë à la fumée de cigarette. Le MDCO-216 semble protéger les fonctions pulmonaires et induit une augmentation de la quantité de masse maigre chez les souris fumeuses. Chapitre 2. L’agoniste du LXR augmente l’expression des gènes de transport lipidique pulmonaire, cependant il exacerbe la réponse immunitaire pulmonaire en contexte tabagique. Les macrophages alvéolaires ont aussi un phénotype inflammatoire exacerbé et ont davantage de stress au réticulum endoplasmique lorsqu’ils sont traités en contexte tabagique. L’activation de LXR mène à une réduction des niveaux de surfactant pulmonaire. Chapitre 3. La diète MCD altère les fonctions pulmonaires en induisant un profil restrictif pulmonaire et abolit la réponse immunitaire pulmonaire à la fumée de cigarette. En histologie, ces souris nourries avec la diète MCD n’ont toutefois aucun foyer fibrotique pulmonaire. L’expression génique de plusieurs gènes associés à la matrice extracellulaire et les niveaux de surfactant pulmonaire sont réduits chez les souris nourries avec la diète MCD. Les phénotypes pulmonaires de la diète MCD sont toutefois réversibles après un retour d’une semaine sur la diète contrôle. La diète CD induit un profil pulmonaire de type emphysémateux et la diète MD mène à un profil restrictif. Conclusions. Ces travaux démontrent que le transport lipidique pulmonaire a un rôle majeur en contexte tabagique et qu’il est modulé rapidement. La thérapie d’augmentation des HDLs, avec le MDCO-216, propose une nouvelle voie de traitement envisageable pour les ex-fumeurs. La thérapie ciblant LXR suggère qu’il pourrait y avoir des effets délétères chez les sujets fumeurs actifs. Les carences alimentaires en méthionine et en choline démontrent d’importants changements sur la physiologie pulmonaire. Ce tout nouveau domaine de recherche, le nutri-respiratoire, requiert davantage d’études afin de mieux comprendre l’impact d’une mauvaise nutrition sur la santé pulmonaire.Introduction. Cigarette smoking remains a major problem in our society.While a lot of cigarette smoke impacts are actually known, few data are available on initiating mechanisms involved in the pulmonary immune response to cigarette smoke. One of the most intriguing phenomena under cigarette smoke exposure conditions is the presence of enlarged alveolar macrophages. This phenotypic change is characterized by an intracellular lipid accumulation which may be a sign of inadequate lipid export by alveolar macrophages induced by cigarette smoking. Pulmonary lipid transport begins with lipid capture, lipid reorganization and lipid droplet formation followed by lipid export by alveolar macrophages. Cigarette smoke impacts on these steps are actually unknown. Hypothesis. Cigarette smoking alters pulmonary lipid transport. Objectives: Chapter 1) To investigate the effect of cigarette smoke exposure on pulmonary lipid transport in cigarette smoke-exposed mice and in healthy controls, smokers and former smokers. To investigate the impact of high-density lipoprotein (HDLs) therapeutic potential in cigarette smoke-exposed mice. Chapter 2) To investigate, in mice, the therapeutic potential of an agonist activating the nuclear receptor liver X receptor (LXR) involved in the transcription of lipid export genes. Chapter 3) To explore, in mice, if a dietary deficiency alters the pulmonary health and the pulmonary response to cigarette smoke. Methods. 1. The pulmonary transcriptome of cigarette smoke-exposed mice and healthy controls, smokers and former smokers was assessed. Cholesterol efflux capacity of serum and bronchoalveolar lavage (BAL) was measured in unexposed and cigarette smoke-exposed mice. MDCO-216, a recombinant HDL, was administered to unexposed and cigarette smoke-exposed mice and analyzed their pulmonary immune response, lung functions and body composition. 2. T0901317, an LXR agonist, was systemically given to mice under cigarette smoke exposure conditions. Pulmonary genes associated with lipid transport, lungs and alveolar macrophage immune pulmonary response to cigarette smoke and the impact of T0901317 on the pulmonary surfactant were assessed. 3. Unexposed and cigarette smoke-exposed mice were fed with methionine deficient (MD), choline deficient (CD) or methionine and choline deficient (MCD) diet. Diets impact on lung functions, pulmonary immune response to cigarette smoke and pulmonary transcriptome were characterized. Results. Chapter 1. Cigarette smoking altered the expression of pulmonary lipid transport genes in mice and in humans. Serum and BALF cholesterol efflux capacities were increased following a twohour cigarette smoke exposure. MDCO-216 dampened the pulmonary inflammatory response and reduced the size of alveolar macrophages in our acute cigarette smoke exposure model. MDCO-216 also seemed to be beneficial to lung functions and induced an increase in lean mass in cigarette smokeexposed treated mice. Chapter 2. T0901317 treatments led to an increase in the expression of pulmonary lipid transport genes. However, it also induced an exacerbated pulmonary immune response during cigarette smoking. Cigarette smoke-exposed treated-alveolar macrophages displayed an exacerbated inflammatory phenotype and showed an augmented endoplasmic reticulum stress. Furthermore, LXR activation led to pulmonary surfactant depletion under cigarette smoke exposure conditions. Chapter 3. The MCD diet altered lung function displaying a restrictive profile and almost abolished the pulmonary immune response to cigarette smoke. Lung histology showed no signs of fibrosis, a phenotype usually associated with restrictive pulmonary functions. MCD diet led to a dramatic change in the pulmonary expression of extracellular matrix genes and also reduced pulmonary surfactant levels. Nevertheless, these pulmonary phenotypes were reversible within a week when mice were refed a control diet. Interestingly, the CD diet induced an emphysema-like profile, while MD diet showed similar pulmonary functions to the MCD diet. Conclusions. The present thesis adds major data to an underestimated field of research and demonstrates the importance of pulmonary lipid transport, especially during cigarette smoking. Recombinant HDL therapy with MDCO-216 may be a new opportunity to overcome adverse effects of cigarette smoking, while activating LXR seems rather deleterious. Nutrient deficiencies, such as methionine and choline led to unprecedented impacts on the pulmonary health and on the pulmonary response to cigarette smoke. This completely new field of research, “nutri-respiratory”, requires additional studies to fully decipher the impact of unhealthy nutrition on the respiratory system

Caractérisation microbiologique des expectorations de patients MPOC en exacerbation

Les patients atteints d’une maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) ont des exacerbations menant à une perte de leur qualité de vie. La documentation est incomplète quant à l’identité des microorganismes responsables, due à l’utilisation d’approches classiques, telle la culture de microorganismes. L’utilisation de nouvelles approches telles les méthodes d’écologie microbienne et le séquençage de nouvelle génération basées sur la biologie moléculaire permet l’identification de microorganismes, et ce, sans culture. Le microbiome de patients MPOC contrôles, stables et exacerbés ont été comparés. Une diminution de Proteobacteria ou de Firmicutes vers une augmentation de Firmicutes ou de Proteobacteria respectivement a été observée lors des exacerbations. Le microbiome de patients MPOC contrôles a été comparé à trois mois d’intervalle. Un débalancement de leur microbiome vers les Proteobacteria a été observé après trois mois. Ces résultats pourront mener à des traitements plus appropriés et plus ciblés afin d’accroître la qualité de vie des patients.Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients are often affected with exacerbation lowering their quality of life. The scientific community is unclear on which microorganism is responsible. This confusion is due mostly because of the culture techniques that are used to evaluate the presence of pathogens. The use of new approaches such as microbial ecology techniques and next generation sequencing based on molecular biology can identify the presence of bacteria without the need of culture. The microbiome of control, stable and exacerbated COPD patients was compared. Principal microbiome shift during exacerbation was a proportional reduction in Proteobacteria or Firmicutes and enrichment in Firmicutes or Proteobacteria respectively. The microbiome of control COPD patients was compared at baseline and three months later. Their microbiome shifted over a period of three months towards Proteobacteria. This study could lead to a better understanding of exacerbation and a better quality of life for COPD patients

Performance des établissements de soins de longue durée dans le contexte de la pandémie de la COVID-19

Introduction : Les établissements de soins de longue durée ont été durement touchés par la pandémie de la COVID-19. Alors que la majorité d’entre eux ont rapporté un nombre élevé de cas et de décès, certains ont été plus performants. Le but de l’étude est d’identifier les facteurs qui ont été associés à la performance de ces établissements dans la gestion de la pandémie de la COVID-19. Méthode : Une revue de la portée, basée sur un cadre multidimensionnel de la performance, a été utilisée. Les articles, publiés entre le 1er janvier 2020 et le 31 décembre 2021 en français ou anglais dans CINAHL, MEDLINE, CAIRN, Science Direct, Scopus et Web of Science, ont été révisés par trois co-auteurs de manière indépendante. Résultats préliminaires : 6 107 articles ont été identifiés dans les bases de données. À la suite de deux étapes de sélection, l’analyse finale porte sur 130 articles. Les facteurs organisationnels, tels que le dépistage rapide du personnel et des résidents, la disponibilité des ressources humaines et matérielles sont les facteurs qui semblent avoir été associés à la performance des établissements de soins de longue durée. Ces facteurs sont en lien avec une des dimensions de la performance de notre cadre conceptuel- soit l’efficacité, définie comme la capacité à utiliser les ressources disponibles de manière optimale. Discussion et conclusion : Cette revue de la portée pourrait mener à une compréhension globale des facteurs qui contribuent à la performance dans les établissements de soins de longue durée et permettrait d’élaborer des interventions efficaces pour la gestion des éclosions ainsi que pour les pandémies actuelles et futures.  Introduction : Les établissements de soins de longue durée ont été durement touchés par la pandémie de la COVID-19. Alors que la majorité d’entre eux ont rapporté un nombre élevé de cas et de décès, certains ont été plus performants. Le but de l’étude est d’identifier les facteurs qui ont été associés à la performance de ces établissements dans la gestion de la pandémie de la COVID-19. Méthode : Une revue de la portée, basée sur un cadre multidimensionnel de la performance, a été utilisée. Les articles, publiés entre le 1er janvier 2020 et le 31 décembre 2021 en français ou anglais dans CINAHL, MEDLINE, CAIRN, Science Direct, Scopus et Web of Science, ont été révisés par trois co-auteurs de manière indépendante. Résultats préliminaires : 6 107 articles ont été identifiés dans les bases de données. À la suite de deux étapes de sélection, l’analyse finale porte sur 130 articles. Les facteurs organisationnels, tels que le dépistage rapide du personnel et des résidents, la disponibilité des ressources humaines et matérielles sont les facteurs qui semblent avoir été associés à la performance des établissements de soins de longue durée. Ces facteurs sont en lien avec une des dimensions de la performance de notre cadre conceptuel- soit l’efficacité, définie comme la capacité à utiliser les ressources disponibles de manière optimale. Discussion et conclusion : Cette revue de la portée pourrait mener à une compréhension globale des facteurs qui contribuent à la performance dans les établissements de soins de longue durée et permettrait d’élaborer des interventions efficaces pour la gestion des éclosions ainsi que pour les pandémies actuelles et futures. &nbsp

Identification of dichloroacetic acid degrading Cupriavidus bacteria in a drinking water distribution network model

Aims: Bacterial community structure and composition of a drinking water network were assessed to better understand this ecosystem in relation to haloacetic acid (HAA) degradation and to identify new bacterial species having HAA degradation capacities. Methods and Results: Biofilm samples were collected from a model system, simulating the end of the drinking water distribution network and supplied with different concentrations of dichloroacetic and trichloroacetic acids at different periods over the course of a year. The samples were analysed by culturing, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and sequencing. Pipe diameter and HAA ratios did not impact the bacterial community profiles, but the season had a clear influence. Based on DGGE profiles, it appeared that a particular biomass has developed during the summer compared with the other seasons. Among the bacteria isolated in this study, those from genus Cupriavidus were able to degrade dichloroacetic acid. Moreover, these bacteria degrade dichloroacetic acid at 18°C but not at 10°C. Conclusions: The microbial diversity evolved throughout the experiment, but the bacterial community was distinct during the summer. Results obtained on the capacity of Cupriavidus to degrade DCAA only at 18°C but not at 10°C indicate that water temperature is a major element affecting DCAA degradation and confirming observations made regarding season influence on HAA degradation in the drinking water distribution network. Significance and Impact of the Study: This is the first demonstration of the HAA biodegradation capacity of the genus Cupriavidu

Variants of a genomic island in Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida link isolates with their geographical origins

Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida is a fish pathogen. Analysis of its genomic characteristics is required to determine the worldwide distribution of the various populations of this bacterium. Genomic alignments between the 01-B526 pathogenic strain and the A449 reference strain have revealed a 51-kb chromosomal insertion in 01-B526. This insertion (AsaGEI1a) has been identified as a new genomic island (GEI) bearing prophage genes. PCR assays were used to detect this GEI in a collection of 139 A. salmonicida subsp. salmonicida isolates. Three forms of this GEI (AsaGEI1a, AsaGEI1b, AsaGEI2a) are now known based on this analysis and the sequencing of the genomes of seven additional isolates. A new prophage (prophage 3) associated with AsaGEI2a was also discovered. Each GEI appeared to be strongly associated with a specific geographic region. AsaGEI1a and AsaGEI2a were exclusively found in North American isolates, except for one European isolate bearing AsaGEI2a. The majority of the isolates bearing AsaGEI1b or no GEI were from Europe. Prophage 3 has also a particular geographic distribution and was found only in North American isolates. We demonstrated that A. salmonicida subsp. salmonicida possesses unsuspected elements of genomic heterogeneity that could be used as indicators to determine the geographic origins of isolates of this bacterium.Keywords : Bacteria, Genomics-functional genomics-comparative genomics; Furunculosis; Aeromonas salmonicida; Fish pathogen; Genomic island; Geographical distributio

The Hepatokine TSK does not affect brown fat thermogenic capacity, body weight gain, and glucose homeostasis

Objectives Hepatokines are proteins secreted by the liver that impact the functions of the liver and various tissues through autocrine, paracrine, and endocrine signaling. Recently, Tsukushi (TSK) was identified as a new hepatokine that is induced by obesity and cold exposure. It was proposed that TSK controls sympathetic innervation and thermogenesis in brown adipose tissue (BAT) and that loss of TSK protects against diet-induced obesity and improves glucose homeostasis. Here we report the impact of deleting and/or overexpressing TSK on BAT thermogenic capacity, body weight regulation, and glucose homeostasis. Methods We measured the expression of thermogenic genes and markers of BAT innervation and activation in TSK-null and TSK-overexpressing mice. Body weight, body temperature, and parameters of glucose homeostasis were also assessed in the context of TSK loss and overexpression. Results The loss of TSK did not affect the thermogenic activation of BAT. We found that TSK-null mice were not protected against the development of obesity and did not show improvement in glucose tolerance. The overexpression of TSK also failed to modulate thermogenesis, body weight gain, and glucose homeostasis in mice

Standardized and validated training to support the charge nurse: Research protocol

Abstract Aim To develop a standardized training for charge nurses. Design A developmental research design divided into three parts will be undertaken. Methods (1) A scoping review will be used to develop standardized training focusing on charge nurse skills and sub‐skills; (2) a Delphi review with nurses, managers and researchers will validate the content of the training; content validity will be assessed over sufficient rounds of review to obtain a content validity index of over 0.7 and (3) a cross‐sectional study will pilot test the training with 30 charge nurses. Results This study will describe the development of updated and empirically validated training to be systematically implemented in healthcare institutions and offered to charge nurses when they begin