Stimulation of autophagy reduces neurodegeneration in a mouse model of human tauopathy

The accumulation of insoluble proteins is a pathological hallmark of several neurodegenerative disorders. Tauopathies are caused by the dysfunction and aggregation of tau protein and an impairment of cellular protein degradation pathways may contribute to their pathogenesis. Thus, a deficiency in autophagy can cause neurodegeneration, while activation of autophagy is protective against some proteinopathies. Little is known about the role of autophagy in animal models of human tauopathy. In the present report, we assessed the effects of autophagy stimulation by trehalose in a transgenic mouse model of tauopathy, the human mutant P301S tau mouse, using biochemical and immunohistochemical analyses. Neuronal survival was evaluated by stereology. Autophagy was activated in the brain, where the number of neurons containing tau inclusions was significantly reduced, as was the amount of insoluble tau protein. This reduction in tau aggregates was associated with improved neuronal survival in the cerebral cortex and the brainstem. We also observed a decrease of p62 protein, suggesting that it may contribute to the removal of tau inclusions. Trehalose failed to activate autophagy in the spinal cord, where it had no impact on the level of sarkosyl-insoluble tau. Accordingly, trehalose had no effect on the motor impairment of human mutant P301S tau transgenic mice. Our findings provide direct evidence in favour of the degradation of tau aggregates by autophagy. Activation of autophagy may be worth investigating in the context of therapies for human tauopathie

Endogenous Plasma Peptide Detection and Identification in the Rat by a Combination of Fractionation Methods and Mass Spectrometry

Mass spectrometry-based analyses are essential tools in the field of biomarker research. However, detection and characterization of plasma low abundance and/or low molecular weight peptides is challenged by the presence of highly abundant proteins, salts and lipids. Numerous strategies have already been tested to reduce the complexity of plasma samples. The aim of this study was to enrich the low molecular weight fraction of rat plasma. To this end, we developed and compared simple protocols based on membrane filtration, solid phase extraction, and a combination of both. As assessed by UV absorbance, an albumin depletion >99% was obtained. The multistep fractionation strategy (including reverse phase HPLC) allowed detection, in a reproducible manner (CV < 30%–35%), of more than 450 peaks below 3000 Da by MALDI-TOF/MS. A MALDI-TOF/MS-determined LOD as low as 1 fmol/μL was obtained, thus allowing nanoLC-Chip/MS/MS identification of spiked peptides representing ~10−6% of total proteins, by weight. Signal peptide recovery ranged between 5%–100% according to the spiked peptide considered. Tens of peptide sequence tags from endogenous plasma peptides were also obtained and high confidence identifications of low abundance fibrinopeptide A and B are reported here to show the efficiency of the protocol. It is concluded that the fractionation protocol presented would be of particular interest for future differential (high throughput) analyses of the plasma low molecular weight fraction

Stimulation of autophagy reduces neurodegeneration in a mouse model of human tauopathy

The accumulation of insoluble proteins is a pathological hallmark of several neurodegenerative disorders. Tauopathies are caused by the dysfunction and aggregation of tau protein and an impairment of cellular protein degradation pathways may contribute to their pathogenesis. Thus, a deficiency in autophagy can cause neurodegeneration, while activation of autophagy is protective against some proteinopathies. Little is known about the role of autophagy in animal models of human tauopathy. In the present report, we assessed the effects of autophagy stimulation by trehalose in a transgenic mouse model of tauopathy, the human mutant P301S tau mouse, using biochemical and immunohistochemical analyses. Neuronal survival was evaluated by stereology. Autophagy was activated in the brain, where the number of neurons containing tau inclusions was significantly reduced, as was the amount of insoluble tau protein. This reduction in tau aggregates was associated with improved neuronal survival in the cerebral cortex and the brainstem. We also observed a decrease of p62 protein, suggesting that it may contribute to the removal of tau inclusions. Trehalose failed to activate autophagy in the spinal cord, where it had no impact on the level of sarkosyl-insoluble tau. Accordingly, trehalose had no effect on the motor impairment of human mutant P301S tau transgenic mice. Our findings provide direct evidence in favour of the degradation of tau aggregates by autophagy. Activation of autophagy may be worth investigating in the context of therapies for human tauopathies

L’université entrepreneuriale : éléments historiques et débats

International audienceCet article propose de replacer le modèle de l’université entrepreneuriale dans une perspective historique afin de mieux apprécier la nature des changements constatés au sein du système universitaire depuis la fin du XXème siècle. L’université entrepreneuriale, engagée dans l’exploitation économique des résultats de la recherche et développant des partenariats avec le monde économique, s’est imposée comme un modèle guidant la transformation du système universitaire à travers le monde depuis les années 1980 et a suscité de nombreux débats. En considérant l’évolution des universités depuis leurs origines médiévales, il apparaît que les liens étroits qu’elles entretiennent avec le monde économique sont au cœur de cette évolution. Par ailleurs, le système universitaire est fait de diversité, en raison de la spécificité des contextes et des trajectoires. L’expérience a montré que la référence à un modèle unique d’université entrepreneuriale s’avère trop restrictive pour conduire la transformation du système universitaire

Dorothy A. Leonard : Adoption des technologies, rigidités et créativité

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Dorothy A. Leonard : Adoption des technologies, rigidités et créativité

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Corporate entrepreneurship and creativity in large firms: the practice of start-up contests

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The use of material transfer agreements in academia: A threat to open science or a cooperation tool?

International audienceThe transfer of scientific material and data, which are scientific inputs, is fundamental to knowledge creation dynamics. This transfer is being controlled, more and more, by the use of Material Transfer Agreements (MTAs). Therefore, the effect of MTAs on the dynamic of knowledge creation is an important concern. The aim of this research is to characterise the restrictions imposed by MTAs, and their determinants. We consider MTA diversity based on a comprehensive analysis of the clauses included in 171 MTAs signed by two French universities. We show that the clauses included in MTAs depend on several factors such as kind of material involved, research field, patenting and collection of material. We find that the presence of an industry actor is not associated to more restrictions on publication and intellectual property. We propose a typology of MTAs corresponding to different transfer situations. We discuss the role of MTAs as collaborative tools and the influence of the legal, scientific, political and organisational context

Rôle des neurostéroïdes endogènes dans la régulation des processus neurodégénératifs impliqués dans la maladie d"Alzheimer et dans l"étiologie des douleurs neuropathiques

Les neurostéroïdes sont des stéroïdes synthétisés par les neurones et/ou les cellules gliales. Des données pharmacologiques récentes suggèrent que les neurostéroïdes seraient impliqués dans la régulation des processus neurodégénératifs. Toutefois, il n’existe aucune preuve montrant que la survie et la protection des cellules nerveuses contre la dégénérescence dépendent de leur capacité intrinsèque à produire des stéroïdes endogènes. Nous avons donc émis l’hypothèse que si les neurostéroïdes sont des molécules endogènes indispensables à la vie des cellules nerveuses, leur biosynthèse devrait être modifiée ou perturbée par les facteurs clés induisant la neurodégénérescence. Pour vérifier notre hypothèse, nous nous sommes intéressés aux facteurs pro-dégénératifs intervenant dans l’étiologie de deux neuropathologies hautement invalidantes que sont la maladie d’Alzheimer et la douleur neuropathique chronique. Dans l’axe de recherche relatif à l’Alzheimer, des études microscopiques et protéomiques nous ont permis de constater que la transfection des cellules humaines SH-SY5Y par des ADNc codant la protéine native hTau40, la protéine Tau mutée P301L ou l’APP provoque une surexpression de ces protéines dans les neuroblastomes mais ne modifie pas la morphologie des cellules. En revanche, la neurostéroïdogenèse a complètement été perturbée dans les cellules SH-SY5Y par la transfection des protéines précitées. En effet, la combinaison des techniques de pulse-chase, d’HPLC et de détection en flux continu (Flo/One) a révélé que la surexpression de hTau40 native stimule fortement la biosynthèse des neurostéroïdes alors que la forme mutée pathogénique Tau P301L est totalement dépourvue d’action sur la neurostéroïdogenèse. L’effet de l’APP varie en fonction du neurostéroïde considéré. Ces résultats démontrent que des facteurs impliqués dans l’induction ou la régulation de la neurodégénérescence modulent la neurostéroïdogenèse dans les neuroblastomes humains. Ils suggèrent que Tau native assure l’intégrité du cytosquelette en stimulant la production de neurostéroïdes neuroprotecteurs. La mutation P301L de Tau entraînerait alors une perte de cette capacité stimulatrice de la neurostéroïdogenèse, ce qui faciliterait la neurodégénérescence. Des concentrations élevées de peptides Aβ sont responsables des plaques amyloïdes dans le cerveau des patients Alzheimer. Néanmoins, de nombreux travaux suggèrent que les doses physiologiques ou nanomolaires (nM) d’Aβ seraient plutôt neuroprotectrices. Nous avons alors réalisé une étude dose-réponse qui a montré que les concentrations nM d’Aβ1-42 et d’Aβ25-35 n’induisent pas de toxicité des cellules SH-SY5Y alors que la dose de 12 μM provoque la mort cellulaire. L’association pulse-chase-HPLC-Flo/One a révélé que les concentrations nM d’Aβ1-42 inhibent la production de progestérone mais stimulent celle d’oestradiol à partir du précurseur prégnènolone. Les doses nM d’Aβ25-35 réduisent aussi la néosynthèse de progestérone mais n’affectent pas la production d’oestradiol dans les neuroblastomes. A 12 μM, l’Aβ1-42 ou l’Aβ25-35 inhibe la biosynthèse de progestérone mais seul l’Aβ1-42 réduit la formation d’oestradiol. Les résultats démontrent l’existence d’une action sélective et séquence peptidique dépendante des concentrations nM d’Aβ sur la neurostéroïdogenèse. Le fait que les doses physiologiques ou nM d’Aβ1-42 stimulent la biosynthèse du neurostéroïde protecteur oestradiol alors que les concentrations élevées d’Aβ1-42 l’inhibent, permet de comprendre que l’Aβ1-42 pourrait effectivement être neuroprotecteur ou neurodélétère selon les cas. Nos résultats montrent aussi que la biosynthèse d’oestradiol à partir de prégnènolone est sélectivement inhibée dans les cellules SH-SY5Y 12h après leur exposition au stress oxydatif induit par l’H2O2, un facteur causal de la neurodégénérescence. Des expériences de RT-PCR en temps réel ont révélé une répression du gène codant l’aromatase (enzyme produisant l’oestradiol) dans les cellules SH-SY5Y 12h après le début du stress oxydatif. Le prétraitement des neuroblastomes avec l’oestradiol les protège contre la mort cellulaire induite par l’H2O2, suggérant que la biosynthèse d’oestradiol endogène est cruciale pour la viabilité des cellules SH-SY5Y. Dans le modèle expérimental de douleur neuropathique induite chez le rat par ligature lâche du nerf sciatique, nous n’avons pas détecté d’apoptose (test de TUNEL) dans la moelle épinière jusqu’au 30ème jour après la ligature bien que les animaux développaient une hyperalgie thermique et une allodynie mécanique. En revanche, l’apoptose a été observée dans un nombre restreint de cellules satellites gliales dans les ganglions rachidiens ipsilatéraux des rats neuropathiques au 30ème jour après constriction du nerf sciatique. Le déclenchement d’apoptose dans les cellules satellites a provoqué une augmentation de la biosynthèse d’oestradiol dans les neurones sensoriels voisins. Ces résultats suggèrent que les neurostéroïdes endogènes participent au contrôle des processus neurodégénératifs dans les ganglions rachidiens. En conclusion, nos travaux démontrent que les facteurs clés impliqués dans l’étiologie de la maladie d’Alzheimer ou dans l’induction des douleurs neuropathiques modifient significativement et sélectivement les voies de la neurostéroïdogenèse. La production intrinsèque de neurostéroïdes neuroprotecteurs apparaît comme étant indispensable à la survie des cellules nerveuses ou à leur protection contre la dégénérescence car l’inhibition de la biosynthèse de ces neurostéroïdes par les facteurs pro-dégénératifs conduit à la mort cellulaire. Nos résultats ouvrent des perspectives intéressantes pour le développement de stratégies thérapeutiques contre les pathologies neurodégénératives en exploitant directement les neurostéroïdes neuroprotecteurs ou en utilisant des agents pharmacologiques capables de stimuler la production endogène de ces neurostéroïdes dans le système nerveux