Caractérisation de CCX2, un élément de la super-famille des antiports cationiques CaCA et de son rôle dans l’homéostasie minérale.<p><p>L'homéostasie des métaux est importante pour les fonctions cellulaires. Elle dépend de la régulation stricte des transports cellulaires d'ions métalliques et des espèces métalliques complexées. Nous rapportons ici l'analyse fonctionnelle chez Arabidopsis thaliana d'un élément de la superfamille CaCA, CCX2 (Calcium Cation eXchanger 2) qui n’est pas encore caractérisé dans les plantes. Nous avons pu observer en utilisant une fusion aves la protéine fluorescente GFP (Green Fluorescent Protein) que la protéine AtCCX2 était localisée dans le réticulum endoplasmique. L’expression de CCX2 est régulée par des traitements en métaux divers et par la carence en magnésium en particulier. De plus, l'expression du gène est régulée par la photopériode mais n’est probablement pas sous le contrôle de l'horloge circadienne. La caractérisation d'un mutant knock-out d’Arabidopsis a révélé que l’absence de l’activité CCX2 entrainait une meilleure croissance pendant la carence Mg (dans les conditions testées) mais pas de phénotype particulier sur les milieux aves excès de Zn ou de Cd ou induisant un stress osmotique. A ce stade, nous de pouvons apporter une explication au phénomène de tolérance pendant la carence Mg. Par ailleurs, le mutant ccx2 montre une réponse altérée à des hormones telles l’auxine et l’éthylène. Parce ce que le phénotype ccx2 mutant est relativement discret, des doubles mutants avec les gènes homologues les plus proches (CCX1 et CCX3) ont été créés. Alors que les mutants ccx1 et ccx3 sont plus résistants à la carence en Mg et ccx1 plus résistant à la déficience Zn, aucun effet additif de ces mutations avec la perte de fonction de CCX2 n’a été observé. Les profils en minéraux du mutant ccx2 ne permettent pas de confirmer des différences significatives dans les concentrations d’éléments minéraux mesurés. Des tendances pour le Ca2+ en particulier sont observées et devraient être confirmés par d’autres expériences. La surexpression hétérologue dans la levure ou dans une suspension de cellules BY2 de tabac, la surexpression dans la plante et la production de protéine pour des études d’activité de transport dans des vésicules n’ont pu être possibles pour la caractérisation de CCX2. L’expression de CCX2 semble toxique pour les bactéries, la levure et les cellules de plantes; en effet les organismes hôtes sont morts lors de l'induction de l'expression (testé au niveau de la levure). Cet effet pourrait être lié à la perturbation de l’homéostasie du Ca2+ qui joue un rôle très important comme messager secondaire lors de la perception d’un stimulus et en particulier lors de l’apoptose. L’Analyse AhCAX8/CCX2 AhCCX2 est constitutivement plus exprimé dans les racines de l’hyperaccumulatrice de Zn et Cd, Arabidopsis halleri (accession d’Auby) par rapport à sa parente proche non tolérante non accumulatrice A. lyrata ssp petraea. L'expression plus élevée pourrait être liée à l'adaptation aux hautes concentrations de zinc et de cadmium dans le sol. Nous avons pu observer qu’avec une protéine GFP, AhCCX2 est également localisée au niveau du réticulum endoplasmique comme son homologue AtCCX2. Puisque une haute expression de CCX2 est toxique pour les organismes, nous avons exprimé la protéine sous le contrôle de son propre promoteur dans A. thaliana. Cette expression faible et spécifique a pu être atteinte sans signe de toxicité. La caractérisation de A. thaliana exprimant AhCCX2 dans le type sauvage ou le mutant ccx2 a montré une meilleure croissance lors d’une déficience Mg et, dans les plantes ccx2 qui expriment AhCCX2, une moins bonne croissance lors d’une carence en Zn. Les analyses minérales des plantes exprimant AhCCX2 n’ont pas montré de différence au niveau des concentrations en minéraux. Cependant, certaines tendances ont été observées pour les concentrations en Ca, Fe et Zn qui doivent être confirmées. Nos données suggèrent pour AhCCX2 un rôle dans l'homéostasie du Zn. Un niveau d'expression élevé d’AhCCX2 a un impact négatif sur la croissance lors d’une carence en zinc et pourrait être une partie des adaptations à un approvisionnement en Zn élevé. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Globally, protein malnutrition remains problematic, adversely affecting several systems including the immune system. Although poorly understood, protein restriction severely disrupts host immunity and responses to infection. Induction of high-affinity, long-lasting immunity depends upon interactions between B and T lymphocytes. B lymphocytes exploit several pathways including endocytosis, macroautophagy, and chaperone-mediated autophagy to capture and deliver antigens to the endosomal network. Within the endosomal network antigens are processed and loaded onto major histocompatibility complex (MHC) class II molecules for display and recognition by T lymphocytes. To examine the effect of macronutrient malnutrition on MHC class II antigen presentation, we grew B lymphocytes in media containing amino acids, sugars and vitamins but lacking serum, which contains several types of macronutrients. Our studies show macronutrient stress amplified macroautophagy, favoring MHC class II presentation of cytoplasmic antigens targeted to autophagosomes. By contrast, macronutrient stress diminished MHC class II presentation of membrane antigens including the B cell receptor (BCR) and cytoplasmic proteins that utilize the chaperone-mediated autophagy pathway. The BCR plays a critical role in MHC class II antigen presentation, as it captures exogenous antigens leading to internalization and degradation within the endosomal network. While intracellular protease activity increased with macronutrient stress, endocytic trafficking and proteolytic turnover of the BCR was impaired. Addition of high molecular mass macronutrients restored endocytosis and antigen presentation, evidence of tightly regulated membrane trafficking dependent on macronutrient status. Cytosolic chaperone HSC70 has been shown to play a role in endocytosis, macroautophagy, chaperone-mediated autophagy and proteolysis by the proteasome, potentially connecting distinct routes of antigen presentation. Here, altering the abundance of HSC70 was sufficient to overcome the inhibitory effects of nutritional stress on BCR trafficking and antigen presentation suggesting macronutrient deprivation alters the availability of HSC70. Together, these results reveal a key role for macronutrient sensing in regulating immune recognition and the importance of HSC70 in modulating distinct membrane trafficking pathways during cellular stress. These results offer a new explanation for impaired immune responses in protein malnourished individuals.

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This study was conducted to compare the availability of Zn from two Zn sources, an amino acid chelate and ZnSO₄. In three experiments, 78 Zn depleted and 24 Zn adequate pigs were used. Pigs were depleted of Zn by feeding an isolated soy protein, semi purified diet containing 17 ppm Zn. Of the 78 depleted pigs, 60 pigs were Zn repleted. During Zn repletion in Exp. 1, depleted pigs were fed the low Zn diet supplemented with 5, 15, or 45 ppm Zn either as ZnSO₄ or as Zn amino acid chelate (ZnAAC). In Exp. 2 and 3, low Zn diets were only supplemented with 45 ppm Zn. Zinc adequate pigs, used in Exp. 1 and 2, were fed the 45 ppm supplemental Zn diets. To evaluate differences in site and rate of apparent Zn absorption, chromic oxide was added to the diets of depleted pigs in Exp. 1 and 3. In all experiments, a 24-d period was sufficient to severely deplete the porcine body Zn stores, and to cause parakeratosis and growth retardation. Serum Zn concentrations and serum ALP-activities of depleted pigs dramatically decreased (P < .01) during the first 14 d of Zn depletion. At the end of Zn depletion, Zn contents in liver, kidney, pancreas, brain, and small intestine tissues of pigs fed the low Zn diet were reduced (P < .01) by 10 to 40 % compared with the adequate pigs fed the ZnSO₄ and ZnAAC diets. In Exp. 2, the growth retardation was associated with a low (P < .05) serum mitogenic activity and pituitary RNA content of depleted pigs compared with pair-fed adequate pigs. Moreover, the growth hormone mRNA fraction tended to be reduced (P < .10) for the Zn depleted pigs. In Exp. 1, the apparent absorption of Zn was higher (P < .01) for pigs fed ZnAAC compared with the ZnSO₄ group; however, this was not confirmed in Exp. 3 unless coefficients were corrected for Cr recovery. Furthermore, absorption of Zn occurred primarily within jejunal and distal segments of the small intestine. In the balance of Exp. 3, disappearance rates of Zn, Cu, Fe and DM were higher (P < .01) in depleted pigs fed ZnAAC compared with ZnSO₄. The recovery of Cr also was different (P < .01) between pigs fed the ZnSO₄ (87 %) and ZnAAC (70 %) diets. Moreover, the moisture content of the fecal matter was 11 % higher (P < .01) for the ZnAAC group compared with pigs fed ZnSO₄. In Exp. 1, depleted pigs fed the 15 ppm ZnSO₄ and ZnAAC diets regained their ability to grow, however, replenishment of body fluid and tissue Zn pools did not occur within the 24-d Zn repletion period. Both the 5 ppm ZnSO₄ and ZnAAC groups did not respond to Zn repletion within a 12-d period. In all experiments, the rate and degree of repletion of body fluid and tissue Zn stores was not different between pigs fed the 45 ppm ZnSOq and ZnAAC diets, although a higher (P < .05) serum mitogenic activity was observed for the adequate pigs fed ZnAAC compared with ZnSO4. In conclusion, an amino acid chelate did not improve growth, or rate and degree of replenishment of body fluid and tissue levels of Zn compared with pigs fed ZnSO₄. However, ZnAAC may have influenced intestinal luminal conditions since a higher rate of disappearance of Zn, Cu, Fe, Cr, and DM was measured. / Ph. D.

<p align="justify"><i>Note des Bibliothèques :la thèse du Dr Vanderpas a été défendue en 1991 mais il n'est techniquement pas possible d'indiquer cette date dans le logiciel Bictel/e.</i></p><p><p><p align="justify"><u>Première partie</u> :Fonction thyroïdienne de la naissance à 7 ans chez les enfants d’un essai clinique de supplémentation d’huile iodée versus placebo à la femme enceinte.</p><p><p><p align="justify">L’endémie goitreuse du Nord-Congo (République démocratique, ex-Zaïre) a fait l’objet d’un programme de santé publique de prévention du goitre et du crétinisme dans le cadre du Centre d’Etudes Médicales de l’Université Libre de Bruxelles pour les actions de coopération de 1974 à 1995. Le partenaire congolais était l’Institut de Recherche Scientifique et le Bureau National des Troubles dus à la Carence Iodée.</p><p><p><p align="justify">Le présente travail s’inscrit dans ce contexte et analyse plus particulièrement la fonction thyroïdienne chez l’enfant de zéro à sept ans, dans la continuité d’un suivi d’un essai clinique pharmacologique randomisé et contrôlé (RCT, Randomised Clinical Trial) de phase 2 consistant à administrer une huile iodée (Lipiodol®) à des femmes enceintes se présentant à la maternité de Karawa. Cette cohorte de femmes enceintes a été précédemment étudiée par le Professeur Claude-Hector Thilly*.</p><p><p><p align="justify">Chez les enfants nés de mères non supplémentées en iode, l’histoire fonction thyroïdienne se caractérise comme suit :<p><li>Une fonction thyroïdienne relativement stable au ours de la première année de vie par rapport aux valeurs de TSH et de T4 sériques du sang de cordon ;les moyennes de ces marqueurs biologiques sont clairement indicateurs d’un niveau de carence iodée par rapport aux normes d’une population d’enfants belges d’âge comparable (T4 sérique abaissée et TSH sérique élevée) ;</li><p><li>Une aggravation des altérations de la TSH et de la T4 sériques au cours de la deuxième année de vie, aggravation qui se poursuit jusqu’à la quatrième année ;</li><p><li>Un maintien de marqueurs biologiques de TSH et T4 sérique fortement altérés au moins jusqu’à l’âge de 7 ans (étendue d’âge étudiée).</li></p><p><p><p align="justify">Dans cette région, le manioc est connu pour son rôle goitrogène, au travers de son contenu en glucosides cyanogènes, et il avait été précédemment démontré que le thiocyanate élevé des mères passait librement la barrière placentaire. Au cours de la première année de vie, lorsque les nourrissons sont essentiellement alimentés au sein, le thiocyanate sérique diminue fortement et se rapproche de valeurs observées chez des enfants d’autres régions non exposés au manioc. La dégradation de la fonction thyroïdienne au cours de la deuxième année de vie coïncide avec l’introduction du manioc dans l’alimentation. Pour une valeur de concentration urinaire en iode stable au cours des 7 premières années de vie, la prévalence de goitre et les variations de T4 et TSH sériques suivent celles du thiocyanate sérique. Cela est confirmé au travers d’une analyse multi-variée qui met en évidence l’association entre les valeurs moyennes de TSH et T4 et les concentrations urinaires en iode et en thiocyanate.</p> <p><p><p align="justify">L’administration intra-musculaire d’huile iodée prévient les altérations de la fonction thyroïdienne chez la mère (Thilly 1978), et cette protection s’étend chez l’enfant jusqu’à 24 mois, c’est-à-dire jusqu’à ce que l’allaitement maternel reste le principal apport nutritionnel. Au-delà de 24 mois, des altérations de la fonction thyroïdienne apparaissent chez certains de ces enfants (Elévation de la TSH et abaissement de la T4), et au-delà de 4 ans, la fréquence des altérations de la fonction thyroïdienne est aussi fréquente chez les enfants de mères traitées que chez les enfants de mères non traitées.</p><p><p><p align="justify">Au vu de la fréquence fort élevée d’altérations de la fonction thyroïdienne entre 4 et 7 ans (2/3 ont une TSH anormalement élevée > 10 mU/L), seuls certains enfants présentent les stigmates d’une hypothyroïdie prolongée depuis le début de l’existence. Il apparaît qu’il y a lieu de distinguer des hypothyroïdies juvéniles de durée, de sévérité, et de timing différents. Si l’hypothyroïdie juvénile est aussi fréquente au-delà de 4 ans dans les deux groupes de l’étude, les stigmates cliniques d’hypothyroïdie persistante sont plus fréquemment observés chez les enfants nés de mères non supplémentées en iode que chez les autres. De plus, la sévérité des stigmates cliniques (degré d’arriération mentale ;importance du retard de développement statural) démontre que l’hypothyroïdie persistante s’est installée plus précocement chez ertains enfants nés de mères non supplémentées en iode que chez les autres. Dans les formes les plus sévères, l’évolution staturale et le niveau d’intelligence de ces enfants avec hypothyroïdie persistante sont compatibles avec le tableau clinique de crétinisme myxédémateux endémique décrits chez le sujet adulte par les Professeurs François Delange et Jacques Dumont.</p><p><p><p><p align="justify"><u>Deuxième partie</u>: étude du métabolisme iodé chez les enfants hypothyroïdiens et mise en évidence de la carence combinée en iode et en sélénium.</p> <p><p><p align="justify">Certains enfants hypothyroïdiens le sont depuis longtemps (depuis la naissance, éventuellement), d’autres le sont transitoirement, sans que leur hypothyroïdie passagère ne laisse de séquelles évidentes en termes de retard statural ou d’arriération mentale.</p><p><p><p align="justify">Ceux qui sont en hypothyroïdie persistante au-delà de 4 ans ont une fonction thyroïdienne altérée :lorsqu’on leur administre de l’iode, leur glande ne répond pas à cette correction de carence iodée, et ils demeurent profondément hypothyroïdiens. Ce phénomène de non réponse à la correction de la carence iodée n’estpas observé chez les enfants hypothyroïdiens plus jeunes :cela démontre qu’il y a, chez certains enfants, une perte progressive de la capacité fonctionnelle de la thyroïde à répondre à la supplémentation iodée. Ces sujets développent le tableau clinique de crétin myxédémateux endémique.</p><p><p><p align="justify">On constate que l’hypothyroïdie juvénile recouvre un vaste spectre depuis les cas d’hypothyroïdie transitoire jusqu’aux cas d’hypothyroïdie irréversible, même après correction de la carence iodée.</p><p><p><p align="justify">Sur base d’hypothèse physiopathologique de cette perte de capacité fonctionnelle de la thyroïde chez certains jeunes enfants, il a été proposé qu’une carence combinée en iode et en sélénium pourrait expliquer ce processus. Une telle carence combinée a été décrite dans notre travail dans la région goitreuse du Nord-Congo, et pas dans d’autres régions non goitreuses du même pays ou dans d’autres endémies goitreuses avec peu de crétinisme myxédémateux endémique (Soudan, Sénégal).</p> <p><p><p align="justify"><FONT size=1>*Thilly Claude-Hector, Delange François, Lagasse Raphael, Bourdoux Pierre, Ramioul L, Berquist Helen, Ermans André-Marie. Fetal hypothyroidism and maternal thyroid status in severe endemic goiter. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism.</FONT></P><p><p> / Agrégation de l'enseignement supérieur, Orientation médecine / info:eu-repo/semantics/nonPublished

MSCPNT / Department of Nutrition

Le présent travail repose sur l’hypothèse que l’infection par le VIH provoque et/ou aggrave les déficits nutritionnels de l’enfant. Ces déficits nutritionnels aggravent le déficit immunitaire et ont un impact négatif sur la survie de l’enfant infecté par le VIH/SIDA. Mais cette malnutrition même grave peut être améliorée et l’amélioration de l’état nutritionnel peut améliorer la santé d’enfants infectés par le VIH, en stade avancé de la maladie, afin de rendre possible leur prise en charge par les antirétroviraux.<p>Les travaux ont été réalisés au Burkina Faso. Le contexte géographique est favorable au développement des maladies infectieuses et parasitaires. La mortalité infanto juvénile y est élevée et ainsi que la proportion d’enfant malnutris. Bien que la courbe de la prévalence du VIH montre un début de ralentissement, l’infection continue de progresser chez les enfants.<p>Principales conclusions et implications de nos travaux :<p>& / Doctorat en Sciences de la santé publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

[Truncated abstract] Industrial processing to refine alumina from bauxite ore produces millions of tonnes of refining residue each year in Australia. Revegetation of bauxite residue sand (BRS) is problematic for a number of reasons. Harsh chemical conditions caused by residual NaOH from ore digestion mean plants must overcome extremely high pH (initially >12), saline and sodic conditions. At such high pH, manganese (Mn) is rapidly oxidised from Mn2+ to Mn4+. Plants can take up only Mn2+. Thus, Mn deficiency is common in plants used for direct BRS revegetation, and broadcast Mn fertilisers have low residual value. Added to this, physical conditions of low water-holding capacity and a highly compactable structure make BRS unfavourable for productive plant growth without constant and large inputs of water as well as Mn. However, environmental regulations stipulate that the residue disposal area at Pinjarra, Western Australia, be revegetated to conform with surrounding land uses. The major land use of the area is pasture for grazing stock. Hence, pasture revegetation with minimum requirement for fertiliser and water application is desirable. This thesis investigates a number of avenues with potential for maintaining a productive pasture system on BRS whilst reducing the current level of Mn fertiliser and irrigation input. Emphasis was placed on elucidation of chemical and physical factors affecting Mn availability to plants in BRS