Génomique fonctionnelle des cellules corticotropes hypophysaires : contrôle génétique de la gestion systémique des stress

L'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) permet de maintenir l'homéostasie de l'organisme face à divers stress. Qu'ils soient de nature psychologique, physique ou inflammatoire/infectieux, les stress provoquent la synthèse et la libération de CRH par l'hypothalamus. Les cellules corticotropes hypophysaires perçoivent ce signal et en réaction, produisent et sécrètent l'ACTH. Ceci induit la synthèse des glucocorticoïdes (Gc) par le cortex surrénalien; ces stéroïdes mettent le système métabolique en état d’alerte pour la réponse au stress et à l’agression. Les Gc ont le rôle essentiel de contrôler les défenses de l'organisme, en plus d'exercer une rétro-inhibition sur l'axe HPA. L'ACTH est une petite hormone peptidique produite par le clivage d'un précurseur: la pro-opiomélanocortine (POMC). À cause de sa position critique dans la normalisation de l'homéostasie, le contrôle transcriptionnel du gène Pomc a fait l'objet d'études approfondies au cours des dernières décennies. Nous savons maintenant que la région promotrice du gène Pomc permet une expression ciblée dans les cellules POMC hypophysaires. L'étude du locus Pomc par des technologies génomiques m'a permis de découvrir un nouvel élément de régulation qui est conservé à travers l'évolution des mammifères. La caractérisation de cet enhancer a démontré qu'il dirige une expression restreinte à l'hypophyse, et plus particulièrement dans les cellules corticotropes. De façon intéressante, l'activité de cet élément dépend d'un nouveau site de liaison recrutant un homodimère du facteur de transcription Tpit, dont l'expression est également limitée aux cellules POMC de l'hypophyse. La découverte de cet enhancer ajoute une toute nouvelle dimension à la régulation de l'expression de POMC. Les cytokines pro-inflammatoires IL6/LIF et les Gc sont connus pour leur antagonisme sur la réaction inflammatoire et sur le promoteur Pomc via l'action des facteurs de transcription Stat3 et GR respectivement. L'analyse génomique des sites liés ii par ces deux facteurs nous a révélé une interrelation complexe et a permis de définir un code transcriptionnel entre ces voies de signalisation. En plus de leur action par interaction directe avec l’ADN au niveau des séquences régulatrices, ces facteurs interagissent directement entre eux avec des résultats transcriptionnels différents. Ainsi, le recrutement de GR par contact protéine:protéine (tethering) sur Stat3 étant lié à l'ADN provoque un antagonisme transcriptionnel. Inversement, le tethering de Stat3 sur GR supporte une action synergique, tout comme leur co-recrutement à l'ADN sur des sites contigus ou composites. Lors d'une activation soutenue, ce synergisme entre les voies IL6/LIF et Gc induit une réponse innée de défense cellulaire. Ainsi lors d'un stress majeur, ce mécanisme de défense est mis en branle dans toutes les cellules et tissus. En somme, les travaux présentés dans cette thèse définissent les mécanismes transcriptionnels engagés dans le combat de l'organisme contre les stress. Plus particulièrement, ces mécanismes ont été décrits au niveau de la réponse globale des corticotropes et du gène Pomc. Il est essentiel pour l'organisme d'induire adéquatement ces mécanismes afin de faire face aux stress et d'éviter des dérèglements comme les maladies inflammatoires et métaboliques.The hypothalamo-pituitary-adrenal (HPA) axis regulates homeostasis in various conditions of stress contributing to both the stress response and its termination. Psychological, physical or inflammatory/infectious stresses all prompt the synthesis and secretion of hypothalamic CRH. The pituitary corticotrope cells receive this signal and in turn, secrete ACTH which triggers the synthesis of glucocorticoids (Gc) by the adrenal cortex; these steroids induce a general state of alertness in order to fight or flight aggressions and stresses. Glucocorticoids have the critical role to restrict the stress response by exerting a negative feedback on the HPA axis. ACTH is a small peptidic hormone produced after cleavage of a precursor protein: pro-opiomelanocortin (POMC). Due to its critical role in homeostasis, transcriptional control of the Pomc gene has been intensely studied during the last decades. Previous investigations identified a promoter region that is sufficient for expression of Pomc in the appropriate pituitary cells. Genome-wide studies of the Pomc locus led me to discover a novel regulatory element that is conserved throughout mammalian evolution. The activity of this enhancer is restricted to the pituitary, and more precisely to the corticotrope lineage. Interestingly, its activity depends on a novel transcription factor binding motif that binds homodimers of Tpit, a transcription factor that is only found in pituitary POMC cells. The discovery of this enhancer adds a new dimension in the control of pituitary Pomc expression. The IL6/LIF pro-inflammatory cytokines and the glucocorticoids are well known for their antagonism in control of the inflammatory response; at the Pomc promoter, their action is mediated by the transcription factors Stat3 and GR, respectively. The analysis of genomic sites bound by these two factors revealed a complex relationship and led us to define a transcription regulatory code linking these signalling pathways. In addition to their direct DNA interaction with cognate regulatory sequences, these factors iv interact with each other with different outcomes. Thus, the recruitment of GR on DNAbound Stat3 through protein:protein contacts (tethering) results in transcriptional antagonism. Conversely, Stat3 tethering to GR produces synergism; this is also the case when the two factors are co-recruited to DNA on contiguous or composite binding sites. Prolonged activation of the IL6/LIF and Gc pathways elicits a synergistic innate cell defense response in all cells and tissues. In summary, this doctoral work has defined transcriptional mechanisms that mediate and control the stress response. In particular, pituitary components of the stress response were defined at the level of the Pomc gene and as a global response of corticotrope cells. This response is critical for appropriate organism defense during stresses such as those produced in inflammatory and metabolic diseases

Exploitation du monde animal sur le versant nord des Pyrénées au Tardiglaciaire

International audienceLes changements climatiques survenus entre la fin du Tardiglaciaire et le début du Postglaciaire ont modifié de manière considérable l'environnement dans lequel vivaient les populations préhistoriques. Dans le Sud de la France, les grandes étendues steppiques dans lesquelles évoluaient de larges troupeaux d'Ongulés sont peu à peu remplacées par des forêts. Ces écosystèmes cloisonnés abritent une biomasse de grands Herbivores plus faible que les grandes plaines. Par ailleurs, l'augmentation des températures s'accompagne d'un accroissement de la saison végétative des plantes qui, dès lors, sont susceptibles d'être plus intensément exploitées par les groupes humains. Ainsi, du point de vue des ressources alimentaires, le réchauffement postglaciaire aurait eu pour conséquence un élargissement de la diète au profit des petites espèces animales et des végétaux. Pourtant, dans le Nord et l'Est de la France, les travaux de A. Bridault (1993; 1997) ont montré que, pour les grands mammifères, les spectres fauniques n'étaient pas plus diversifiés au Mésolithique qu'au Magdalénien. Ses résultats sur la petite faune réfutent également l'hypothèse d'un élargissement systématique de la diète au profit des petites espèces animales à partir du Mésolithique. De telles études montrent la nécessité de tester, dans le sud de la France, la validité de cette hypothèse. Par une analyse critique des données taphonomiques et archéozoologiques disponibles, nous essaierons de voir si, sur le versant nord des Pyrénées, le réchauffement est, effectivement, à l'origine de l'apparition de nouvelles stratégies alimentaires fondées sur une diversification des ressources, stratégies nouvelles en rupture avec les économies de chasse paléolithiques dépendantes du grand gibier )Les changements climatiques survenus entre la fin du Tardiglaciaire et le début du Postglaciaire ont modifié de manière considérable l'environnement dans lequel vivaient les populations préhistoriques. Dans le Sud de la France, les grandes étendues steppiques dans lesquelles évoluaient de larges troupeaux d'Ongulés sont peu à peu remplacées par des forêts. Ces écosystèmes cloisonnés abritent une biomasse de grands Herbivores plus faible que les grandes plaines. Par ailleurs, l'augmentation des températures s'accompagne d'un accroissement de la saison végétative des plantes qui, dès lors, sont susceptibles d'être plus intensément exploitées par les groupes humains. Ainsi, du point de vue des ressources alimentaires, le réchauffement postglaciaire aurait eu pour conséquence un élargissement de la diète au profit des petites espèces animales et des végétaux. Pourtant, dans le Nord et l'Est de la France, les travaux de A. Bridault (1993; 1997) ont montré que, pour les grands mammifères, les spectres fauniques n'étaient pas plus diversifiés au Mésolithique qu'au Magdalénien. Ses résultats sur la petite faune réfutent également l'hypothèse d'un élargissement systématique de la diète au profit des petites espèces animales à partir du Mésolithique. De telles études montrent la nécessité de tester, dans le sud de la France, la validité de cette hypothèse. Par une analyse critique des données taphonomiques et archéozoologiques disponibles, nous essaierons de voir si, sur le versant nord des Pyrénées, le réchauffement est, effectivement, à l'origine de l'apparition de nouvelles stratégies alimentaires fondées sur une diversification des ressources, stratégies nouvelles en rupture avec les économies de chasse paléolithiques dépendantes du grand gibier (Barbaza, 1999). Bibliographie Barbaza M. (1999) Les civilisations postglaciaires - La vie dans la grande forêt tempérée. Histoire de la France préhistorique. Maison des Roches, Paris, 126 p. Bridault A. (1993) Les économies de chasse épipaléolithiques et mésolithiques dans le nord de la France, Thèse de doctorat, Université Paris X, 552. Bridault A. (1997) Chasseurs, ressources animales et milieux dans le nord de la France de la fin du Paléolithique à la fin du Mésolithique : problématique et état de la recherche. In Le Tardiglaciaire en Europe du Nord-Ouest, J.-P. Fagnart et A. Thévenin (ed.), pp. 165-176. Paris : CTHS

On-surface synthesis of functional organic nanostructures

The improvement of electronic device efficiency is currently based on the miniaturization of existing electronic devices. The manufacturing costs of reducing the size of semiconductor based circuits below 10 nm is unfeasible for companies. To overcome this limitation, other materials are currently being developed to fabricate equivalent electronic circuits with smaller dimensions. In this context, on-surface synthesis (OSS) is a bottom-up manufacturing technique based on the reaction of molecules to achieve a well-defined organic structure. The atomic precision of OSS allows to create functional organic molecules for molecular electronic devices. Scanning probe microscopy techniques are the most common microscopy techniques used to analyze on-surface synthesized structures. In this thesis, we present the synthesis by OSS and characterization by scanning tunneling microscopy (STM) and spectroscopy (STS) techniques of functional nanostructures. The synthesized manganese phthalocyanine (MnPc) includes in the phthalocyanine ring four diarylethylene moieties (DAE). The DAE moiety is an optically active group. This organo-metallic complex with optically active groups and the Mn in its structure could work as a magneto-optical transducer. We have successfully induced reversible switches with the STM tip between the assigned open and closed configurations of the DAE moiety. The other organic structures synthesized by OSS studied in this thesis are chiral graphene nanoribbons (ch-GNRs) on Ag(001). Combining STM and STS techniques we have studied the evolution of the electronic structure of ch-GNRs depending on their width and length. Furthermore, when the ch-GNRs are relocated on top of MgO monoloayers grown on the same Ag(001) substrate by means of atomic manipulation, a combination of charge transfer and electronic localization gives rise to a critical discretization of the extended edge states. This causes unprecedented long life times of the ribbon’s electronic states and spin splitting of the frontier orbitals ascribed to electron-electron correlations. Finally, we have evaluated the suitability of the ch-GNR/MgO monolayer/Ag(001) system as a molecular spin polarized transistor.<br /

Regulatory Network Analyses Reveal Genome-Wide Potentiation of LIF Signaling by Glucocorticoids and Define an Innate Cell Defense Response

While the hypothalamo-pituitary-adrenal axis (HPA) activates a general stress response by increasing glucocorticoid (Gc) synthesis, biological stress resulting from infections triggers the inflammatory response through production of cytokines. The pituitary gland integrates some of these signals by responding to the pro-inflammatory cytokines IL6 and LIF and to a negative Gc feedback loop. The present work used whole-genome approaches to define the LIF/STAT3 regulatory network and to delineate cross-talk between this pathway and Gc action. Genome-wide ChIP-chip identified 3,449 STAT3 binding sites, whereas 2,396 genes regulated by LIF and/or Gc were found by expression profiling. Surprisingly, LIF on its own changed expression of only 85 genes but the joint action of LIF and Gc potentiated the expression of more than a thousand genes. Accordingly, activation of both LIF and Gc pathways also potentiated STAT3 and GR recruitment to many STAT3 targets. Our analyses revealed an unexpected gene cluster that requires both stimuli for delayed activation; 83% of the genes in this cluster are involved in different cell defense mechanisms. Thus, stressors that trigger both general stress and inflammatory responses lead to activation of a stereotypic innate cellular defense response

The state of OAI-PMH repositories in Canadian Universities

This article presents a study of the current state of Universities Institutional Repositories (UIRs) in Canada. UIRs are vital to sharing information and documents, mainly Electronic Thesis and Dissertation (ETDs), and theoretically allow anyone, anywhere, to access the documents contained within the repository. Despite calls for consistent and shareable metadata in these repositories, our literature review shows inconsistencies in UIRs, including incorrect use of metadata fields and the omission of crucial information, rendering the systematic analysis of UIR complex. Nonetheless, we collected the data of 57 Canadian UIRs with the aim of analyzing Canadian data and to assess the quality of its UIRs. This was surprisingly difficult due to the lack of information about the UIRs, and we attempt to ease future collection efforts by organizing vital information which are difficult to find, starting from addresses of UIRs. We furthermore present and analyze the main characteristics of the UIRs we managed to collect, using this dataset to create recommendations for future practitioners.Comment: Published at DCMI -- International conference on dublin core and metadata applications, 202

Top to Bottom: A New Method for Assessing Adequacy of Laparoscopic Pyloromyotomy

Introduction: Hypertrophic pyloric stenosis is a commonly encountered pediatric surgical issue. Initially treated with open surgical techniques, many pediatric surgeons have adopted the minimally invasive approach using laparoscopy. However, some concerns exist that the rate of incomplete pyloromyotomy is elevated in laparoscopy. We propose a new technique to assess the adequacy of laparoscopic pyloromyotomy. Methods: Adequacy of laparoscopic pyloromyotomy was assessed by confirming that the top of the serosa on one side of the pylorus has adequate freedom to reach the bottom of the muscle on other side. A retrospective review of patients undergoing laparoscopic pyloromyotomy confirmed by this method from March 2012 to January 2016 was conducted. Demographics, laboratory values on admission, and postoperative outcomes were collected. Descriptive statistics was utilized. Results: Thirty-three patients were included. Median age was 30 days (interquartile range [IQR]: 24, 47). Median pylorus length and thickness were 19?mm (IQR 17.3, 21) and 4.5?mm (IQR: 4.0, 4.8), respectively. Median time to first full feed was 8.5 hours (IQR: 6.6, 15.6). Twenty-three (69%) patients had postoperative emesis. Median length of stay postoperation was 26.5 hours (IQR: 21.1, 44.7). There were no reoperations for incomplete pyloromyotomy and no infections. On follow-up, 1 patient had prolonged postoperative emesis that resolved without further intervention and 1 patient on peritoneal dialysis before surgery had an incisional hernia that required operation in the setting of bilateral inguinal hernias. Conclusion: In a small series, the top to bottom assessment appears to confirm adequacy of pyloromyotomy.Peer Reviewedhttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/140155/1/lap.2016.0303.pd

Rocaglates as dual-targeting agents for experimental cerebral malaria

Cerebral malaria (CM) is a severe and rapidly progressing complication of infection by Plasmodium parasites that is associated with high rates of mortality and morbidity. Treatment options are currently few, and intervention with artemisinin (Art) has limited efficacy, a problem that is compounded by the emergence of resistance to Art in Plasmodium parasites. Rocaglates are a class of natural products derived from plants of the Aglaia genus that have been shown to interfere with eukaryotic initiation factor 4A (eIF4A), ultimately blocking initiation of protein synthesis. Here, we show that the rocaglate CR-1-31B perturbs association of Plasmodium falciparum eIF4A (PfeIF4A) with RNA. CR-1-31B shows potent prophylactic and therapeutic antiplasmodial activity in vivo in mouse models of infection with Plasmodium berghei (CM) and Plasmodium chabaudi (blood-stage malaria), and can also block replication of different clinical isolates of P. falciparum in human erythrocytes infected ex vivo, including drug-resistant P. falciparum isolates. In vivo, a single dosing of CR-1-31B in P. berghei-infected animals is sufficient to provide protection against lethality. CR-1-31B is shown to dampen expression of the early proinflammatory response in myeloid cells in vitro and dampens the inflammatory response in vivo in P. berghei-infected mice. The dual activity of CR-1-31B as an antiplasmodial and as an inhibitor of the inflammatory response in myeloid cells should prove extremely valuable for therapeutic intervention in human cases of CM.We thank Susan Gauthier, Genevieve Perreault, and Patrick Senechal for technical assistance. This work was supported by a research grant (to P.G.) from the Canadian Institutes of Health Research (CIHR) (Foundation Grant). J.P. and P.G. are supported by a James McGill Professorship salary award. D.L. is supported by fellowships from the Fonds de recherche sante Quebec, the CIHR Neuroinflammation training program. J.P. is supported by CIHR Research Grant FDN-148366. M.S. is supported by a CIHR Foundation grant. J.A.P. is supported by NIH Grant R35 GM118173. Work at the Boston University Center for Molecular Discovery is supported by Grant R24 GM111625. K.C.K. was supported by a CIHR Foundation Grant and the Canada Research Chair program. (Canadian Institutes of Health Research (CIHR); James McGill Professorship salary award; Fonds de recherche sante Quebec; CIHR Neuroinflammation training program; FDN-148366 - CIHR Research Grant; CIHR Foundation grant; R35 GM118173 - NIH; Canada Research Chair program; R24 GM111625

Une occupation de la fin du Dernier Maximum Glaciaire dans les Pyrénées : le Magdalénien inférieur de la grotte des Scilles (Lespugue, Haute-Garonne)

International audienceThe excavations by R. and S. Saint-Périer at the Grotte des Scilles (Lespugue, Haute-Garonne, France) in 1923-1924 yielded archaeological material attributed to the Magdalenian. The re-examination of this old collection now allows a more precise characterization of it, in light of recent research on this period. This article presents the different artefact types found (lithic and osseous tools, faunal remains, personal ornaments, portable art items and one sandstone lamp) in order to consider all activities documented at the site. Particular attention is given to typological and technological data, the analyses of which point to a Lower Magdalenian chronological attribution. A SMA 14C date shows that occupation took place around 16,000 years BP (19,400 years cal BP) at the Grotte des Scilles. The identification, for the first time, of a Lower Magdalenian presence in the Pyrenees raises new questions concerning Magdalenian occupation at the end of the Last Glacial Maximum in southwestern France and northern Spain.Les fouilles menées par R. et S. Saint-Périer dans les années 1920 à la grotte des Scilles (Lespugue, Haute-Garonne) ont livré un ensemble de vestiges attribués au Magdalénien. L'étude de cette collection ancienne offre désormais la possibilité de préciser cette caractérisation à la lumière de travaux récents sur cette période. La présentation des différentes catégories de vestiges (industries lithique et osseuse, faune, parure, art mobilier et lampe) permet d'appréhender l'ensemble des registres d'activités documentés sur le site. En particulier, cet article présente les éléments typo-technologiques qui fournissent des arguments pour rattacher l'occupation de cette cavité au Magdalénien inférieur. Une date 14C par SMA situe cette période autour de 16 000 BP (19 400 cal BP) à la grotte des Scilles. La mise en évidence de ce premier jalon pyrénéen conduit ensuite les auteurs à discuter du peuplement magdalénien à la fin du dernier maximum glaciaire dans le sud-ouest de la France et le nord de l'Espagne