Elastin-Derived Peptides Are New Regulators of Thrombosis

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The Innate Immune Response in Eisenia Fetida to Microbial Challenges

The common earthworm, Eisenia fetida, exhibits a rudimentary immune system. The earthworm needs cellular and chemical responses against a constant microbial exposure from its natural environment. Some cellular and chemical responses are found in the coelomic fluid and have been shown to demonstrate anti-microbial characteristics. This project uses microscopy and modified staining techniques to differentiate and categorize the cellular components found in the coelomic fluid. Following a microbial challenge by Klebsiella pneumoniae, an inflammatory response was initiated. Six groups of earthworms were injected with 0.05 ml of 1.0 x 106 cfu /ml K. pneumoniae on day one and tested over a period of five days. A group of three worms was shocked each day for the next five days to cause the coelomic fluid and cells to pass through the body wall. The coelomic fluid was placed directly on glass slides, dried and stained with a modified Wright’s stain using a wash buffer solution with a pH of 6.3. The stained cells were differentiated into four categories. Total cell counts were determined. The data indicated a marked proliferation in total cell counts in comparison to the control worms. This trend of increasing total cell counts continued over the five days. The percent ages of the four types of coelomic cells from the differential remained constant. Cells were photographed and documented for comparisons. Additional studies are ongoing to determine how long the Eisenia fetida take to remove Klebsiella pneumoniae from the coelomic cavity

La chaîne numérique au service de la conception et la validation des cartes de circuits imprimés

Le renouvellement industriel intégrant les outils de l'usine du futur est l'objectif visé par le labcom LEMCI, Laboratoire d'Etudes et de Modélisation des Circuits Imprimés. Ce laboratoire commun, entre le LEM3, Université de Lorraine, et CIMULEC, PME fabriquant de circuits imprimés, est soutenu par l'ANR sur la période 2015-2018. Les nouvelles technologies bouleversent en profondeur l'industrie du circuit imprimé pour les applications à haute valeur ajoutée (aéronautique, aérospatiale, militaire, ...).. Le marché associé concerne certes de faibles quantités de produits finis, mais certains projets pour des applications spécifiques nécessitent la production d'un grand nombre de prototypes durant la phase de validation. La durée des programmes peut ainsi augmenter considérablement, entraînant alors un surcoût important. La maîtrise des concepts par l'entreprise manufacturière est indéniablement un plus dans la maîtrise des étapes de fabrication et validation. C'est cette voie que le LEMCI se propose d'explorer en créant un outil de chaîne numérique pour la conception et la validation de circuits imprimés. La conception des cartes (supports de composants électroniques) est souvent réalisée au sein des grands groupes qui mettent à disposition des fabricants les plans sous forme de calques 2D. Ceux-ci sont générés en format GERBER et contiennent la description des différentes couches de connexions électriques. Les pistes conductrices sont par exemple des images vectorielles (2D) tracées sur des feuillets de cuivre supportés par un stratifié. Par un procédé chimique, le cuivre non marqué est enlevé ne laissant apparaître que les pistes épargnées par l'image. Les différentes couches de cuivre sont alors assemblées entre elles et séparées de diélectriques. Pour finir, le circuit subit des opérations de perçage, ainsi que des dépôts de cuivre dans les trous permettant de connecter les pistes entre elles. Pour les applications concernées, une dizaine de couches de cuivre viennent composer les cartes. . Le LEMCI propose une démarche de rétroconception se basant sur les fichiers 2D fournis aux fabricants. Toutes les spécifications du format Gerber sont prises en compte dans l'outil développé qui conduit, in fine, à la conception volumique (sous CATIA V5). L'intérêt du modèle 3D de la carte est double. La CAO permet d'une part de visualiser avec précision le produit avant l'étape de fabrication et mener ainsi une étude de faisabilité n'engageant aucun coût. D'autre part, des sous-éléments identifiés comme critiques lors de la phase de qualification du produit (cycles thermiques -55°C à +125°C) peuvent être isolés du concept 3D global, maillés et simulés par éléments finis. En raison de l'hétérogénéité des matériaux mis en ?uvre, les contraintes d'origine thermiques peuvent conduire à la rupture du cuivre habillant les trous. Par cette approche couplant rétroconception, sélection de zones critiques et simulation numérique, le LEMCI propose un outil d'optimisation de dépôt de cuivre de manière à prévenir un risque de fissures précoces. Cette étape s'appuie sur la connaissance du comportement mécanique des différents matériaux intégrés dans la carte, autre axe du Labcom LEMCI. D'autres voix explorées par le LEMCI et s'appuyant sur la démarche proposée concernent la prévision de la durée de vie des cartes en condition de fonctionnement, la validation des designs imposés par le client, voire leur redéfinition via un processus d'optimisation. Par ailleurs ce projet vise à l'avenir à certifier un produit en se fondant en grande partie sur les moyens numériques et comptant une phase de validation par prototype fortement réduite. Enfin l'objectif du Labcom LEMCI est de compléter l'outil de chaîne numérique par l'intégration de l'impression 3D dans l'étape de fabrication/prototypage. Pour résumer, ce projet de Labcom LEMCI a pour ambition d'aider l'industrie du circuit imprimé à bien négocier son virage vers l'industrie du futur

Elastin-derived peptides potentiate atherosclerosis through the immune Neu1-PI3Kγ pathway

Aims Elastin is degraded during vascular ageing and its products, elastin-derived peptides (EP), are present in the human blood circulation. EP binds to the elastin receptor complex (ERC) at the cell surface, composed of elastin-binding protein (EBP), a cathepsin A and a neuraminidase 1. Some in vitro functions have clearly been attributed to this binding, but the in vivo implications for arterial diseases have never been clearly investigated. Methods and results Here, we demonstrate that chronic doses of EP injected into mouse models of atherosclerosis increase atherosclerotic plaque size formation. Similar effects were observed following an injection of a VGVAPG peptide, suggesting that the ERC mediates these effects. The absence of phosphoinositide 3-kinase γ (PI3Kγ) in bone marrow-derived cells prevented EP-induced atherosclerosis development, demonstrating that PI3Kγ drive EP-induced arterial lesions. Accordingly, in vitro studies showed that PI3Kγ was required for EP-induced monocyte migration and ROS production and that this effect was dependent upon neuraminidase activity. Finally, we showed that degradation of elastic lamellae in LDLR−/− mice fed an atherogenic diet correlated with atherosclerotic plaque formation. At the same time, the absence of the cathepsin A-neuraminidase 1 complex in cells of the haematopoietic lineage abolished atheroma plaque size progression and decreased leucocytes infiltration, clearly demonstrating the role of this complex in atherogenesis and suggesting the involvement of endogenous EP. Conclusion Altogether, this work identifies EP as an enhancer of atherogenesis and defines the Neuraminidase 1/PI3Kγ signalling pathway as a key mediator of this function in vitro and in viv

Per-phase spatial correlated damage models of UD fibre reinforced composites using mean-field homogenisation; applications to notched laminate failure and yarn failure

peer reviewedmicro-mechanical model for fibre bundle failure is formulated following a phase-field approach and is embedded in a semi-analytical homogenisation scheme. In particular mesh-independence and consistency of energy release rate for fibre bundles embedded in a matrix phase are ensured for fibre dominated failure. Besides, the matrix cracking and fibre-matrix interface debonding are modelled through the evolution of the matrix damage variable framed in an implicit non-local form. Considering the material parameters of both fibre and epoxy matrix phases identified from manufacturer data sheets, it is shown that the failure strength of a ply loaded along the longitudinal direction is in agreement with the reported values. Finally, the multi-damage homogenisation framework is applied to model, on the one hand, the failure of a notched laminate, in which case the failure modes are observed to be in good agreement with experiments, and, on the other hand, the failure of yarns in a plain woven composite unit-cell under uni-axial tensionThe research has been funded by the Walloon Region under the agreement no.7911-VISCOS in the context of the 21st SKYWIN call

Caractérisations expérimentale et numérique de composites minces tramés utilisés dans les circuits imprimés pour des applications hyperfréquences

Dans un contexte de miniaturisation des systèmes électroniques, les dimensions des circuits imprimés diminuent sensiblement avec une densité d'interconnexion toujours croissante. Cette densification mène les fabricants aux limites de leur savoir-faire. Pour des applications spatiales, les circuits imprimés doivent pouvoir subir un certain nombre de cycles thermiques sans apparition de défaillances. Or les matériaux utilisés ont des comportements thermomécaniques très différents. En particulier, l'écart sur les valeurs des coefficients d'expansion thermique entre le cuivre et les substrats composites est à l'origine de certaines de ces défaillances. Pour anticiper les problèmes de fiabilité dans les cartes de circuits imprimés, le recours à la simulation numérique est une nécessité, permettant ainsi de contourner la stratégie de conception par utilisation de prototypes successifs. En simulant différentes configurations, il est possible de déterminer la solution la plus fiable et ainsi améliorer la tenue en fatigue du circuit imprimé. Au préalable, il convient d'alimenter les modèles numériques. De ce fait, le comportement des différents matériaux en jeu doit être précisément déterminé. Cela concerne à la fois le comportement élasto-plastique du cuivre, mais aussi le comportement élastique des substrats. Or les substrats utilisés sont généralement des composites constitués d'une ou plusieurs trames de fibres de verre enrobées d'une résine souvent chargée. Les résines sont sélectionnées afin d'obtenir une carte avec des propriétés électriques et magnétiques souhaitées. Le comportement global des substrats ou plis composite est orthotrope et nécessite la connaissance de neuf constantes élastiques : E1, E2, E3, ?12, ?13, ?23, G12, G13, G23. Dans le cadre de ce travail, nous nous intéressons aux circuits imprimés multicouches et les plis ont généralement une épaisseur de quelques centaines de micromètres. Des essais de traction dans le plan nous permettent de relever quatre constantes élastiques : E1, E2, ?12, G12. Cependant, la caractérisation du comportement mécanique est difficile dans la direction de l'épaisseur. L'idée est d'estimer les cinq constantes manquantes à l'aide de simulations numériques. Avant de pouvoir simuler le comportement de ces composites, des essais de microtomographie ont été réalisés, permettant de connaître la structure interne des composites : le tissage des torons, les dimensions de la maille élémentaire représentative. Des observations au microscope électronique permettent de visualiser plus précisément la géométrie des torons et leur composition : forme et dimensions du toron, taux de fibres au sein du toron. En utilisant ces informations, il est alors possible de reproduire numériquement la structure interne du composite tissé. Etant donnés la taille et le nombre de fibres dans un toron, il est impossible de toutes les représenter. C'est pourquoi le comportement effectif isotrope transverse du toron sera estimé à l'aide d'une homogénéisation fibres/résine (réalisée par les méthodes éléments finis et un modèle de Mori-Tanaka). Puis le tissage au sein du VER est représenté avec les torons trame et chaîne se croisant. Des conditions aux limites périodiques sont appliquées sur ce motif élémentaire représentatif. Les différents chargements de traction et de cisaillement sont appliqués pour retrouver les constantes recherchées. A noter que le comportement élastique des fibres de verre est connu de la littérature, en revanche le comportement des résines enrobant les fibres est inconnu et non divulgué par les fabricants. Une analyse inverse est utilisée afin de déterminer le comportement de la résine en confrontant les résultats du modèle numérique aux résultats des mesures réalisées. Cette méthode permet donc d'estimer les neuf constantes du comportement élastique orthotrope d'un composite tissé. A l'issue de cette phase de caractérisation, les propriétés viendront alimenter un modèle éléments finis du circuit imprimé afin d'identifier les potentielles zones de rupture du cuivre dans les trous métallisés

Low-diluted Phenacetinum disrupted the melanoma cancer cell migration

Dynamic and reciprocal interactions generated by the communication between tumor cells and their matrix microenvironment, play a major role in the progression of a tumor. Indeed, the adhesion of specific sites to matrix components, associated with the repeated and coordinated formation of membrane protrusions, allow tumor cells to move along a determined pathway. Our study analyzed the mechanism of action of low-diluted Phenacetinum on murine cutaneous melanoma process in a fibronectin matrix environment. We demonstrated a reduction of dispersed cell migration, early and for as long as 24 h, by altering the formation of cell protrusions. Moreover, low-diluted Phenacetinum decreased cell stiffness highly on peripheral areas, due to a disruption of actin filaments located just under the plasma membrane. Finally, it modified the structure of the plasma membrane by accumulating large ordered lipid domains and disrupted B16 cell migration by a likely shift in the balance between ordered and disordered lipid phases. Whereas the correlation between the excess of lipid raft and cytoskeleton disrupting is not as yet established, it is clear that low-diluted Phenacetinum acts on the actin cytoskeleton organization, as confirmed by a decrease of cell stiffness affecting ultimately the establishment of an effective migration process

Elastin Peptides Signaling Relies on Neuraminidase-1-Dependent Lactosylceramide Generation

The sialidase activity of neuraminidase-1 (Neu-1) is responsible for ERK 1/2 pathway activation following binding of elastin peptide on the elastin receptor complex. In this work, we demonstrate that the receptor and lipid rafts colocalize at the plasma membrane. We also show that the disruption of these microdomains as well as their depletion in glycolipids blocks the receptor signaling. Following elastin peptide treatment, the cellular GM3 level decreases while lactosylceramide (LacCer) content increases consistently with a GM3/LacCer conversion. The use of lactose or Neu-1 siRNA blocks this process suggesting that the elastin receptor complex is responsible for this lipid conversion. Flow cytometry analysis confirms this elastin peptide-driven LacCer generation. Further, the use of a monoclonal anti-GM3 blocking antibody shows that GM3 is required for signaling. In conclusion, our data strongly suggest that Neu-1-dependent GM3/LacCer conversion is the key event leading to signaling by the elastin receptor complex. As a consequence, we propose that LacCer is an early messenger for this receptor

Substrate Type Determines Metagenomic Profiles from Diverse Chemical Habitats

Environmental parameters drive phenotypic and genotypic frequency variations in microbial communities and thus control the extent and structure of microbial diversity. We tested the extent to which microbial community composition changes are controlled by shifting physiochemical properties within a hypersaline lagoon. We sequenced four sediment metagenomes from the Coorong, South Australia from samples which varied in salinity by 99 Practical Salinity Units (PSU), an order of magnitude in ammonia concentration and two orders of magnitude in microbial abundance. Despite the marked divergence in environmental parameters observed between samples, hierarchical clustering of taxonomic and metabolic profiles of these metagenomes showed striking similarity between the samples (>89%). Comparison of these profiles to those derived from a wide variety of publically available datasets demonstrated that the Coorong sediment metagenomes were similar to other sediment, soil, biofilm and microbial mat samples regardless of salinity (>85% similarity). Overall, clustering of solid substrate and water metagenomes into discrete similarity groups based on functional potential indicated that the dichotomy between water and solid matrices is a fundamental determinant of community microbial metabolism that is not masked by salinity, nutrient concentration or microbial abundance