Optimisation de production de bioéthanol à partir d’hydrolysats de matière lignocellulosiques, de l’échelle laboratoire à la plateforme pilote

La Chaire de Recherche Industrielle en Éthanol Cellulosique de l’Université de Sherbrooke (CRIEC) et ses partenaires industriels ont établi une collaboration dans le but de développer un procédé de production de bioéthanol à partir d’hydrolysats de matière lignocellulosique. Le présent projet de recherche porte précisément sur l’optimisation de la fermentation alcoolique d’hydrolysats cellulosiques et hémicellulosiques provenant de biomasse mixte, de l’échelle laboratoire à la plateforme pilote. Ce projet s’inscrit dans la vague mondiale de recherche en biocarburants de 2e génération. En effet, à l’heure où la baisse de la dépendance au pétrole est devenue un réel enjeu pour tous, le bioéthanol s’est taillé une place de choix comme carburant alternatif. Le bioéthanol de 2e génération est produit à partir de matières lignocellulosique, provenant de résidus ou de cultures n’entrant pas en compétition pas avec les ressources de l’agriculture vivrière. Renversant ainsi le paradigme du bioéthanol-grain de 1ère génération. Les défis de la production d’éthanol lignocellulosique sont que les microorganismes fermentaires traditionnels ne peuvent pas fermenter les pentoses tels que le xylose (2e sucre en importance dans la matière lignocellulosique) et que les procédés d’hydrolyses chimiques utilisés pour la saccharification de la lignocellulose engendrent des inhibiteurs pouvant diminuer les rendements de ces biocatalyseurs. Vu les larges débouchés économiques, sans oublier les gains environnementaux et sociaux, la communauté scientifique travaille, depuis les années 90, à produire entre autres de nouveaux biocatalyseurs pouvant efficacement faire la conversion lignocellulose-à-éthanol. Tout l’arsenal du génie génétique a été exploité afin de créer une nouvelle souche recombinante pouvant satisfaire aux exigences d’un procédé industriel. À ce jour, il existe plusieurs groupes de recherche ayant développé leur souche de levure ou bactérie génétiquement modifiée, potentiellement capable de répondre à ces exigences. Ce rapport présente les résultats, conclusions et recommandations du projet de recherche. En utilisant une souche de levure génétiquement modifiée pour la co-fermentation du xylose et du glucose, et des hydrolysats lignocellulosiques fournis par les partenaires industriels du CRIEC, il a été possible d’investiguer les performances et les paramètres de fermentation afin de pouvoir démontrer la preuve de concept d’un procédé de production d’éthanol lignocellulosique. Ce projet de recherche se divise donc en 2 phases : 1) une optimisation des performances de fermentation du biocatalyseur à l’échelle laboratoire, dans des conditions environnementales simulant le futur procédé industriel, 2) une collaboration avec les partenaires industriels afin de fournir une analyse d’ingénierie préliminaire d’un procédé de fermentation des hydrolysats lignocellulosiques d’une capacité de 200 kL par cuvée. Les tests en laboratoire ont démontré une réduction appréciable des performances de fermentation de la souche recombinante étudiée, par rapport aux procédés de fermentation de 1ère génération. L’analyse de rentabilité du procédé à capacité de 200 kL montre que le procédé n’est pas rentable, affichant un rendement approximatif de -7% sur une durée de 20 ans

Management of acute mesenteric ischaemia: Results of a worldwide survey

Acute mesenteric ischaemia; Intestinal failure; SurveyIsquemia mesentérica aguda; Insuficiencia intestinal; EncuestaIsquèmia mesentèrica aguda; Insuficiència intestinal; EnquestaBackground Acute mesenteric ischaemia (AMI) is a condition with high mortality. This survey assesses current attitudes and practices to manage AMI worldwide. Methods A questionnaire survey about the practices of diagnosing and managing AMI, endorsed by several specialist societies, was sent to different medical specialists and hospitals worldwide. Data from individual health care professionals and from medical teams were collected. Results We collected 493 individual forms from 71 countries and 94 team forms from 34 countries. Almost half of respondents were surgeons, and most of the responding teams (70%) were led by surgeons. Most of the respondents indicated that diagnosis of AMI is often delayed but rarely missed. Emergency revascularisation is often considered for patients with AMI but rarely in cases of transmural ischaemia (intestinal infarction). Responses from team hospitals with a dedicated special unit (14 team forms) indicated more aggressive revascularisation. Abdominopelvic CT-scan with intravenous contrast was suggested as the most useful diagnostic test, indicated by approximately 90% of respondents. Medical history and risk factors were thought to be more important in diagnosis of AMI without transmural ischaemia, whereas for intestinal infarction, plasma lactate concentrations and surgical exploration were considered more useful. In elderly patients, a palliative approach is often chosen over extensive bowel resection. There was a large variability in anticoagulant treatment, as well as in timing of surgery to restore bowel continuity. Conclusions Delayed diagnosis of AMI is common despite wide availability of an adequate imaging modality, i.e. CT-scan. Large variability in treatment approaches exists, indicating the need for updated guidelines. Increased awareness and knowledge of AMI may improve current practice until more robust evidence becomes available. Adherence to the existing guidelines may help in improving differences in treatment and outcomes

Paneth Cell Alterations During Ischemia-reperfusion, Follow-up, and Graft Rejection After Intestinal Transplantation

BACKGROUND Ischemia-reperfusion (IR) injury is inevitable during intestinal transplantation (ITx) and executes a key role in the evolution towards rejection. Paneth cells (PC) are crucial for epithelial immune defense and highly vulnerable to IR injury. We investigated the effect of ITx on PC after reperfusion (T0), during follow-up, and rejection. Moreover, we investigated whether PC loss was associated with impaired graft homeostasis. METHODS Endoscopic biopsies, collected according to center-protocol and at rejection episodes, were retrospectively included (n=28 ITx, n=119 biopsies) Biopsies were immunohistochemically co-stained for PC (lysozyme) and apoptosis, and PC/crypt and lysozyme intensity were scored. RESULTS We observed a decrease in PC/crypt and lysozyme intensity in the first week after ITx (W1) compared to T0. There was a tendency towards a larger decline in PC/crypt (p=0.08) and lysozyme intensity (p=0.08) in W1 in patients who later developed rejection compared to patients without rejection. Follow-up biopsies showed that the PC number recovered, whereas lysozyme intensity remained reduced. This persisting innate immune defect may contribute to the well-known vulnerability of the intestine to infection. There was no clear evidence that PC were affected throughout rejection. CONCLUSION This study revealed a transient fall in PC numbers in the early post-ITx period, but a permanent reduction in lysozyme intensity following ITx. Further research is needed to determine the potential clinical impact of PC impairment after ITx

European guidelines on chronic mesenteric ischaemia - joint United European Gastroenterology, European Association for Gastroenterology, Endoscopy and Nutrition, European Society of Gastrointestinal and Abdominal Radiology, Netherlands Association of Hepatogastroenterologists, Hellenic Society of Gastroenterology, Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe, and Dutch Mesenteric Ischemia Study group clinical guidelines on the diagnosis and treatment of patients with chronic mesenteric ischaemia

Chronic mesenteric ischaemia is a severe and incapacitating disease, causing complaints of post-prandial pain, fear of eating and weight loss. Even though chronic mesenteric ischaemia may progress to acute mesenteric ischaemia, chronic mesenteric ischaemia remains an underappreciated and undertreated disease entity. Probable explanations are the lack of knowledge and awareness among physicians and the lack of a gold standard diagnostic test. The underappreciation of this disease results in diagnostic delays, underdiagnosis and undertreating of patients with chronic mesenteric ischaemia, potentially resulting in fatal acute mesenteric ischaemia. This guideline provides a comprehensive overview and repository of the current evidence and multidisciplinary expert agreement on pertinent issues regarding diagnosis and treatment, and provides guidance in the multidisciplinary field of chronic mesenteric ischaemia

Kelvin-Helmholtz instability in the presence of variable viscosity for mudflow resuspension in estuaries

The temporal stability of a parallel shear flow of miscible fluid layers of dif- ferent density and viscosity is investigated through a linear stability analysis and direct numerical simulations. The geometry and rheology of this Newto- nian fluid mixing can be viewed as a simplified model of the behavior of mud- flow at the bottom of estuaries for suspension studies. In this study, focus is on the stability and transition to turbulence of an initially laminar configuration. A parametric analysis is performed by varying the values of three control pa- rameters, namely the viscosity ratio, the Richardson and Reynolds numbers, in the case of initially identical thickness of the velocity, density and viscosity profiles. The range of parameters has been chosen so as to mimic a wide variety of real configurations. This study shows that the Kelvin-Helmholtz instability is controlled by the local Reynolds and Richardson numbers of the inflection point. In addition, at moderate Reynolds number, viscosity strat- ification has a strong influence on the onset of instability, the latter being enhanced at high viscosity ratio, while at high Reynolds number, the influ- ence is less pronounced. In all cases, we show that the thickness of the mixing layer (and thus resuspension) is increased by high viscosity stratification, in particular during the non-linear development of the instability and especially pairing processes. This study suggests that mud viscosity has to be taken into account for resuspension parameterizations because of its impact on the inflec- tion point Reynolds number and the viscosity ratio, which are key parameters for shear instabilities

Intestinal failure in adults: recommendations from the ESPEN Expert Groups

Background and aims: Intestinal failure (IF) is defined as “the reduction of gut function below the minimum necessary for the absorption of macronutrients and/or water and electrolytes, such that intravenous supplementation is required to maintain health and/or growth”. Functionally, it may be classified as type I acute intestinal failure (AIF), type II prolonged AIF and type III chronic intestinal failure (CIF) The ESPEN Workshop on IF was held in Bologna, Italy, on 15-16 October 2017 and the aims of this document were to highlight the current state of the art and future directions for research in IF. Methods: This paper represents the opinion of experts in the field, based on current evidence. It is not a formal review, but encompasses the current evidence, with emphasis on epidemiology, classification, diagnosis and management. Results: IF is the rarest form of organ failure and can result from a variety of conditions that affect gastrointestinal anatomy and function adversely. Assessment, diagnosis, and short and long-term management involves a multidisciplinary team with diverse expertise in the field that aims to reduce complications, increase life expectancy and improve quality of life in patients. Conclusions: Both AIF and CIF are relatively rare conditions and most of the published work presents evidence from small, single-centre studies. Much remains to be investigated to improve the diagnosis and management of IF and future studies should rely on multidisciplinary, multicentre and multinational collaborations that gather data from large cohorts of patients. Emphasis should also be placed on partnership with patients, carers and government agencies in order to improve the quality of research that focuses on patient-centred outcomes that will help to improve both outcomes and quality of life in patients with this devastating condition

Ischémies mésentériques aigües (prise en charge chirurgicale au sein d'une Structure d' URgences vasculaires Intestinales (SURVI))

L ischémie mésentérique aiguë (IMA) est une urgence vitale dont la mortalité est élevée comprise entre 30% et 80% et compliquée de syndrome de grêle court (SGC) et d insuffisance intestinale chez les survivants. L objectif de cette étude est d analyser un groupe de patients ayant bénéficié d une revascularisation chirurgicale au sein d un programme de prise en charge multimodale et pluridisciplinaire basé sur le maintien de la viabilité intestinale.Entre septembre 2010 et mai 2012, tous les patients opérés d une revascularisation chirurgicale pour IMA et pris en charge dans le projet SURVI (Structure d URgences Vasculaires Intestinales) ont été inclus. La prise en charge pluridisciplinaire a impliqué des gastroentérologues, des chirurgiens digestifs et vasculaires, des radiologues, des anesthésistes et des réanimateurs. Les patients ont bénéficié d un traitement médical spécifique puis d une revascularisation par voie chirurgicale, associée ou non à une résection digestive selon la viabilité de l intestin grêle. Le taux de mortalité à 30 jours, la survie à 1 an, les types de revascularisation, le taux de perméabilité et la longueur moyenne d intestin grêle réséqué ont été analysés. Durant cette période, quatorze patients ont été inclus (âge moyen : 49 ans, sexe-ratio : 6 hommes/8 femmes). Le taux de mortalité à 30 jours était de 14% et le taux de survie à un an était de 72%. Les types de revascularisation étaient répartis comme suit : pontage (43%), thrombo-embolectomie (43%), endartériectomie (7%) et angioplastie par patch uniquement (7%) avec un taux de perméabilité primaire à un an de 86%. La longueur moyenne d intestin grêle réséqué était de 236 centimètres aboutissant à un syndrome du grêle court chez 21% des patients. Dans le cadre du projet SURVI, les patients ayant bénéficié d une revascularisation chirurgicale et d une prise en charge multimodale et pluridisciplinaire de l IMA ont un taux de survie et de préservation intestinale encourageants.PARIS6-Bibl.Pitié-Salpêtrie (751132101) / SudocSudocFranceF

Dysfonctionnement immunitaire dans l'alexithymie (une approche psychoneuroimmunologique de l'alexithymie au travers d'une étude longitudinale)

L alexithymie est une entité clinique définie par un ensemble de déficits cognitifs et affectifs caractérisés par une incapacité à identifier et exprimer ses émotions, une limitation de la vie fantasmatique et une pensée à contenu pragmatique avec un mode très descriptif d expression. En d autres termes les sujets ayant des caractéristiques alexithymiques ont des difficultés à identifier et à exprimer le stress émotionnel par la verbalisation. L alexithymie fut initialement considérée comme de survenue plus fréquente chez les sujets souffrants de maladies dites psychosomatiques. Certaines études ont retrouvé des anomalies du système immunitaire notamment de l immunité à médiation cellulaire ou une hyperactivité du système sympathique ou une perturbation de la sécrétion des corticoïdes mais très peu ont essayé d avoir une approche psychoneuroimmunologique en intégrant toutes ces voies (immunes et neuroendocrines) lors des investigations sur l alexithymie. Les objectifs de cette thèse étaient d explorer de manière plus approfondie le système immunitaire en tenant compte de l activité du système sympathique et des taux sériques de cortisol. Nous avons émis l hypothèse que les alexithymiques présenteraient une baisse de l immunité à médiation cellulaire avec une chute de la sécrétion de cytokines de type 1 associée à une élévation des taux sériques de cortisol et une augmentation de l activité du système sympathique. Lors d une étude longitudinale, nous avons comparé - entre un groupe de sujets alexithymiques et un groupe de sujets non alexithymiques les concentrations sériques des sous-populations lymphocytaires (CD4, CD8), la production de l interleukine 1 (IL-1 ), de l interleukine 2 (IL-2), de l interleukine 4 (IL-4) et de son récepteur soluble (sIL-4R) et de l interleukine 10 (IL-10) par les lymphocytes activés par PHA ainsi que la réponse cardiovasculaire (fréquence cardiaque et tension artérielle) et le taux sérique de cortisol. Cinquante et une femmes âgées de 18 à 27 ans ont été incluses (27 femmes alexithymiques et 24 non alexithymiques) en fonction de leur score à l échelle de la Toronto Alexithymia Scale (TAS-20). Sur les femmes initialement vues la première année (n=38) 26 ont été incluses à un an Initialement nous avons constaté chez les alexithymiques une diminution significative de la production d interleukine-1 (IL-1 ), d IL-2, d IL-4 produites par lymphocytes activés par Phytohemagglutinine A (PHA) ainsi que du ratio Th1/Th2 (IL-2/IL-10) avec une baisse du ratio de CD4/CD8 et du pourcentage de CD4 et de lymphocytes. Les alexithymiques présentaient une plus grande élévation de la pression artérielle sans modification du taux sérique de cortisol. Un an plus tard il y avait toujours une diminution significative chez les alexithymiques comparativement aux non alexithymiques de la production d IL-2, d IL-4 et du pourcentage de CD4 avec une tendance à la baisse du ratio CD4/CD8. Bien que l anxiété était plus élevée initialement dans le groupe d alexithymiques, les résultats persistaient à un an en dépit d un retour à la normal du niveau d anxiété à l échelle HAD. Ces résultats suggèrent que les femmes alexithymiques pourraient présenter un système immunitaire affaibli avec une atteinte prédominante de la voie Th1 de l immunité mais non exclusive. Cette dysrégulation immunitaire pourrait être liée à une hyperactivité du système sympathique. Il pourrait y avoir chez les alexithymiques un facteur de vulnérabilité aux maladies infectieuses et à celles liées au stress.Alexithymia is a clinical entity defined by a set of cognitive-affective deficits characterized by an inaccuracy in identifying and describing emotions, limited fantasy life and a thought characterized by pragmatic content with a highly descriptive mode of expression. In other words, people with alexithymic features have difficulties in identifying and expressing emotional stress verbally. Alexithymia was initially considered to occur more frequently in individuals with so-called psychosomatic disorders . Some studies have found impaired immune system notably cell mediated immunity or found sympathetic hyperactivity or perturbation of glucocorticoïd secretion in subjects afflicted with alexithymia but very few studies have tried to have a psychoneuroimmunological approach integrating all these pathways (immune and neuroendocrine) when studying alexithymia. The purposes of this thesis were to investigate more deeply the immune system and to assess sympathetic activity and the serum levels of cortisol. We hypothesized that alexithymics would exhibit impaired cell immunity with decreased type 1 cytokines production associated with high levels of serum cortisol and increased sympathetic activity. During a longitudinal study, we have compared - between a group of alexithymic subjects and a group of non alexithymics - the lymphocytes subsets counts and the production of interleukin 1 (IL-1 ), interleukin 2 (IL-2), interleukin 4 (IL-4) and its soluble receptor (IL-4sR), and interleukin 10 (IL-10) by PHA stimulated PBMCs, cardiovascular response (heart rate and blood pressure) and serum levels of cortisol. We have included 51 women (age ranged between 18 and 27 years old) categorized by their scores on the 20-item Toronto Alexithymia scale (27 alexithymic women and 24 non alexithymic women). Within the women seen the first year (n=38) 26 of these women (13 alexithymics and 13 non alexithymics) were included one year later. Initially we observed significantly decreased production of Interleukin-1 (IL-1 ), IL-2 and IL-4 with significant reduced ratio of Th1/Th2 (IL-2/IL-10) and decreased ratio of CD4/CD8 and reduced percentage of CD4 and lymphocytes in the alexithymics. No between-group differences of serum cortisol levels were observed, but alexithymics showed higher blood pressure. One year later, IL-2 and IL-4 production, ratio of Th1/Th2 (IL-2/IL-10) and percentage of CD4 were still significantly decreased in the alexithymics associated with reduced CD4/CD8 ratio. Although anxiety was higher in the alexithymic group these results were still persistent when anxiety return at a normal level on HAD s scale one year later. These results further suggest that alexithymic women could present an impaired immune response with a predominance of decreased Th1 immunity but not exclusively. This immune dysregulation might be linked to sympathetic over-reactivity. This could constitute a vulnerability factor for infectious disease and stress disorders in alexithymic subjects.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF