Caractérisation et étude des propriétés des canaux potassiques unitaires des cellules isolées du cœur de mammifère, en cultures primaires

Le but du travail présenté dans ce mémoire, était d'étudier le mode de fonctionnement d'un canal unitaire potassique. Il a été précédé par la mise au point d'une technique d'isolation et de mise en culture primaire des cellules ventriculaires de coeur de mammifère (rats nouveau-nés). La seconde partie technique du travail a consisté à adapter la méthode de "patch clamp" proposée par HAMILL et coll., en 1981, à l'étude des canaux ioniques unitaires et aux courants macroscopiques des cellules cardiaques. Ceci nous a permis de montrer l'existence de plusieurs types de canaux Kea la surface de ces cellules. Malgré leur faible densité (1 canal/Ce) ces canaux ioniques transmembranaires doivent être groupés par petits nombres de 2 à 6 unités, en particulier pour ceux de type I, pour lesquels les enregistrements de type multi-canaux sont très souvent observés par rapport au petit nombre d'expériences où un seul canal est actif dans les fragments de membrane testés. Ce canal de type 1, sur lequel s'est focalisé l'ensemble de l'étude, a été défini comme étant un canal plutôt sélectif au K bien qu'il laisse perméer des ions Na avec un rapport de Perméabilité de PNa/PK = 0.056. Ce canal a la propriété de s'activer quand la membrane est dépolarisée, ce qui correspond à une augmentation de la probabilité d'ouverture du canal P en dépolarisation. D'autre part, la courbe courant/voltage du canal unitaire semble rectifier d'autant plus drastiquement que la concentration externe de K est élevée. II a également été montre que l'ion perméant pouvait influencer la conductance unitaire et le "gating" du canal. En effet, la propriété du canal a conduire les ions et son aptitude a passer dans l'état conducteur (état ouvert) augmente en fonction de [K]. La conductance du canal est un phénomène saturable qui rappelle les propriétés des systèmes enzymatiques. Une constante de dissociation apparente K = 100 mM a été évaluée pour le K pour une conductance maximale: y max - 50 pS avec [K]o = 500 mM. Ce travail a permis de montrer que le Na aurait un effet facilitateur sur la conductance pour les [K]o faibles. Le canal étudié a également la propriété intrinsèque de rectifier dans le sens entrant. Une série d'expériences a permis de montrer que le comportement global du canal pendant des impulsions de potentiels, dépendait du voltage avant et après les transitions. Ces expériences ont également permis de montrer que la propriété de rectification du canal était une caractéristique du canal dans l'état ouvert, et que cette rectification était un phénomène instantanément réversible en fonction du voltage qui correspond à une modification de la propriété de conduction du "pore". La cinétique du canal a été étudiée en détail à partir d'un modèle à 3 états de type C-0-C en fonction du potentiel transmembranaire et de la [K]o. Les effets d'inhibiteurs, tels que la 4.A.P., le Cs et le Ba, ont permis de montrer différents modes d'inhibition fonctionnelle de ce type de canal. Enfin, les canaux de type 1 ne sont pas sensibles à l'acétylcholine un activateur connu de certains types de canaux K

La prise en considération de l'environnement dans la mise en place des mesures municipales en sécurité civile

En raison de sa vaste étendue, le territoire québécois est exposé à une multitude d’aléas différents qui peuvent menacer la sécurité de la population. Ces menaces nécessitent des interventions de la part des municipalités en vue de protéger la vie humaine, qu’il s’agisse du déploiement de personnels d’urgence ou la mise en place d’ouvrages ou de mesures de protection. De telles interventions peuvent causer une dégradation ou une perturbation des milieux naturels pouvant détruire des écosystèmes. Cet essai a pour objectif de bonifier la prise en considération des impacts environnementaux lors de la planification et de la mise en place de mesures de protection de la population contre les aléas. Pour ce faire, le cadre juridique applicable est détaillé afin de répertorier les pouvoirs et responsabilités des différents acteurs impliqués dans les domaines de la sécurité civile et de la protection de l’environnement. De plus, la gestion des risques au Québec est décrite afin de répertorier les principaux modes de gestion applicables à quatre des principaux aléas naturels qui menacent la sécurité des Québécois et les impacts environnementaux potentiels et réels de ces mesures sont analysés. De ce portrait de la situation québécoise en matière de sécurité civile et de protection environnementale, il est possible de déceler les lacunes quant à la conciliation de ces deux préoccupations et de proposer des pistes d’amélioration afin que les autorités puissent prendre de meilleures décisions. Le cadre légal québécois prévoit la prise en considération des impacts environnementaux pour plusieurs types de projets et d’ouvrages en vue d’atténuer les impacts lors des travaux de protection réalisés en prévention des aléas. Toutefois, le choix des mesures devra toujours considérer la primauté de la vie comme premier critère de sélection. De plus, ce principe selon lequel la sécurité de la population passe avant tout implique que la prise en considération des impacts environnementaux peut être négligée lors de situations d’urgences ou lors de sinistres. Il est ainsi recommandé d’être proactif et de mettre en place des mesures en prévention des aléas, ce qui soumet les municipalités à certaines obligations quant à l’évaluation des impacts environnementaux, en plus de réduire les coûts liés aux interventions d’urgence et aux travaux de rétablissement des lieux après un sinistre. À cela s’ajoute la pertinence d’adapter les interventions d’urgence afin d’en atténuer les répercussions sur les milieux naturels. Un développement continu de connaissances et de compétences favorisera une prise de décisions intégrant ces pistes de solution et influencera les processus décisionnels afin que la conciliation entre la protection de l’environnement et la sécurité civile soit optimale

Effets de la stimulation magnétique transcrânienne répétitive effectuée au niveau de la représentation corticale du génioglosse sur les propriétés mécaniques et neurophysiologiques des voies aériennes supérieures chez les sujets apnéiques à l'éveil

La stimulation de l’aire corticomotrice des muscles des voies aériennes supérieures (VAS) lors du sommeil à l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) améliore les propriétés mécaniques des VAS sans réveiller les sujets avec syndrome d’apnées-hypopnées obstructives du sommeil (SAHOS). Les effets de la SMT répétitive (SMTr) sur les propriétés mécaniques des VAS sont inconnus. La stimulation magnétique phrénique (SMP) peut être utilisée pour produire des inspirations expérimentales avec limitation du débit inspiratoire à l’éveil. L’objectif était ainsi de réaliser la SMP, avec et sans SMTr simultanée appliquée au niveau de l’aire corticomotrice du génioglosse, afin de quantifier les effets de la SMTr appliquée à l’éveil sur les propriétés mécaniques des VAS chez 10 sujets SAHOS, lors de l’inspiration et l’expiration. Les résultats suggèrent que la SMTr n’améliore pas les propriétés mécaniques des VAS chez les sujets SAHOS à l’éveil et que la SMTr à l’expiration induit une facilitation corticomotrice.Stimulation of upper airway (UA) muscles during sleep by isolated transcranial magnetic stimulation (TMS) twitch can improve airflow dynamics of obstructive sleep apnea (OSA) subjects without arousal. However, the effect of repetitive TMS (rTMS) on UA dynamics is unknown. Phrenic nerve magnetic stimulation (PNMS) can be used to produce painless experimental twitch-induced flow-limitation during wakefulness. Thus, the aim of this study was to quantify the effects of rTMS applied during wakefulness over the genioglossus corticomotor representation on UA mechanical properties using PNMS in OSA subjects. PNMS were applied to 10 subjects, with and without simultaneous rTMS, during inspiration and expiration. The results suggest that rTMS does not improve UA mechanical properties in awake OSA subjects and that rTMS applied during expiration induces corticomotor facilitation

Levothyroxine treatment generates an abnormal uterine contractility patterns in an in vitro animal model

AbstractObjectiveAbnormal uterine contraction patterns were recently demonstrated in uterine strips from pregnant women treated with Levothyroxine (T4). These abnormalities were correlated with an increased risk of C-section delivery and associated surgical complications. To date, no study has investigated whether uterine contractility is modified by hypothyroidism or T4 treatment. Herein, we analyze the physiological role of T4 on uterine contractions.Study designFemale non-pregnant Sprague–Dawley rats (N = 22) were used and divided into four groups: 1) control, 2) hypothyroidism, 3) hypothyroidism treated with low T4 doses (20 μg/kg/day) and 4) with high T4 doses (100 μg/kg/day). Hypothyroidism was induced by an iodine-deficient diet. Isometric tension measurements were performed in vitro on myometrium tissues in isolated organ baths. Contractile activity parameters were quantified (amplitude, duration, frequency and area under the curve) using pharmacological tools to assess their effect.ResultsScreening of thyroid function confirmed a hypothyroid state for all rats under iodine-free diet to which T4 was subsequently administered to counterbalance hypothyroidism. Results demonstrate that hypothyroidism significantly decreased contractile duration (−17%) and increased contractile frequency (+26%), while high doses of T4 increased duration (+200%) and decreased frequency (−51%). These results thus mimic the pattern of abnormal contractions previously observed in uterine tissue from T4-treated hypothyroid pregnant women.ConclusionOur data suggest that changes in myometrial reactivity are induced by T4 treatment. Thus, in conjunction with our previous observations on human myometrial strips, management of hypothyroidism should be improved to reduce the rate of C-sections in this group of patients

Image-derived input function in dynamic human PET/CT: methodology and validation with 11C-acetate and 18F-fluorothioheptadecanoic acid in muscle and 18F-fluorodeoxyglucose in brain

International audienc

Optical spectroscopy for real-time neuronavigation during deep brain stimulation surgeries

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The Quebec Respiratory Health Network Biobank

The Quebec Respiratory Health Network (RHN) Biobank is a multi-site infrastructure located in the province of Quebec (Canada) to collect, store, and supply high-quality human biological specimens for research on respiratory diseases. The sample types are diverse (plasma, serum, buffy coat, primary lung cells, lung parenchyma, bronchial biopsies, polyps, others), disease-oriented, and mirror research activities conducted at each site. The biobank currently manages approximately 57,000 specimens from 8,000 research participants or patients treated by standard of care. Specimens’ inventory and corresponding clinical data from all sites are denominalized and linked to a centralized database with retrieval and querying capabilities. Archival samples from recent to nearly 20-year collections are available to academic and industry researchers studying respiratory diseases.   Funding statement: The infrastructure is supported by the Quebec Respiratory Health Network (rsr.chus.qc.ca) of the 'Fonds de la recherche du Québec – Santé' (FRQS), the research centers involved, local foundations and users of the biobank. Each biobank site is responsible to sustain their activities

The 20S proteasome core, active within apoptotic exosome-like vesicles, induces autoantibody production and accelerates rejection

Autoantibodies to components of apoptotic cells, such as anti-perlecan antibodies, contribute to rejection in organ transplant recipients. However, mechanisms of immunization to apoptotic components remain largely uncharacterized. We used large-scale proteomics, with validation by electron microscopy and biochemical methods, to compare the protein profiles of apoptotic bodies and apoptotic exosome-like vesicles, smaller extracellular vesicles released by endothelial cells downstream of caspase-3 activation. We identified apoptotic exosome-like vesicles as a central trigger for production of anti-perlecan antibodies and acceleration of rejection. Unlike apoptotic bodies, apoptotic exosome-like vesicles triggered the production of anti-perlecan antibodies in naïve mice and enhanced anti-perlecan antibody production and allograft inflammation in mice transplanted with an MHC (major histocompatibility complex)–incompatible aortic graft. The 20S proteasome core was active within apoptotic exosome-like vesicles and controlled their immunogenic activity. Finally, we showed that proteasome activity in circulating exosome-like vesicles increased after vascular injury in mice. These findings open new avenues for predicting and controlling maladaptive humoral responses to apoptotic cell components that enhance the risk of rejection after transplantation