Les protéines de choc thermique (heat shock proteins). I : Classification, structure, fonctions et implications dans les processus pathologiques

All living systems have evolved mechanisms to maintain homeostasis in the face of rapid environmental changes. When exposed to elevated temperatures, most of the cells activate the synthesis of a specific group of proteins called Heat Shock Proteins (Hsps). This heat shock response, under control of specific transcription factors, the Heat Shock factors (HSF), is an evolutionarily conserved mechanism, from bacteria to humans. Heat Shock Proteins are classified into families according to their molecular weight (Hsp 25, 40, 70, 90, 105). They play the role of molecular chaperones by binding and protecting other molecules (proteins, RNAs). The function of Hsp is to prevent accumulation of non-native proteins either by assisting proper folding of polypeptides or by driving them to proteosome pathway for degradation. Hsps are involved in various pathological processes that are accompanied by protein alterations such as chronic or degenerative diseases. This review describes structural and functional characteristics of the six main Hsps classes. It also focuses on their respective role in highly studied pathologies. The diversity of Hsps implications in these diseases explains that they became recently a strategic target in development of new therapeutic strategies.Tout organisme est doté de mécanismes lui permettant de résister à de brusques changements de son environnement. Exposées à une température anormalement élevée, la plupart des cellules activent l’expression d’une classe particulière de protéines appelées les protéines de choc thermique (Heat Shock Proteins, Hsps). Cette réponse cellulaire au choc thermique placée sous le contrôle de facteurs de trans-cription spécifiques, les facteurs de choc thermique (Heat shock factor, HSF) est un mécanisme conservé au travers de l’évolution depuis les bactéries jusqu’à l’homme. Les protéines de choc thermique qui sont divisées en familles désignées par leur masse moléculaire (Hsp25, 40, 70, 90, 105) font partie des molé-cules chaperons qui s’associent à d’autres molécules (protéines, ARNs) et en protègent la destinée. Le rôle des Hsp est d’empêcher l’accumulation de protéines anormales en aidant à conformer correctement les polypeptides ou en les dirigeant vers le protéosome qui les détruit. En tant que chaperons, les Hsp sont impliquées dans de nombreux processus pathologiques qui s’accompagnent d’altérations des protéines comme les maladies chroniques et dégénératives. Cette revue décrit les spécificités structurelles et fonc-tionnelles des six familles principales d'Hsp ainsi que leur intervention à différents niveaux dans les patho-logies les mieux étudiées. La multiplicité de l'implication des Hsp dans ces phénomènes pathologiques les désigne comme cibles privilégiées dans le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques

Physiologie de la reproduction et endocrinologie chez les cervidés : une revue

peer reviewedKnowledge about cervids are rapidly growing. This work aims to present the more recent scientific information on reproductive physiology and endocrinology of the cervids: anatomy of the genital tract, length of breeding season, parameters and endocrinology of the reproductive cycle, endocrinology of pregnancy. It also aims to highlight differences between cervids and domestic ruminants such as embryonic diapause observed in Capreolus capreolus.Les connaissances relatives aux cervidés sont de plus en plus étendues. La présente synthèse vise à rapporter à partir des données récentes de la littérature les caractéristiques essentielles de la reproduction des principales espèces : anatomie de l’appareil reproducteur, durée de la saison de reproduction, différents paramètres du cycle sexuel, endocrinologie du cycle sexuel et de la gestation. Il vise également à mettre en évidence les particularités différenciant les cervidés des ruminants domestiques, telle par exemple la diapause embryonnaire rencontrée chez le chevreuil

Large expert-curated database for benchmarking document similarity detection in biomedical literature search

Document recommendation systems for locating relevant literature have mostly relied on methods developed a decade ago. This is largely due to the lack of a large offline gold-standard benchmark of relevant documents that cover a variety of research fields such that newly developed literature search techniques can be compared, improved and translated into practice. To overcome this bottleneck, we have established the RElevant LIterature SearcH consortium consisting of more than 1500 scientists from 84 countries, who have collectively annotated the relevance of over 180 000 PubMed-listed articles with regard to their respective seed (input) article/s. The majority of annotations were contributed by highly experienced, original authors of the seed articles. The collected data cover 76% of all unique PubMed Medical Subject Headings descriptors. No systematic biases were observed across different experience levels, research fields or time spent on annotations. More importantly, annotations of the same document pairs contributed by different scientists were highly concordant. We further show that the three representative baseline methods used to generate recommended articles for evaluation (Okapi Best Matching 25, Term Frequency-Inverse Document Frequency and PubMed Related Articles) had similar overall performances. Additionally, we found that these methods each tend to produce distinct collections of recommended articles, suggesting that a hybrid method may be required to completely capture all relevant articles. The established database server located at https://relishdb.ict.griffith.edu.au is freely available for the downloading of annotation data and the blind testing of new methods. We expect that this benchmark will be useful for stimulating the development of new powerful techniques for title and title/abstract-based search engines for relevant articles in biomedical research.Peer reviewe

Worldwide trends in underweight and obesity from 1990 to 2022: a pooled analysis of 3663 population-representative studies with 222 million children, adolescents, and adults

Background Underweight and obesity are associated with adverse health outcomes throughout the life course. We estimated the individual and combined prevalence of underweight or thinness and obesity, and their changes, from 1990 to 2022 for adults and school-aged children and adolescents in 200 countries and territories. Methods We used data from 3663 population-based studies with 222 million participants that measured height and weight in representative samples of the general population. We used a Bayesian hierarchical model to estimate trends in the prevalence of different BMI categories, separately for adults (age ≥20 years) and school-aged children and adolescents (age 5–19 years), from 1990 to 2022 for 200 countries and territories. For adults, we report the individual and combined prevalence of underweight (BMI <18·5 kg/m2) and obesity (BMI ≥30 kg/m2). For schoolaged children and adolescents, we report thinness (BMI <2 SD below the median of the WHO growth reference) and obesity (BMI >2 SD above the median). Findings From 1990 to 2022, the combined prevalence of underweight and obesity in adults decreased in 11 countries (6%) for women and 17 (9%) for men with a posterior probability of at least 0·80 that the observed changes were true decreases. The combined prevalence increased in 162 countries (81%) for women and 140 countries (70%) for men with a posterior probability of at least 0·80. In 2022, the combined prevalence of underweight and obesity was highest in island nations in the Caribbean and Polynesia and Micronesia, and countries in the Middle East and north Africa. Obesity prevalence was higher than underweight with posterior probability of at least 0·80 in 177 countries (89%) for women and 145 (73%) for men in 2022, whereas the converse was true in 16 countries (8%) for women, and 39 (20%) for men. From 1990 to 2022, the combined prevalence of thinness and obesity decreased among girls in five countries (3%) and among boys in 15 countries (8%) with a posterior probability of at least 0·80, and increased among girls in 140 countries (70%) and boys in 137 countries (69%) with a posterior probability of at least 0·80. The countries with highest combined prevalence of thinness and obesity in school-aged children and adolescents in 2022 were in Polynesia and Micronesia and the Caribbean for both sexes, and Chile and Qatar for boys. Combined prevalence was also high in some countries in south Asia, such as India and Pakistan, where thinness remained prevalent despite having declined. In 2022, obesity in school-aged children and adolescents was more prevalent than thinness with a posterior probability of at least 0·80 among girls in 133 countries (67%) and boys in 125 countries (63%), whereas the converse was true in 35 countries (18%) and 42 countries (21%), respectively. In almost all countries for both adults and school-aged children and adolescents, the increases in double burden were driven by increases in obesity, and decreases in double burden by declining underweight or thinness. Interpretation The combined burden of underweight and obesity has increased in most countries, driven by an increase in obesity, while underweight and thinness remain prevalent in south Asia and parts of Africa. A healthy nutrition transition that enhances access to nutritious foods is needed to address the remaining burden of underweight while curbing and reversing the increase in obesit

Interleukin-1 beta has atheroprotective effects in advanced atherosclerotic lesions of mice

Despite decades of research, our understanding of the processes controlling late-stage atherosclerotic plaque stability remains poor. A prevailing hypothesis is that reducing inflammation may improve advanced plaque stability, as recently tested in the Canakinumab Anti-inflammatory Thrombosis Outcome Study (CANTOS) trial, in which post-myocardial infarction subjects were treated with an IL-1β antibody. Here, we performed intervention studies in which smooth muscle cell (SMC) lineage-tracing Apoe-/- mice with advanced atherosclerosis were treated with anti-IL-1β or IgG control antibodies. Surprisingly, we found that IL-1β antibody treatment between 18 and 26 weeks of Western diet feeding induced a marked reduction in SMC and collagen content, but increased macrophage numbers in the fibrous cap. Moreover, although IL-1β antibody treatment had no effect on lesion size, it completely inhibited beneficial outward remodeling. We also found that SMC-specific knockout of Il1r1 (encoding IL-1 receptor type 1) resulted in smaller lesions nearly devoid of SMCs and lacking a fibrous cap, whereas macrophage-selective loss of IL-1R1 had no effect on lesion size or composition. Taken together, these results show that IL-1β has multiple beneficial effects in late-stage murine atherosclerosis, including promotion of outward remodeling and formation and maintenance of an SMC- and collagen-rich fibrous cap

The heat shock proteins (Hsps). II. Hsp70: biomarker and actor of cellular stress

The exposure of any organism to high temperature induces rapid and transient cellular overexpression of specific proteins, the heat shock proteins (Hsps). This response, called heat shock response, was initially discovered in Drosophila. The genes hsps were among the first eukaryotic genes to be cloned and whose regulation, which involves activation of heat shock factor (HSF), was elucidated. More recently, study of Hsp functions, particularly Hsp70, started. Their protective role, related to their molecular chaperon function, was inferred from experiments showing that Hsp70 expression, induced by a first stress, results in a cellular tolerance to second stress. Better understanding of the heat shock response had led to the development of two search fields on Hsp70 expression : (1) its use as biomarker of cellular stress and (2) the exploitation of its cytoprotective functions against various insults. This review includes historic of the research on the heat shock response, description of regulation mechanism of Hsp70 expression, and the interesting perspectives allocated to Hsp70 as biomarker and therapeutic tool. ----------- L’exposition de tout organisme à des températures élevées induit l'expression cellulaire rapide et transitoire de protéines spécifiques, les protéines de choc thermique (Hsps pour " heat shock proteins "). Cette réponse des cellules au choc thermique ou " heat shock response " a été initialement découverte chez la drosophile. Les gènes hsps furent parmi les premiers gènes eucaryotes à être clonés et utilisés comme paradigme dans l'étude des mécanismes de régulation transcriptionnelle faisant intervenir l'activation d'un ou plusieurs " heat shock factors" (HSFs). C'est plus récemment que l'étude des fonctions des Hsps, particulièrement Hsp70, a débuté. Le rôle protecteur de celle-ci, lié à sa fonction de " chaperon " protéique, a été déduit d'expériences montrant que l'induction de l'expression de Hsp70 lors d'un stress était associée au développement d'une tolérance cellulaire vis-à-vis d'un stress ultérieur. En plus d'un intérêt fondamental pour la compréhension de la "réponse au choc thermique", deux axes de recherche appliquée se sont développés visant à investiguer la possibilité d'utiliser l'expression de Hsp70 comme biomarqueur de souffrance cellulaire d'une part et, d'autre part, d'exploiter ses fonctions comme moyen de protection des cellules contre divers types d'agressions. Cette revue décrit l'historique des découvertes sur la " réponse au choc thermique ", le mécanisme régulant l'expression de Hsp70 ainsi que les perspectives intéressantes s'ouvrant à l'utilisation de l'expression de Hsp70 en tant que biomarqueur et outil thérapeutique

Use of prostaglandins in reproduction of less common species or laboratory animals: mice, rat, hamster, gerbil, guinea pig, ferret, cervid, buffalo, zebu, bison.

En l'an 300 avant notre ère, Herophilus d'Alexandrie fut le premier qui reconnut les ovaires comme entités propres à la femelle de la même manière que les testicules sont des attributs propres au mâle. Pourtant, ce fut Soran d'Ephèse qui en 50 après J.C. décrivit en détail les ovaires en insistant sur leur existence par paire. Vésale de Padoue en 1555 est crédité pour avoir décrit pour la première fois le corps jaune humain. En 1609, Fabricius, élève de Fallope fournit une première illustration d'un traité d'anatomie comparée des organes reproducteurs; Fabricius parlait déjà de l'ovaire et du corps jaune comme de multiples glandes conjointes. En plus de sa contribution majeure aux connaissances du développement folliculaire, Rainier de Graaf en 1672 observa que chez les lapines, le nombre d'embryons correspond au nombre de corps glandulaires ovariens. La dénomination "corps jaune" est créditée à Malpighi en 1697... Deux cents ans plus tard, Louis Auguste Prenant émet l'hypothèse que le corps jaune est une glande à sécrétion interne... Ce qui sera confirmé en 1901 par Magnus et en 1903 par Fraenkel qui démontrent (indépendamment l'un de l'autre) que l'ovariectomie ou l'exérèse du corps jaune par cautérisation, entraînent l'avortement et la résorption embryonnaire. Ensuite, Bouin et Ancel (1910) rapportent que la présence du corps jaune est associée à une prolifération des glandes endométriales. Cette découverte constitue la base du dosage biologique qui permit à Corner et Allen d'isoler la progestérone à partir du corps jaune (1929). Ensuite, quatre auteurs: Allen (1934), Slotta (1934), Butenand (1934) et Hartman (1934) élucidèrent la structure chimique de ce stéroïde. Une autre contribution de cette époque se révélera très importante par la suite: c'est l'observation de Leo Loeb (1923 & 1927) qui montra que l'hystérectomie chez le cobaye résulte en une prolongation de la phase lutéale pour une durée à peu près égale ou même supérieure à celle de la gestation normale (dont la durée est de 65 à 70 jours). Comme nous le verrons plus tard, cette observation permet dès cette époque d'attribuer à l'utérus un rôle déterminant dans la lutéolyse cyclique chez le cobaye et les animaux de la ferme par la production d'un facteur lutéolytique. La littérature concernant les espèces moins fréquemment envisagées dans la pratique courante que les ruminants, équins, porcins… n’est pas pauvre. Celle concernant plus spécifiquement l’utilisation des prostaglandines chez ces mêmes espèces est par contre relativement plus rare. Divers essais thérapeutiques ou expérimentaux ont cependant été réalisés chez ces espèces. Le plus connu sans doute est celui qui permit dès 1923 à Loeb de mettre en évidence la persistance de la phase lutéale chez des femelles cobayes hystérectomisées. A cet égard, la physiologie de la reproduction du cobaye sera un peu plus largement détaillée. Dès 1927-1928, Asscheim et Zondeck signalaient la présence d’une hormone à activité LH-like dans l’urine de femme enceinte, hCG, caractérisée plus tard comme étant le signal embryonnaire transformant le corps jaune cyclique chez celle-ci en corps jaune gestatif. En 1930 et 1931, Brouha et Cole décrivent les effets du sérum de jument gestante sur la maturation du tractus génital, des ovaires et des glandes annexes chez des rats et des lapins immatures. L’eCG sécrétée dès les jours 30 à 40 de la gestation et postulée au départ comme étant le signal embryonnaire chez la jument, laisse ce rôle par la suite à l’equine Trophoblastic Protein, véritable signal embryonnaire dans cette espèce. Leurs successeurs (Spriggs & Bletchley chez la vache en 1946 puis Wiltbank & Casida en 1956 chez la brebis, Du Mesnil du Buisson en 1961 chez la truie et Bland en 1970 chez la vache) poursuivirent la voie empruntée et précédèrent les expériences de Mc Cracken qui en 1969 confirmait la persistance naturelle du corps jaune chez une brebis présentant une absence congénitale d’une des deux cornes utérines. Mc Cracken toujours, présenta en 1972 l’origine endométriale des prostaglandines et leur action à distance dans le déclenchement de la lutéolyse cyclique chez la brebis (McCracken JA, Carlson JC, Glew ME, Goding JR, Baird DT, Green K, Samuelsson B. Prostaglandin F2 identified as a luteolytic hormone in sheep. Nat New Biol. 1972; 238(83): 129-134). Les essais se succédèrent et virent la mise sur le marché de molécules tant naturelles que synthétiques… Ce chapitre, présentera l’utilisation expérimentale et thérapeutique des prostaglandines dans les espèces énumérées ci plus haut et dans un but d’éclaircissement pour le lecteur, y mêlera le rappel de la sexualité des espèces envisagées. Il sera volontairement non exhaustif, la diversité et le nombre des espèces qu’il serait possible d’envisager rendant en effet possible l’édition d’un livre complet pour ces espèces seules

Repeated cadmium nebulizations induce pulmonary MMP-2 and MMP-9 production and emphysema in rats.

This study describes induction of pulmonary inflammation, production of matrix metalloprotease of type 2 (MMP-2) and type 9 (MMP-9), and emphysema in cadmium (Cd)-exposed rats. Sprague-Dawley rats were randomly distributed into two groups: one placebo-exposed group undergoing saline (NaCl 0.9%) inhalation (n=30) and one Cd-exposed group undergoing cadmium (CdCl(2) 0.1%) inhalation (n=30). The animals of the placebo- and Cd-exposed groups were divided in five subgroups (n=6). Subgroups underwent either a single exposure of 1h or repeated exposures three times weekly for 1h during 3 weeks (3W), 5 weeks (5W), 5 weeks followed by 2 weeks without exposure (5W+2) or 5 weeks followed by 4 weeks without exposure (5W+4). Each animal underwent determination of enhanced pause (Penh) as index of airflow limitation prior to the first exposure as well as before sacrifice. The animals were sacrificed the day after their last exposure. The left lung was fixed for histomorphometric analysis (determination of median interwall distance (MIWD)), whilst bronchoalveolar lavage fluid (BALF) was collected from the right lung. BALF was analyzed cytologically, and MMP-2 and MMP-9 levels were determined by gelatine zymography. Twelve rats previously instilled with pancreatic elastase were used as positive emphysema controls and underwent the same investigations. Cd-exposure induced a significant increase of BALF macrophages, neutrophils and MMP-9 up to 5W+4, whereas MMP-2 gelatinolytic activity returned to baseline levels within 5W. MIWD was significantly increased in all repeatedly Cd-exposed groups and elastase-treated rats. Penh was increased in Cd-exposed rats after a single exposure and after 3W. MMP gelatinolytic activity was significantly correlated with macrophages, neutrophils and Penh. In repeatedly exposed rats, MIWD was positively and significantly correlated with MMP gelatinolytic activity, suggesting that increased MMP-2 and MMP-9 production favours the development of emphysema

Espèces moins fréquentes ou de laboratoire. Le grand livre des prostaglandines.

editorial reviewe