Трехкоординатный пьезокерамический сканер на биморфных пьезо-элементах для зондового наномикроскопа

Предложена и исследована конструкция пьезокерамического сканера для наномикроскопов на основе диморфных пьезоэлементов. Построена и исследована модель сканера при помощи программы MicroCap 7.0

Bases moléculaires des défauts sécrétoires des cellules ß pancréatiques lors de la glucotoxicité

La glucotoxicité, ou exposition prolongée à de hautes teneurs en glucose, altère la fonction des cellules ß-pancréatiques et participe au développement du diabète. Il a été démontré que dans les cellules ß, la glucotoxicité engendre des modifications de l’expression génique, des altérations des voies de signalisation Ca2+-dépendantes et de l’exocytose ainsi qu’une augmentation de l’apoptose. Les mécanismes moléculaires responsables de ces altérations sont encore peu connus, mais ces observations suggèrent que des changements du profil d’expression génique des cellules ß-pancréatiques en sont à l’origine. Afin de mieux comprendre les conséquences de la glucotoxicité, une étude génomique a été menée dans la lignée de cellules ß-pancréatiques INS-1E. Cette étude a révélé l’existence de variations significatives des taux d’expression de plusieurs gènes importants pour la fonction des cellules ß, codant pour des protéines impliquées notamment dans le métabolisme glucidique et les différentes étapes de la voie de sécrétion d’insuline. D’autre part, cette approche a également révélé de profonds changements dans les voies de signalisation dépendantes de l’AMPc. Si le rôle prédominant du Ca2+ dans la régulation de la voie de sécrétion de l’insuline a été mis en évidence et bien caractérisé, l’implication et l’importance de l’AMPc dans ce processus restent mal définies. L’AMPc, au même titre que le Ca2+, module l’activité de nombreuses protéines de signalisation, régule l’expression génique et intervient également dans le trafic vésiculaire et la sécrétion d’insuline. De manière intéressante, l’expression de l’adénylate cyclase 8 (ADCY8) est fortement diminuée en condition de glucotoxicité. Ceci suggère qu’un défaut de synthèse d’AMPc pourrait être à l’origine du remaniement des voies de signalisation impliquées dans la régulation de la sécrétion d’insuline. Nous avons donc décidé d’étudier, plus en profondeur, les conséquences fonctionnelles de la diminution de l’expression de l’ADCY8 sur ces voies. Nos résultats suggèrent que l’ADCY8, une isoforme peu exprimée dans les cellules ß- pancréatiques? et stimulée par le Ca2+, se trouve au carrefour des voies de signalisation activées par le glucose et le GLP-1. La diminution de son expression est ainsi partiellement responsable des effets induits par la glucotoxicité sur la régulation de la sécrétion d’insuline. D’autre part, plusieurs résultats récents suggèrent l’implication des voies de signalisation AMPc-dépendantes dans la protection des cellules ß contre l’apoptose et dans ce contexte, le rôle de l’ADCY8 dans ces cellules a été abordé.Glucotoxicity, or prolonged exposure to elevated levels of glucose, alters the function of pancreatic??-cells and is involved in diabetes pathogenesis. It has been demonstrated that glucotoxicity modifies gene expression and induces considerable changes in [Ca2+]i and in cAMP-dependent signalling (Dubois et al, Endocrinology, 148(4):1605-14 ; 2007) as well as a it decreases insulin exocytosis in response to glucose and increases apoptosis. The molecular mechanisms of these effects are not known but several observations suggest that changes in gene expression profiles are involved. To address that, a genomic study has been done in the clonal b-cell line INS-1E and revealed important modifications in the expression rates of many genes involved in glucose metabolism and vesicular traffic. This approach also revealed the alteration of cAMP-mediated signalling pathways and as the role of calcium and the importance of the correlation between cAMP and Ca2+-mediated signalling pathways had been shown, it was interesting to address the role of this second messenger in this process. Actually, cAMP regulates the activity of a large number of signalling proteins, it is also an important messenger involved in vesicular traffic, insulin secretion and gene expression. Interestingly, we also found that the expression of the adenylyl cyclase VIII (ADCY8) was largely diminished by glucotoxicity and this suggests that an alteration of cAMP synthesis could be involved in the decrease of insulin secretion in this condition. For this reason, we decided to address the functional consequences of altered ADCY8 expression on cAMP-mediated signalling pathways and on its correlation with the decrease of insulin secretion in glucotoxicity. Our results demonstrate a requirement for ADCY8 in glucose as well as in GLP-1 activated signalling pathways and strongly suggest a central role for ADCY8 in glucotoxicity. Moreover, recent publications suggest the implication of cAMP-mediated signalling pathways in the protection of b-cells against apoptosis induced by glucotoxicity, and the role of ADCY8 in this process was investigated

Bases moléculaires des défauts sécrétoires des cellules ß pancréatiques lors de la glucotoxicité

La glucotoxicité, ou exposition prolongée à de hautes teneurs en glucose, altère la fonction des cellules ß-pancréatiques et participe au développement du diabète. Il a été démontré que dans les cellules ß, la glucotoxicité engendre des modifications de l’expression génique, des altérations des voies de signalisation Ca2+-dépendantes et de l’exocytose ainsi qu’une augmentation de l’apoptose. Les mécanismes moléculaires responsables de ces altérations sont encore peu connus, mais ces observations suggèrent que des changements du profil d’expression génique des cellules ß-pancréatiques en sont à l’origine. Afin de mieux comprendre les conséquences de la glucotoxicité, une étude génomique a été menée dans la lignée de cellules ß-pancréatiques INS-1E. Cette étude a révélé l’existence de variations significatives des taux d’expression de plusieurs gènes importants pour la fonction des cellules ß, codant pour des protéines impliquées notamment dans le métabolisme glucidique et les différentes étapes de la voie de sécrétion d’insuline. D’autre part, cette approche a également révélé de profonds changements dans les voies de signalisation dépendantes de l’AMPc. Si le rôle prédominant du Ca2+ dans la régulation de la voie de sécrétion de l’insuline a été mis en évidence et bien caractérisé, l’implication et l’importance de l’AMPc dans ce processus restent mal définies. L’AMPc, au même titre que le Ca2+, module l’activité de nombreuses protéines de signalisation, régule l’expression génique et intervient également dans le trafic vésiculaire et la sécrétion d’insuline. De manière intéressante, l’expression de l’adénylate cyclase 8 (ADCY8) est fortement diminuée en condition de glucotoxicité. Ceci suggère qu’un défaut de synthèse d’AMPc pourrait être à l’origine du remaniement des voies de signalisation impliquées dans la régulation de la sécrétion d’insuline. Nous avons donc décidé d’étudier, plus en profondeur, les conséquences fonctionnelles de la diminution de l’expression de l’ADCY8 sur ces voies. Nos résultats suggèrent que l’ADCY8, une isoforme peu exprimée dans les cellules ß- pancréatiques? et stimulée par le Ca2+, se trouve au carrefour des voies de signalisation activées par le glucose et le GLP-1. La diminution de son expression est ainsi partiellement responsable des effets induits par la glucotoxicité sur la régulation de la sécrétion d’insuline. D’autre part, plusieurs résultats récents suggèrent l’implication des voies de signalisation AMPc-dépendantes dans la protection des cellules ß contre l’apoptose et dans ce contexte, le rôle de l’ADCY8 dans ces cellules a été abordé.Glucotoxicity, or prolonged exposure to elevated levels of glucose, alters the function of pancreatic??-cells and is involved in diabetes pathogenesis. It has been demonstrated that glucotoxicity modifies gene expression and induces considerable changes in [Ca2+]i and in cAMP-dependent signalling (Dubois et al, Endocrinology, 148(4):1605-14 ; 2007) as well as a it decreases insulin exocytosis in response to glucose and increases apoptosis. The molecular mechanisms of these effects are not known but several observations suggest that changes in gene expression profiles are involved. To address that, a genomic study has been done in the clonal b-cell line INS-1E and revealed important modifications in the expression rates of many genes involved in glucose metabolism and vesicular traffic. This approach also revealed the alteration of cAMP-mediated signalling pathways and as the role of calcium and the importance of the correlation between cAMP and Ca2+-mediated signalling pathways had been shown, it was interesting to address the role of this second messenger in this process. Actually, cAMP regulates the activity of a large number of signalling proteins, it is also an important messenger involved in vesicular traffic, insulin secretion and gene expression. Interestingly, we also found that the expression of the adenylyl cyclase VIII (ADCY8) was largely diminished by glucotoxicity and this suggests that an alteration of cAMP synthesis could be involved in the decrease of insulin secretion in this condition. For this reason, we decided to address the functional consequences of altered ADCY8 expression on cAMP-mediated signalling pathways and on its correlation with the decrease of insulin secretion in glucotoxicity. Our results demonstrate a requirement for ADCY8 in glucose as well as in GLP-1 activated signalling pathways and strongly suggest a central role for ADCY8 in glucotoxicity. Moreover, recent publications suggest the implication of cAMP-mediated signalling pathways in the protection of b-cells against apoptosis induced by glucotoxicity, and the role of ADCY8 in this process was investigated

Bases moléculaires des défauts sécrétoires des cellules ß pancréatiques lors de la glucotoxicité

La glucotoxicité, ou exposition prolongée à de hautes teneurs en glucose, altère la fonction des cellules ß-pancréatiques et participe au développement du diabète. Il a été démontré que dans les cellules ß, la glucotoxicité engendre des modifications de l expression génique, des altérations des voies de signalisation Ca2+-dépendantes et de l exocytose ainsi qu une augmentation de l apoptose. Les mécanismes moléculaires responsables de ces altérations sont encore peu connus, mais ces observations suggèrent que des changements du profil d expression génique des cellules ß-pancréatiques en sont à l origine. Afin de mieux comprendre les conséquences de la glucotoxicité, une étude génomique a été menée dans la lignée de cellules ß-pancréatiques INS-1E. Cette étude a révélé l existence de variations significatives des taux d expression de plusieurs gènes importants pour la fonction des cellules ß, codant pour des protéines impliquées notamment dans le métabolisme glucidique et les différentes étapes de la voie de sécrétion d insuline. D autre part, cette approche a également révélé de profonds changements dans les voies de signalisation dépendantes de l AMPc. Si le rôle prédominant du Ca2+ dans la régulation de la voie de sécrétion de l insuline a été mis en évidence et bien caractérisé, l implication et l importance de l AMPc dans ce processus restent mal définies. L AMPc, au même titre que le Ca2+, module l activité de nombreuses protéines de signalisation, régule l expression génique et intervient également dans le trafic vésiculaire et la sécrétion d insuline. De manière intéressante, l expression de l adénylate cyclase 8 (ADCY8) est fortement diminuée en condition de glucotoxicité. Ceci suggère qu un défaut de synthèse d AMPc pourrait être à l origine du remaniement des voies de signalisation impliquées dans la régulation de la sécrétion d insuline. Nous avons donc décidé d étudier, plus en profondeur, les conséquences fonctionnelles de la diminution de l expression de l ADCY8 sur ces voies. Nos résultats suggèrent que l ADCY8, une isoforme peu exprimée dans les cellules ß- pancréatiques? et stimulée par le Ca2+, se trouve au carrefour des voies de signalisation activées par le glucose et le GLP-1. La diminution de son expression est ainsi partiellement responsable des effets induits par la glucotoxicité sur la régulation de la sécrétion d insuline. D autre part, plusieurs résultats récents suggèrent l implication des voies de signalisation AMPc-dépendantes dans la protection des cellules ß contre l apoptose et dans ce contexte, le rôle de l ADCY8 dans ces cellules a été abordé.Glucotoxicity, or prolonged exposure to elevated levels of glucose, alters the function of pancreatic??-cells and is involved in diabetes pathogenesis. It has been demonstrated that glucotoxicity modifies gene expression and induces considerable changes in [Ca2+]i and in cAMP-dependent signalling (Dubois et al, Endocrinology, 148(4):1605-14 ; 2007) as well as a it decreases insulin exocytosis in response to glucose and increases apoptosis. The molecular mechanisms of these effects are not known but several observations suggest that changes in gene expression profiles are involved. To address that, a genomic study has been done in the clonal b-cell line INS-1E and revealed important modifications in the expression rates of many genes involved in glucose metabolism and vesicular traffic. This approach also revealed the alteration of cAMP-mediated signalling pathways and as the role of calcium and the importance of the correlation between cAMP and Ca2+-mediated signalling pathways had been shown, it was interesting to address the role of this second messenger in this process. Actually, cAMP regulates the activity of a large number of signalling proteins, it is also an important messenger involved in vesicular traffic, insulin secretion and gene expression. Interestingly, we also found that the expression of the adenylyl cyclase VIII (ADCY8) was largely diminished by glucotoxicity and this suggests that an alteration of cAMP synthesis could be involved in the decrease of insulin secretion in this condition. For this reason, we decided to address the functional consequences of altered ADCY8 expression on cAMP-mediated signalling pathways and on its correlation with the decrease of insulin secretion in glucotoxicity. Our results demonstrate a requirement for ADCY8 in glucose as well as in GLP-1 activated signalling pathways and strongly suggest a central role for ADCY8 in glucotoxicity. Moreover, recent publications suggest the implication of cAMP-mediated signalling pathways in the protection of b-cells against apoptosis induced by glucotoxicity, and the role of ADCY8 in this process was investigated.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Heterozygous inactivation of plasma membrane Ca(2+)-ATPase in mice increases glucose-induced insulin release and beta cell proliferation, mass and viability

AIMS/HYPOTHESIS: Calcium plays an important role in the process of glucose-induced insulin release in pancreatic beta cells. These cells are equipped with a double system responsible for Ca(2+) extrusion--the Na/Ca exchanger (NCX) and the plasma membrane Ca(2+)-ATPase (PMCA). We have shown that heterozygous inactivation of NCX1 in mice increased glucose-induced insulin release and stimulated beta cell proliferation and mass. In the present study, we examined the effects of heterozygous inactivation of the PMCA on beta cell function. METHODS: Biological and morphological methods (Ca(2+) imaging, Ca(2+) uptake, glucose metabolism, insulin release and immunohistochemistry) were used to assess beta cell function and proliferation in Pmca2 (also known as Atp2b2) heterozygous mice and control littermates ex vivo. Blood glucose and insulin levels were also measured to assess glucose metabolism in vivo. RESULTS: Pmca (isoform 2) heterozygous inactivation increased intracellular Ca(2+) stores and glucose-induced insulin release. Moreover, increased beta cell proliferation, mass, viability and islet size were observed in Pmca2 heterozygous mice. However, no differences in beta cell glucose metabolism, proinsulin immunostaining and insulin content were observed. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: The present data indicates that inhibition of Ca(2+) extrusion from the beta cell and its subsequent intracellular accumulation stimulates beta cell function, proliferation and mass. This is in agreement with our previous results observed in mice displaying heterozygous inactivation of NCX, and indicates that inhibition of Ca(2+) extrusion mechanisms by small molecules in beta cells may represent a new approach in the treatment of type 1 and type 2 diabetes

Carriers of the fragile X mental retardation 1 (FMR1) premutation allele present with increased levels of cytokine IL-10.

BACKGROUND: Fragile X-associated tremor/ataxia syndrome (FXTAS) is an inherited late-onset neurodegenerative disorder, characterized both by neurological and cognitive deficits. It is caused by the expansion of CGG repeats (55 to 200 repeats) in the noncoding region of the fragile X mental retardation 1 (FMR1) gene. Abnormal immunological patterns are often associated with neurodegenerative disorders and implicated in their etiology. We therefore investigated the immune status of FXTAS patients, which had not been assessed prior to this study. METHOD: Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were collected from 15 asymptomatic FMR1 premutation carriers and 20 age-matched controls. Concentrations of three cytokines (IL-6, IL-8, IL-10) were measured in PBMC supernatants using ELISA assays. RESULTS: We found a significant increase in the concentration of the major anti-inflammatory cytokine IL-10 in supernatants of PBMCs derived from premutation carriers, when compared with controls (P = 0.019). This increase correlated significantly with the number of CGG repeats (P = 0.002). CONCLUSIONS: Elevated IL-10 levels were observed in all premutation carriers, before appearance of the classical neurological symptoms; therefore, IL-10 may be one of the early biomarkers of FXTAS