In Anlehnung an die Definition beim Pferd (SCHOON et al. 1992, 1997) wird die bovine Endometrose als endometriale periglanduläre und/oder stromale Fibrose mit Alteration der betroffenen Drüsen definiert (RODENBUSCH 2011). Eine eingehende histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der Endometrose existiert bisher bei der Stute (KENNEY u. DOIG 1986, SCHOON et al. 1992, HOFFMANN et al. 2009), jedoch nicht beim Rind. Das Ziel dieser Arbeit ist daher die histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der verschiedenen Endometroseformen beim Rind. Die Auswertung der Proben erfolgt am Institut für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig. In Abhängigkeit von den klinisch-gynäkologischen Befunden werden diese Proben in drei Gruppen unterteilt. Gruppe A1: Endometriumbioptate (n=12) von vier klinisch-gynäkologisch gesunden fertilen Rindern in definierten Zyklusphasen; Gruppe A2: Endometriumbioptate (n=36) von 36 klinisch genitalgesunden Rindern mit mindestens einer Abkalbung und Gruppe B: Uterusquerschnitte (n=69) von 69 sub-/ infertilen Rindern. Die Proben werden anhand der von HOFFMANN (2006) definierten Kriterien auf histopathologische Veränderungen hin untersucht und charakterisiert. Das histomorphologische Erscheinungsbild der involvierten periglandulären Stromazellen erlaubt die Einteilung der Endometrose in eine aktive, inaktive und gemischte Fibrose, die, je nach der Integrität des Drüsenepithels, einen destruierenden oder nicht destruierenden Charakter aufweist. Zur Charakterisierung der Endometroseformen werden neben histomorphologischen Kriterien die Intermediärfilamente Desmin, Vimentin und Zytokeratin sowie die Expression von α-Aktin und Laminin berücksichtigt. Die deskriptive statistische sowie die Inferenzstatistik-Auswertung erfolgen unter Zuhilfenahme der Software SPSS 18. Eine aktive Fibrose tritt bei 96,2 % der Rinder auf; 1,9 % weisen eine inaktive und 1,9 % eine gemischte Endometrose auf. Ein nicht destruierendes Erscheinungsbild der Endometrose kann bei 88,6 % der untersuchten Rinder nachgewiesen werden. Bei 11,4 % der untersuchten Rinder liegt eine Endometrose mit destruierendem Charakter vor. Die Endometrose betrifft bei 81 % der Rinder Einzeldrüsen und bei 19 % Drüsennester. Drüsennester sind häufiger bei mittel- und hochgradigen Endometrosen nachweisbar. 20 % der Proben mit nicht destruierender Endometrose und 58 % der Proben mit destruierender Endometrose weisen eine entzündliche Infiltration der Drüsen auf, wobei ein Zusammenhang zwischen der entzündlichen Infiltration der endometrotischen Drüsen und dem destruierenden Charakter der Endometrose festgestellt werden kann. Zusätzlich zur Endometrose zeigen 61 % der Rinder eine Endometritis, 12,4 % eine Perivaskulitis und 66 % eine interkarunkuläre und/oder intrakarunkuläre Angiosklerose. Insgesamt findet sich nur bei 24 % der Fälle ausschließlich eine Endometrose, bei 10,5 % eine Endometrose und zugleich eine Endometritis, bei 16 % liegt eine Endometrose zusammen mit einer Angiosklerose vor. Eine Kombination von Endometrose, Angiosklerose und Endometritis ist bei 49,5 % der Proben nachweisbar. Insgesamt bestehen jedoch keine erkennbaren statistischen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Befundkombinationen. Aufgrund der immunhistologischen Untersuchung kann konstatiert werden, dass die periglandulären Stromazellen innerhalb der Endometrose eine stromale Koexpression von Desmin, Vimentin und α-Aktin aufweisen, welche ein für Myofibroblasten charakteristisches Merkmal ist. Ein kleiner Prozentsatz der Drüsenepithelzellen in der destruierenden Endometrose reagiert multifokal positiv mit dem Vimentinantikörper. Dies ist möglicherweise Ausdruck einer Fehldifferenzierung zur Stabilisierung der Zelle oder Anzeichen einer intensivierten (pathologischen) Proliferation. Die Lamininexpression der Basallamina der endometrotisch veränderten Drüsen ist, insbesondere bei der destruierenden Endometrose, diskontinuierlich und geht mit einer Auffaserung der Basallamina einher. Vermutlich lassen sich die umfangreichen Basallaminaalterationen auf von Myofibroblasten sezernierte Enzyme zurückführen. Bei Rindern kann kein Zusammenhang zwischen der Endometrose und dem Alter der Rinder oder der Anzahl der Kalbungen festgestellt werden. In der vorliegenden Arbeit dominiert die geringgradig aktive nicht destruierende Endometrose gegenüber den anderen bovinen Endometroseformen. Die sub-/ infertilen Kühe (Gruppe B) zeigen häufiger eine schwerere und destruierende Endometrose als die klinisch gesunden Rinder (Gruppe A1, A2). Die klinisch-gynäkologisch gesunden Rinder in definierten Zyklusphasen weisen variable Endometroseformen oder Endometrosegrade auf. Die sub-/ infertilen Rinder zeigen eine höhere Güstzeit (252,82 ± 163,83 Tage) als die klinisch-gynäkologisch gesunden Tiere mit mindestens einer Abkalbung (94 ± 28,4 Tage). Die längere Güstzeit bei den sub- und infertilen Rindern könnte somit eine Folge des insgesamt in Charakter und Grad stärker geschädigten Endometriums bei dieser Gruppe sein. Somit kann unter Berücksichtigung der vorliegenden Ergebnisse angenommen werden, dass die aufgeführten Alterationen die Fertilität des Rindes negativ beeinflussen. Die Ergebnisse ermöglichen eine histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der Endometrose beim Rind. Anhand der Ergebnisse der hier durchgeführten detaillierten Untersuchungen ist es möglich, eine präzisere Deskription degenerativer endometrialer Befunde vorzunehmen. In Hinblick auf die Fertilität bei Vorliegen einer bovinen Endometrose wird somit die Grundlage für zukünftige prognostische Bewertungen gelegt.

Chronic inflammation is essential mechanism during the development of cardiovascular and metabolic diseases. The outcome of diseases depends on the balance between the migration/accumulation of pro-inflammatory (M1) and anti-inflammatory (M2) macrophages in damaged tissue. The mechanism of macrophage migration and subsequent accumulation is still not fully understood. Currently, the amoeboid adhesion-independent motility is considered essential for leukocyte migration in the three-dimensional environment. We challenge this hypothesis by studying the contribution of leukocyte adhesive receptors, integrins αMβ2, and αDβ2, to three-dimensional migration of M1-polarized, M2-polarized, and resident macrophages. Both integrins have a moderate expression on M2 macrophages, while αDβ2 is upregulated on M1 and αMβ2 demonstrates high expression on resident macrophages. The level of integrin expression determines its contribution to macrophage migration. Namely, intermediate expression supports macrophage migration, while a high integrin density inhibits it. Using in vitro three-dimensional migration and in vivo tracking of adoptively-transferred fluorescently-labeled macrophages during the resolution of inflammation, we found that strong adhesion of M1-activated macrophages translates to weak 3D migration, while moderate adhesion of M2-activated macrophages generates dynamic motility. Reduced migration of M1 macrophages depends on the high expression of αDβ2, since αD-deficiency decreased M1 macrophage adhesion and improved migration in fibrin matrix and peritoneal tissue. Similarly, the high expression of αMβ2 on resident macrophages prevents their amoeboid migration, which is markedly increased in αM-deficient macrophages. In contrast, αD- and αM-knockouts decrease the migration of M2 macrophages, demonstrating that moderate integrin expression supports cell motility. The results were confirmed in a diet-induced diabetes model. αD deficiency prevents the retention of inflammatory macrophages in adipose tissue and improves metabolic parameters, while αM deficiency does not affect macrophage accumulation. Summarizing, β2 integrin-mediated adhesion may inhibit amoeboid and mesenchymal macrophage migration or support mesenchymal migration in tissue, and, therefore, represents an important target to control inflammation.

Dans cette thèse, nous avons combiné les approches des cultures single-cell, de cytométrie en flux,des analyses de métabolisme énergétique et de génétique moléculaire afin d’explorer les effets del’Acétate d’α-Tocopherol (α-TOA) sur les cellules stromales mésenchymateuses (MStroC) et leurs souspopulations fonctionnelles (cellules souches et progénitrices mésenchymateuses). L’autre but était de tester une molécule de miR-210 par rapport à son utilisation potentielle comme « hypoxia mimicking molecule ». Après avoir démontré l’hétérogénéité de la population MStroC et conclu que la population de premier passage est appropriée pour des expérimentations ultérieures, nous avons trouvé que l’α-TOA présentait un effet positif sur le maintien de la capacité proliférative élevée des cellules souches mésenchymateuses. Cet effet est accompagné d’une atténuation de l’activité de la chaîne de transport d’électrons (ETC) qui pourrait d’autre part expliquer l’accroissement modéré du niveau des Reactive Oxygen Species mitochondriales (mtROS) que nous avons détectées. L’augmentation du niveau de mtROS pourrait être associée à une dégradation de protéine HIF-1 dans la population MStroC exposée à l’α-TOA. Bien que nous n’ayons pas détecté d’augmentation compensatoire de la glycolyse, les phénomènes observés représentent en partie la réponse cellulaire complexe au faible niveau d’O2. Il a été établi que ce phénomène était relié au maintien de primitivité des cellules souches. Le mécanisme exact reste à clarifier ainsi que son potentiel translationnel. En outre, nous avons apporté la preuve que miR-210 fait partie intégrante de la réponse des MStroC à la faible concentration en O2. Dans cette étude, nous avons montré que l’augmentation de l’expression de miR-210 sur une période courte (jusqu’à 24 heures) et après une période étendue (jusqu’à 72 heures) d’exposition des MStroC à une faible concentration en O2. De plus, nous avons prouvé que ce micro ARN pouvait être régulé par les deux facteurs transcriptionnels HIF-1 et HIF-2, nous laissant penser que ceci faisait partie intégrante de la réponse des MStroC à une faible concentration en O2. Jusqu’à présent, nos données suggèrent que miR-210 est digne d’intérêt en tant que bonne molécule « hypoxia mimicking ». / In this thesis, we combined approaches of single-cell cultures, flow-cytometry, energetic metabolismanalysis and molecular genetics in order to get insight in the effects of α-Tocopherol-Acetate (α-TOA)on Mesenchymal Stromal Cells (MStroC) and their functional subpopulations (mesenchymal stem and progenitor cells). The other aim was to test a miR-210 molecule with respect to its potential use as hypoxia mimicking molecule. After defining MStroC population heterogeneity and concluding that the first passage population is convenient for further experiments, we demonstrated that α-TOA exhibits a positive effect on the maintenance of high proliferative capacity of mesenchymal stem cells. This effect could be associated with an attenuation of electron transport chain (ETC) activity, which, on the other hand could explain moderate increase in the level of mitochondrial Reactive Oxygen Species (mtROS) we detected. The increase in mtROS level could be associated with a decreased HIF-1 alpha protein degradation in MStroC exposed to α-TOA. Although we did not detect a compensatory increase in glycolysis, the observed phenomena depict part of a complex cellular response to the low O2 that is demonstrated to be related with maintenance of stem cell primitiveness. The exact mechanism remains to be elucidated as well as its translational potential. In addition, we provided new evidences that miR-210 is integral part in MStroC response to low O2. In the study, we showed increased in miR-210 expression in a short-term (up to 24 hours) and after extended (up to 72 hours) MStroC exposed to low O2. Moreover, we demonstrated that this micro- RNA could be regulated by both HIF-1 and HIF-2 transcriptional factors, suggesting it as integral part of MStroC response to low O2. So far, our data suggest that miR-210 is worthy to be considered as good hypoxia mimicking molecule.

La multivalence est reconnue en tant qu’outil permettant d’augmenter le pouvoir d’inhibition d’un inhibiteur. La mise en évidence, en 2010, d’un effet multivalent puissant sur l’inhibition des glycosidases par un iminosucre multivalent a ouvert la voie vers la synthèse de clusters toujours plus puissants. En 2016, un composé multivalent a permis d’atteindre une inhibition 173000 fois meilleure que le composé monovalent correspondant, ce qui équivaut à une augmentation record du pouvoir d’inhibition par iminosucre de 4800. La synthèse d’une nouvelle génération d’iminosucres multivalents à ligand affin pour sa cible, pour parvenir à augmenter encore l’effet multivalent, était mon objectif de thèse. Au cours de ce travail, de nouveaux iminosucres multivalents à motif gluco- ou mannoimidazole, très affin des mannosidases, ont été synthétisés. Ces composés multivalents ont permis de travailler sur deux projets parallèles : un projet fondamental et un projet appliqué. Le premier a consisté en l’étude de l’influence de l’affinité du ligand sur l’effet multivalent par mesure du pouvoir d’inhibition sur l’enzyme commerciale répondant le mieux à l’effet multivalent, l’α-mannosidase de Jack-bean. Les résultats montrent l’existence d’un effet multivalent notable mais sa valeur n’est pas aussi importante comparée aux études précédentes. Les iminosucres multivalents pouvant également cibler les glycosidases d’intérêt thérapeutique, nous nous sommes intéressés, dans le cadre du projet appliqué, au traitement de la mucoviscidose. L’idée était de viser les mannosidases I et II du réticulum endoplasmique pour permettre de secourir la protéine CFTR déficiente impliquée dans cette maladie. Malheureusement, aucun effet correcteur ni potentiateur n’a pu être observé pour nos composés. En marge de ces axes principaux, une méthode de déshydroxylation sélective a été optimisée et développée en élargissant son champ d’application et en apportant des preuves mécanistiques. / Multivalency is known to be a tool to drive inhibitors more potent. The multivalent effect, evidenced in 2010 with multivalent iminosugar on glycosidase inhibition, paved the way to the synthesis of multimeric inhibitors even more powerful. In 2016, an iminosugar cluster was reported to be 173 000 times more potent inhibitor compared to the monovalent reference. This is equal to an inhibitory potency enhancement of 4800 per iminosugar. The goal of my PhD was the synthesis of a new generation of multivalent iminosugars very potent towards their target, to keep increasing multivalent effect. New multivalent iminosugars with glycoimidazole motifs, with high affinity towards mannosidases, were synthetised. Those multivalent compounds allowed us to work on two parallel projects: a fundamental and an applied one. The first one focused on the influence of ligand affinity on multivalent effect by measuring the inhibition potency on the most sensitive to multivalent effect commercially available enzyme: the Jack-bean α-mannosidase. Results showed that multivalent effect was maintained but at a lower level than those reported previously. Multivalent iminosugars being also able to target glycosidases of therapeutic interest, we were interested in the treatment of cystic fibrosis. Targeting endoplasmic reticulum mannosidases I and II could restore the CFTR protein whose deficiency is the root cause of the disease. Unfortunately, no corrective or potentiation effect were observed. Aside those principal lines, a selective dehydroxylation method was optimized and developed widening the scope and providing mechanistic proofs.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(薬科学) / 甲第20303号 / 薬科博第72号 / 新制||薬科||8(附属図書館) / 京都大学大学院薬学研究科薬科学専攻 / (主査)教授 川端 猛夫, 教授 高須 清誠, 教授 竹本 佳司 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Pharmaceutical Sciences / Kyoto University / DGAM

Объектами исследования являются витамины разной гидрофильности и витаминосодержащие препараты в таблетированной форме. Цель работы: исследование антиоксидантных свойств витаминных препаратов различной гидрофильности. Исследована антиоксидантная емкость модельных растворов и смесей антиоксидантов разной гидрофильности потенциометрическим методом; подобраны оптимальные условия для проведения анализа липофильного и гидрофильного соединений в совместном присутствии; исследованы фармацевтические препараты в таблетированной форме, содержащие витамины С и Е; проведено сравнение результатов с методом Фолина-Чокальтеу. Рассмотрена возможность применения методики определения АОЕ в условиях микрофлюидного устройства. / The objects of research are vitamins of different hydrophilicity and vitamin-containing preparations in tablet form. Purpose of the work: study of the antioxidant properties of vitamin preparations of various hydrophilicity. The antioxidant capacity of model solutions and mixtures of antioxidants of different hydrophilicity was investigated by potentiometric method; the optimal conditions were selected for the analysis of lipophilic and hydrophilic compounds in their joint presence; investigated pharmaceutical preparations in tablet form containing vitamins C and E; the results are compared with the Folin-Chocalteu method. The possibility of using the method for determining AOE in a microfluidic device is considered.

In order to improve the production of acarbose, the fermentation medium of acarbose-producing strain Actinoplanes sp. KCTC 9161 – L14 mutant was optimized in this internship. Fractional factorial design was employ to investigate the influences of glucose, maltose and corn power on acarbose production (by a-glucosidase inhibitory ability). Two significant factors: glucose and maltose have significant and positive effects on acarbose amount. In addition, a model was obtained from the regression results of fractional factorial experiment. Other success, we demonstrated that chromatography by active charcoal column can used to purify acarbose from fermentation broth. Acarbose amount in purification solution was 191.5 g/L and an acarbose - purification process was inducted. / Nhằm mục đích nâng cao khả năng sinh tổng hợp hoạt chất acarbose từ chủng đột biến Actinoplanes sp. KCTC 9161-L14, môi trường lên men của chủng dùng để sản xuất acarbose đã được tối ưu hóa. Một phần mềm thiết kế đã được thiết lập để khảo sát ảnh hưởng của glucose, maltose và bột ngô đến khả năng sản xuất acarbose (thông qua hoạt tính ức chế a-glucosidase). Kết quả đã cho thấy, hai yếu tố glucose và maltose có ý nghĩa quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh tổng hợp acarbose. Một phương trình đã được hình thành từ kết quả tối ưu. Bên cạnh đó, chúng tôi đã chứng minh được cột sắc ký sử dụng than hoạt tính có thể tinh sạch acarbose từ dịch lên men. Hàm lượng acarbose trong dung dịch tinh sạch đạt 191,5 g/l và một quy trình tinh sạch acarbose được đề xuất.

Les maladies neurodégénératives d’Alzheimer et de Parkinson sont caractérisées par des agrégats des peptides des amyloïdes-beta (Aβ) et l’alpha synucléine (αSyn), respectivement. L’agrégation de ces peptides solubles donne les matériels insolubles (les amyloïdes) sous forme de fibrilles et de plaques. L’agrégation de ces amyloïdes insolubles cause de la toxicité cellulaire dans le cerveau provoquant les effets neurodégénératifs. Les D, L-α-cyclopeptides synthétiques (e. g., CP-2, c-[leu-Nle-trp-His-ser-Lys]) furent synthétisés précédemment par le groupe de Rahimipour. Ils sont capables de former des nanotubes par pont hydrogène capables d’inhiber l’activité néfaste des amyloïdes. Les azapeptides utilisent de semicarbazide comme un substituant d’amide aminé. Insérés dans le D, L-α-cyclopeptide CP-2, les aza-résidus permettent d’améliorer la basicité de Lewis et l’acidité de Bronsted du peptide pour obtenir des ponts hydrogènes plus forts. Les azapeptides [azaNle3]-CP-2, [azaHse6]-CP-2 et [azaGly6]-CP-2 offrent d’excellents résultats au niveau des tests biologiques pour inhiber l’activité des amyloïdes ainsi que pour réduire la mortalité cellulaire en présence d’amyloïdes. À partir de ces résultats prometteurs, l’insertion de deux azapeptides dans un D, L-α-cyclopeptide a été effectué. En remplaçant l’histidine par l’alanine pour éviter des problèmes d’épimérisation, quatre nouveaux diazacyclopeptides ont été synthétisés en insérant les aza-résidus : l’aza-norleucine (azaNle), l’aza-homoserine (azaHse) et l’azaglycine (azaGly). Leur synthèse ainsi que leur caractérisation biophysique préliminaire seront présentés. / Alzheimer's and Parkinson's diseases are neurodegenerative diseases characterized by the aggregation of the peptides amyloid-beta (Aβ) and alpha-synuclein (Synα), respectively. The aggregation of these soluble peptides gives insoluble peptides (amyloids) in the forms of fibrils and plaques. Aggregation of insoluble amyloids can cause cellular toxicity in the brain resulting in neurodegenerative effects. Certain synthetic cyclic D,L-alpha-peptides (e.g., CP-2, c-[leu-Nle-trp-His-ser-Lys]) were previously synthesized by the Rahimipour laboratory and shown to form intermolecular hydrogen bonds and self-assemble into nanotubes capable of inhibiting the aggregation and harmful effects of amyloids. Azapeptides employ semicarbazides as amino amide surrogates. Insertion of aza-residues into the D,L-α-cyclopeptide CP-2 was explored to alter the Lewis basicity and Bronsted acidity of the peptide and improve hydrogen bonding potential. The azapeptides [azaNle3]-CP-2, [azaHse6]-CP-2, and [azaGly6]-CP-2 inhibited effectively amyloid aggregation and reduced amyloid-induced cell death. Based on the promising results of single aza-residue substitutions, the insertion of two aza-residues into D,L-α- cyclopeptide CP-2 analogs was investigated. Histidine was replaced with alanine to minimize epimerization. Four new diazacyclopeptides were synthesized by inserting aza-norleucine (azaNle), aza-homoserine (azaHse) and aza-glycine (azaGly). The syntheses and preliminary biophysical characterizations of the diazacyclopeptides will be presented.

Les expériences suivantes testent l’hypothèse que la sérine/thréonine kinase p38α/β MAPK inhibe la rentrée dans le cycle cellulaire des cardiomyocytes ventriculaires de rats nouveau-nés (CVRNs), et induit l’expression d’un panel de cytokines/chimiokines inflammatoires. Le traitement des CVRNs par le phorbol 12,13-butyrate (PDBu), activateur de la protéine kinase C (PKC), aboutit au recrutement de l’isoforme conventionnelle (PKC-α) et des isoformes nouvelles (PKC-δ et PKC-ε) de PKC en l’absence de la rentrée dans le cycle cellulaire. Cette absence d’entrée dans le cycle cellulaire à la suite du traitement par PDBu est associée à une augmentation d’expression des ARNm des gènes qui bloquent la rentrée dans le cycle cellulaire. Les gènes comprennent Runx1(Runt-related transcription factor 1) et CDKN2a (cyclin-dependent kinase inhibitor 2A) également connu sous le nom de p16, inhibiteur du cycle cellulaire. En présence de l’inhibiteur de p38α/β MAPK, SB203580, le traitement PDBu induit une entrée dans le cycle cellulaire de deux populations distinctes de cardiomyocytes caractérisées par l’absence ou l’expression de novo de la protéine filamenteuse Nestine. En parallèle, le co-traitement PDBu/SB203580 atténue l’augmentation du niveau d’expression de l’ARNm de Runx1 et CDKN2a. L’inhibition pharmacologique du recrutement de PKC-α par GF109203X, inhibe sélectivement la rentrée dans le cycle cellulaire des CVRNs qui présentent une expression de novo de Nestine. En parallèle, le traitement par PDBu augmente le niveau d’ARNm d’un panel de cytokines inflammatoires et la co-administration de SB203580 inhibe cette réponse. Ces données révèlent que le cœur des rats nouveau-nés contient deux sous-populations distinctes de cardiomyocytes ventriculaires qui rentrent dans le cycle cellulaire à la suite d’un co-traitement PDBu / SB203580, et que la réponse proliférative est associée à une diminution des cytokines inflammatoires. Collectivement, ces résultats mettent en relief une nouvelle prémisse selon laquelle le recrutement de p38α/β MAPK médié par PKC-α joue un rôle central dans l’inhibition de l’entrée dans le cycle cellulaire et induit une réponse inflammatoire robuste par les CRVNs. / The following experiments test the hypothesis that the serine/threonine kinase p38α/β MAPK inhibits the cell cycle re-entry of neonatal rat ventricular cardiomyocytes (NNVMs) and induces the expression of a panel of inflammatory cytokines/chemokines. Treatment of NNVMs with phorbol 12,13-butyrate (PDBu), an activator of protein kinase C (PKC), results in the recruitment of the conventional isoform (PKC-α) and novel isoforms (PKC-δ and PKC-ε) of PKC in the absence of cell cycle re-entry. This lack of cell cycle re-entry following PDBu treatment is associated with an increase in the expression of mRNA of genes that inhibit cell cycle re-entry. These genes include Runx1 (Runt-related transcription factor 1) and CDKN2a (cyclin-dependent kinase inhibitor 2A), also known as p16, a cell cycle inhibitor. In the presence of the p38α/β MAPK inhibitor, SB203580, PDBu treatment induces cell cycle re-entry in two distinct populations of cardiomyocytes characterized by the absence or de novo expression of the filamentous protein Nestin. In parallel, co-treatment with PDBu/SB203580 attenuates the increase in Runx1 and CDKN2a mRNA levels. Pharmacological inhibition of PKC-α recruitment by GF109203X selectively inhibits cell cycle re-entry of NNVMs exhibiting de novo Nestin expression. Additionally, PDBu treatment increases the mRNA levels of a panel of inflammatory cytokines, and co-administration of SB203580 inhibits this response. These data reveal that the heart of neonatal rats contain two distinct subpopulations of ventricular cardiomyocytes that re-enter the cell cycle following PDBu/SB203580 co-treatment, and that the proliferative response is associated with a decrease in inflammatory cytokines. Collectively, these results highlight a novel premise whereby p38α/β MAPK recruitment mediated by PKC-α plays a central role in inhibiting cell cycle re-entry and induces a robust inflammatory response by NNVMs.

Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2014. / ENGLISH ABSTRACT: The study of α clustering is a well-established topic of research in nuclear physics. Recent experimental evidence has revealed the first 2+ excitation of the Hoyle state in 12C, which is known to have a strong α cluster structure. The idea of multi-particle α cluster structures in light nuclear matter has received much attention from theoretical investigations of late. This research has profound implications in the fields of both nuclear structure and nuclear astrophysics. The 20Ne nucleus is a good example for α clustering, since many of its states are known to have α clustering structures. Few low spin states are known at high excitation energies of this nucleus. It is predicted that this nucleus contains a 0+ 5-α cluster state, a so-called ‘Hoyle analogue state’, above its 5-α break-up threshold at Ex = 19.17 MeV. This thesis presents a study of the 20Ne nucleus with the 22Ne(p,t)20Ne reaction at laboratory angles θlab =(0◦, 7◦, 16◦, 27◦). The iThemba LABS K600 magnetic spectrometer was employed with a beam of energy Elab = 60 MeV, incident upon a 22Ne gas target held intact by Aramid foils. The aim was to search for low spin states in 20Ne at excitation energies above Ex = 15 MeV, and, possibly, to find an indication of the 5-α cluster state. Three narrow states were discovered at energies of Ex = 20.59 MeV, Ex = 21.16 MeV and Ex = 21.80 MeV. Calculations performed with the isobaric multiplet mass equation indicate that these states may be T = 2 isobaric analogue states of three known states in 20O. However, shell-model calculations indicate that these states may also have T = 0 or T = 1 isospin values. There is also evidence of a new state at Ex = 17.67 MeV and, possibly, of a collection of new states which could not be resolved at Ex = 18.84 MeV. A tentative candidate for the desired 5-α cluster state was observed, but this will require another measurement with cleaner background to be confirmed. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Alfa bondelvorming is ’n gevestigde navorsingsonderwerp in kernfisika. Daar is onlangse bewyse vir die ontdekking van die 2+ opwekking van die Hoyle toestand in 12C, wat ’n erkende alfa bondelstruktuur het. Die idee van multi-alfa bondelstrukture in ligte kerne het onlangs baie aandag geniet in teoretiese ondersoeke. Hierdie navorsing het besondere implikasies vir kernstruktuur, sowel as vir kernastrofisika. Die 20Ne kern bied ‘n ideale voorbeeld vir alfa bondelvorming aangesien dit bekend is dat baie van die kern se toestande alfa bondelstrukture het. Min lae-spin toestande is by ho¨e opwekenergie¨e bekend in hierdie kern. Daar word voorspel dat ’n 0+ 5-alfa bondeltoestand, ’n sogenaamde ‘Hoyle analoogtoestand’, bo die drumpel vir 5-alfa verval by Ex = 19.17 MeV bestaan. Hierdie tesis beskryf ‘n studie van die 20Ne kern met die 22Ne(p,t)20Ne reaksie by laboratorium hoeke van θlab =(0◦, 7◦, 16◦, 27◦). Die K600 magnetiese spektrometer van iThemba LABS is gebruik met ‘n proton bundel, by ‘n energie van Elab = 60 MeV, wat op ‘n 22Ne gas teiken omhul met aramid foelies gerig is. Die doel was om lae-spin toestande in 20Ne by opwekenergie¨e bo Ex = 15 MeV op te spoor, en om moontlik ook ‘n aanduiding van die 5-alfa bondeltoestand te vind. Drie smal toestande is by energie¨e van Ex = 20.59 MeV, Ex = 21.16 MeV en Ex = 21.80 MeV opgespoor. Berekeninge wat met die isobariese multiplet massa vergelyking uitgevoer is, dui daarop dat hierdie toestande T = 2 isobariese analoogtoestande van drie bekende toestande in 20O kan wees, hoewel skilmodel berekeninge ook T = 0 en T = 1 kandidate aandui. Daar is ook bewyse van ’n nuwe toestand by Ex = 17.67 MeV, en moontlik van ’n versameling nuwe toestande rondom Ex = 18.84 MeV wat nie uitmekaar geken kon word nie. ‘n Tentatiewe kandidaat vir die gesogte 5-alfa bondel toestand is waargeneem, maar nog ‘n meting met ’n skoner agtergrond word vir bevestiging benodig.