Planarian nociception: Lessons from a scrunching flatworm

In addition to being studied for their exceptional regeneration abilities, planarians (i.e., flatworms) have also been extensively used in the context of pharmacological experiments during the past century. Many researchers used planarians as a model system for the study of drug abuse because they display high similarities with the nervous system of vertebrates at cellular and molecular levels (e.g., neuronal morphology, neurotransmitter ligands, and receptor function). This research field recently led to the discovery of causal relationships between the expression of Transient Receptor Potential ion channels in planarians and their behavioral responses to noxious stimuli such as heat, cold or pharmacological analogs such as TRP agonists, among others. It has also been shown that some antinociceptive drugs modulate these behaviors. However, among the few authors that tried to implement a full behavior analysis, none reached a consensual use of the terms used to describe planarian gaits yet, nor did they establish a comprehensive description of a potential planarian nociceptive system. The aim of this review is therefore to aggregate the ancient and the most recent evidence for a true nociceptive behavior in planarians. It also highlights the convenience and relevance of this invertebrate model for nociceptive tests and suggests further lines of research. In regards to past pharmacological studies, this review finally discusses the opportunities given by the model to extensively screen for novel antinociceptive drugs

Behavioral and pharmacological characterization of planarian nociception

IntroductionPain mostly arises because specialized cells called nociceptors detect harmful or potentially harmful stimuli. In lower animals with less convoluted nervous system, these responses are believed to be purely nociceptive. Amongst invertebrate animal models, planarians are becoming popular in a wide range of pharmacological and behavioral studies beyond the field of regeneration. Recent publications led the way on pain studies by focusing on nociceptive behaviors such as the ‘scrunching’ gait displayed under various noxious stimuli, as opposed to the ‘gliding’ gait planarians usually adopt in normal conditions.MethodsIn this study, we adapted commonly used nociceptive tests to further explore nociception in planarians of the species Girardia dorotocephala. By using behavioral analysis in open fields and place preferences, we managed to set up chemical, thermal and mechanical nociceptive tests. We also adapted RNA interference protocols and explored the effects of knocking down TRPA1 ion channels, one of the main effectors of chemically and thermally-induced nociceptive responses in vertebrates.ResultsConsequently, we demonstrated the reliability of the scrunching gait in this planarian species, which they displayed in a dose-dependent manner when exposed to the irritant AITC. We also showed that suppressing the expression of TRPA1 ion channels completely suppressed the scrunching gait, demonstrating the involvement of TRPA1 nociceptors in this nociceptive reaction. Besides, we also explored the effects of two common analgesics that both displayed strong antinociceptive properties. First, morphine reduced the chemically-induced nociceptive scrunching gaits by more than 20% and shifted the EC50 of the dose–response curve by approximately 10 μM. Secondly, the NSAID meloxicam drastically reduced chemically-induced scrunching by up to 60% and reduced heat avoidance in place preference tests.DiscussionThus, we managed to characterize both behavioral and pharmacological aspects of G. dorotocephala’s nociception, further developing the use of planarians as a replacement model in pain studies and more globally the study of invertebrate nociception

Uzès (30), 10 rue Saint-Théodorit : rapport de diagnostic

Le projet de rénovation de la maison située sur la parcelle AY1270, porté par M. Camille Fierobe et Mme Stéphanie Saint-Paul sur la commune d’Uzès, est à l’origine de cette évaluation archéologique. En effet, étant donné la localisation du terrain, l’aménagement était susceptible d’affecter les vestiges du rempart tardo-hellénistique connu dans ce secteur depuis les travaux de la médiathèque dans les années 1990. L’opération aura permis de confirmer la présence du mur, non détruit depuis sa première exhumation en 1993. Seule nouveauté le concernant, il a été aussi aperçu dans le mur de la propriété voisine à l’ouest, inséré dans une tranchée à paroi verticale et fond plat creusée dans le substrat rocheux. Pour le reste, le terrain était malheureusement totalement rénové et remblayé, les travaux étant finis. Nous n’avons donc pas pu investiguer plus avant le sous-sol aux abords de cette construction défensive. Les photos des travaux transmises par l’aménageur n’indiquent à priori pas de niveaux anciens touchés par le creusement du bassi

Diffusion for the periodic wind-tree model

30 pages, 8 figures; enhanced introductionInternational audienceThe periodic wind-tree model is an infinite billiard in the plane with identical rectangular scatterers placed at each integer point. We prove that independently of the size of scatters and generically with respect to the angle, the polynomial diffusion rate in this billiard is 2/3.Diffusion du vent dans les arbres.Le vent dans les arbres périodique est un billard infini construit de la manière suivante. On considère le plan dans lequel sont placés des obstacles rectangulaires identiques à chaque point entier. Une particule (identifiée à un point) se déplace en ligne droite (le vent) et rebondit de manière élastique sur les obstacles (les arbres). Nous prouvons qu'indépendamment de la taille des obstacles et génériquement par rapport à l'angle initial de la particule le coefficient de diffusion polynomial des orbites de ce billard est 2/3

Diffusion for the periodic wind-tree model

30 pages, 8 figures; enhanced introductionInternational audienceThe periodic wind-tree model is an infinite billiard in the plane with identical rectangular scatterers placed at each integer point. We prove that independently of the size of scatters and generically with respect to the angle, the polynomial diffusion rate in this billiard is 2/3.Diffusion du vent dans les arbres.Le vent dans les arbres périodique est un billard infini construit de la manière suivante. On considère le plan dans lequel sont placés des obstacles rectangulaires identiques à chaque point entier. Une particule (identifiée à un point) se déplace en ligne droite (le vent) et rebondit de manière élastique sur les obstacles (les arbres). Nous prouvons qu'indépendamment de la taille des obstacles et génériquement par rapport à l'angle initial de la particule le coefficient de diffusion polynomial des orbites de ce billard est 2/3

Neural differentiation of murine embryonic stem cells ES

Les cellules souches embryonnaires pluripotentes (ES) ont des propriétés de prolifération et de différenciation qui font d’elles un outil prometteur pour la thérapie cellulaire. Malgré la légitime controverse sur les nombreuses questions éthiques que cette technologie suscite, et en dépit de ses potentiels dans des domaines aussi variables que la thérapie cardiaque, pulmonaire ou hépatique, ou la régénération osseuse et articulaire, c’est dans le traitement des maladies cérébrales que la technique ouvre les perspectives les plus intéressantes. De très nombreux travaux réalisés sur les cellules ES rapportent une régénération du cerveau et de la moelle épinière chez des rongeurs et la réparation des problèmes cognitifs causés lors de dommages apportés aux tissus lésés. Cet article offre une synthèse des avancées récentes dans le domaine de la manipulation des cellules souches (murines) en vue de sélectionner des populations de neurones, astrocytes et oligodendrocytes. En parallèle, nous mettons l’accent sur les similitudes frappantes qui existent dans les programmes génétiques mis en oeuvre au cours du développement embryonnaire in utero et au cours de la différenciation in vitro des cellules