La régulation hormonale de la prolifération et de la différenciation cellulaire peut varier selon les types cellulaires ainsi que leur degré de transformation. Le but principal de ce travail était d'élaborer un système de cellules épithéliales en culture primaire et d'étudier les mécanismes de la régulation hormonale de leur croissance en fonction de leur capacité à exprimer certaines fonctions foetales et différenciées. L'élaboration d'un système de culture d'hépatocytes de rat nouveau-né, en voie de différenciation a permis d'étudier la régulation hormonale de la prolifération et de la différenciation des hépatocytes. Les hépatocytes de rat de 14 jours représentent une population de cellules diploïdes, qui sont synchronisées dans la phase Gi du cycle cellulaire au moment de l'isolement et qui expriment encore des fonctions immatures telle la production d' a-foetoprotéine. Suite à une stimulation par l'EGF et l'insuline ou l'EGF et le glucagon, les hépatocytes de rat de 14 jours ont une plus grande capacité à proliférer que les hépatocytes de rat adulte. Les seuls critères qui distinguent les populations d'hépatocytes de rats nouveau-né et adulte sont leur niveau de ploidie et leur degré de maturation. L'addition de dexaméthasone en présence de ces facteurs de croissance amènent une inhibition sélective de la production d'AFP par rapport à l'albumine, un changement généralement associé à une maturation des hépatocytes. De plus, la dexaméthasone induit une inhibition de la prolifération des hépatocytes en présence de EGF et de glucagon et non en présence d'EGF et d'insuline. Ces résultats mettent en évidence qu'il existe deux sentiers distincts par lesquels l'EGF peut être complémenté pour induire la prolifération des hépatocytes et que la dexaméthasone n'exerce un effet que sur celui utilisé par le glucagon. De plus, la prolifération et la maturation des hépatocytes peuvent être régulées de façon indépendante ou coordonnée. La dexaméthasone est le seul facteur parmi les facteurs testés capable d'induire une maturation des hépatocytes "in vitro". L'addition de DM50 ou de phénobarbital inhibe la prolifération des hépatocytes et permet de maintenir la production d ' -foetoprotéine ainsi que d'albumine. Parmi les événements induits précocement dans la phase préréplicative suite à une stimulation hormonale, plusieurs changements s'effectuent dans la synthèse, l'organisation et la phosphorylation des cytokératines. En effet, 1'addition d1 EGF induit une augmentation dans la phosphorylation de la cytokératine A sur le groupement tyrosine. Des analyses en immunofluorescence à l'aide d'anticorps monoclonaux dirigés spécifiquement contre les cytokératines A et D, anti-CK55 et anti-CK49 respectivement montrent que ce changement dans l'état de phosphorylation de la cytokératine A est associée à une réorganisation des filaments de cytokératines constituées de ces deux cytokératines A et D. D'autre part, la dexaméthasone induit une synthèse préférentielle des deux cytokératines majeures des hépatocytes, les cytokératines A et D. L'EGF n'influence pas cette réponse induite par la dexaméthasone. Cette néosynthèse préférentielle est associée à une inhibition sélective de la production d'a-foetoprotéine par rapport à l'albumine. Ces résultats montrent que les cytokératines sont vraisemblablement impliquées dans les réponses cellulaires induites par l'EGF et la néosynthèse de ces protéines est associée au programme de différenciation des hépatocytes. / Montréal Trigonix inc. 2018

Notre hypothèse est que la progestérone est un stimulant respiratoire chez le rat en développement. Nous avons établi, la courbe dose/réponse de la progestérone à différentes doses pour des rats de 4 et de 12 jours. Puis, nous avons étudié son effet à 4 mg/kg sur la réponse ventilatoire à l'hypoxie pour des rats de 1, 4, 7 et 12 jours. Dans chaque âge, 2 groupes de rats selon l'injection unique en intra-péritonéale de progestérone ou de solution saline ont subi des mesures par pléthysmographie de ventilation et de métabolisme en normoxie et en hypoxie. En normoxie, la progestérone à 4 mg/kg n'a pas d'effet sur la ventilation et le métabolisme, réduit la fréquence des apnées chez les 1 jour et l'augmente chez les 12 jours. En hypoxie, elle augmente la réponse ventilatoire d'une manière âge dépendante sans changer le métabolisme.

Cette étude a eu pour but d'élucider le rôle physiologique de l'enzyme ß-lactamase. Nous avons postulé que la ß-lactamase n'est pas exclusivement de nature bactérienne, qu'elle est reliée à une fonction physiologique importante et que cette fonction peut se retrouver chez les mammifères. Nous avons d'abord entrepris de vérifier le concept d'universalité des ß-lactamases. Des méthodes sensibles de détection ont été appliquées afin de mesurer la capacité de souches bactériennes, dites ß-lactamases-négatives, de synthétiser cette enzyme. La présence de ß-lactamase a semblé être une caractéristique commune aux bactéries grain-négatives. Une souche de Mycoplasma pneumoniae n'a montré aucune activité de ce type. Chez les micro-organismes à Gram positif, les actinomycètes Bifidobacterium et Propionibacterium ont montré une faible activité ß-lactamase. Deux Peptococcus anaerobius et un Peptostreptococcus productus n'ont pas révélé d'activité ß-lactamase décelable. Ces deux espèces sont des bactéries anaérobies strictes. Cette observation suggère que la ß-lactamase peut jouer un rôle dans le métabolisme aérobie des cellules productrices. Nous avons ensuite réalisé des expériences métaboliques avec des souches d'entérobactéries afin de vérifier si la synthèse de ß-lactamase est accrue en aérobiose. Nous avons mesuré l'effet de l'oxygène sur la synthèse de ß-lactamases inductibles et constitutives, en présence ou non de cyanure de potassium. De plus, l'influence de la pénicilline, de la source d'énergie et de la composition du milieu de culture sur le taux de synthèse de ß-lactamase fut évaluée en présence et en absence d'oxygène. L'aérobiose ainsi que le milieu minimal ont augmenté les niveaux des ß-lactamases d'Enterobacter et de Citrobacter. Le cyanure de potassium a freiné l'effet inducteur de 1'oxygène en aérobiose. Ce résultat semble suggérer que la synthèse de g-lactamase dépend davantage du fonctionnement normal de la chaîne des transporteurs d'électrons que de l'influence directe de l'oxygène à d'autres niveaux métaboliques. Nous avons justifié la nécessité de réaliser ce type d'expériences avec des souches microbiennes génétiquement définies. A la suite de ces observations, nous avons dirigé nos efforts vers la mise en évidence et la caractérisation d'une activité g-lactamase dans des cellules de mammifères. Les méthodes d'études ont été basées sur 1 'interaction des protéines de rat avec une gamme d'antibiotiques appartenant aux principaux groupes de ß-lactamines. Les résultats ont indiqué que le surnageant 100,000 g d'un homogénat de foie de rat peut dégrader les ß-lactamines. L'activité a été jugée complexe. L'inactivation de deux céphalosporines chromogéniques, le PADAC (pyridinium-2-azo-p-diméthy 1-ani 1ine chromophore) et la nitro- céfine, a semblé reposer sur deux mécanismes différents. Les caractéristiques spectrophotométriques de ces deux substrats et de leurs produits de dégradation ont rappelé une activité de type g-lactamase. Nous avons déterminé l'absence de relation avec d'autres protéines capables de réagir sur les g-lactamines comme la peptidase rénale, l'albumine et l'acylase. La présence d'une ß-lactamase dans les cellules de foie de rat pourrait contribuer à élucider son rôle physiologique essentiel. Dans cette perspective, nous avons entrepris de purifier l'activité ß-lactamase des cellules de foie de rat. Les tentatives entreprises afin d'isoler la protéine responsable de l'hydrolyse du PADAC ont échoué. Chaque étape de purification a été caractérisée par une faible récupération de l'activité enzymatique et, par conséquent, une perte d'activité spécifique. Nous avons d'abord attribué ce résultat à une grande instabilité de l'enzyme. La recherche des conditions optimales pour stabiliser cette protéine a permis de déterminer qu'elle nécessite la présence d'un cofacteur, le NADPH. Elle possède un poids moléculaire voisin de 25,000 et un point isoélectrique d'environ 7.7. Elle a réagi aussi avec quelques pénames et céphèmes. La protéine qui a dégradé la nitrocéfine possède un poids moléculaire inférieur à celle qui a hydro lysé le PADAC et un point isoélectrique près de 5.4. Elle a réagi avec un pénème et un monobactame. Ces propriétés n'écartent pas la possibilité qu'il s'agit de g-lactamases. Cependant, l'appartenance définitive de ces protéines à la famille des ß-lactamases devra attendre leur purification complète. / Montréal Trigonix inc. 2018

Montréal Trigonix inc. 2018

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Dans le but d'évaluer l'influence de l'infection rénale sur la toxicité de la gentamicine, une pyélonéphrite expérimentale à Escherichia coli est induite chez les rats. Plusieurs groupes d'animaux : infectés, traités ou infectés et traités ont été étudiés. Deux traitements à la gentamicine furent institués: 1- 10 mg/kg Q8H et 2- 30 mg/kg Q8H, pendant 3 jours. Plusieurs paramètres de toxicité rénale ont été analysés soient : la diurèse, l'osmolalité urinaire, la protéinurie, la B-galactosurie et Y-glutamyltransférase. Que ce soit a basse ou à haute dose, l'infection rénale semble potentialiser la néphrotoxicité de la gentamicine / Montréal Trigonix inc. 2018

Le but de cette thèse est d'étudier le rôle des propriétés des stimuli dans la fonction mnémonique de la formation hippocampique chez le rat. Les neufs expériences rapportées dans ce texte comparent la performance de rats avec une lésion du fomix (FX) à celle d'animaux contrôles avec lésion simulée (SH) dans des tâches de mémoire spatiale (labyrinthe radial) et non spatiale (labyrinthe radial et épreuves de reconnaissance d'odeurs). Dans la version spatiale de la tâche du labyrinthe radial, le déficit des rats du groupe FX s'explique à la fois par l'organisation des stimuli et par le maintien des informations en mémoire de travail. Dans d'autres versions inédites et non exclusivement spatiales de la tâches du labyrinthe radial, des résultats tout à fait inattendus montrent que l'apprentissage des groupes FX dépend en partie de l'emplacement des stimuli pertinents, mais aussi de la stabilité de leurs positions relatives. Enfin, tant dans les tâches spatiales que non spatiales, des résultats indiquent que les groupes FX ont des difficultés à reconnaître des stimuli qui présentent des chevauchements avec d'autres stimuli. Donc, la fonction mnémonique de la formation hippocampique n'est pas exclusivement spatiale puisque diverses propriétés des stimuli y sont traitées.

Chez les mammifères, le muscle squelettique constitue un tissu d'importance majeure dans la régulation du transport et du métabolisme du glucose durant l'exercice physique ou en période postprandiale. La captation musculaire de glucose induite par l'insuline et la contraction musculaire s'effectue grâce à la translocation des transporteurs de glucose GLUT4 à la membrane plasmique et aux tubules transversaux à partir d'un réservoir interne. La première partie des travaux constituant cette thèse a été effectuée dans le but de clarifier si l'insuline et la contraction musculaire activent la translocation de GLUT4 à partir de réservoirs internes distincts. Par fractionnement et immunoadsorption membranaire, nous avons démontré que la contraction musculaire recrutait GLUT4 à partir de deux compartiments distincts : un compartiment associé au récepteur de la transferrine sélectivement mobilisé à la membrane plasmique et insensible à l'insuline, et un second compartiment non associé à cette protéine recruté au niveau des tubules transversaux. / Cette étude a permis de déterminer que l'insuline et la contraction musculaire recrutaient GLUT4 à partir de réservoirs distincts et que la contraction musculaire induisait la translocation de GLUT4 à la surface cellulaire à partir d'au moins deux différentes populations de vésicules GLUT4.Les deux dernières parties des travaux faisant l'objet de cette thèse ont permis de déterminer l'implication de certains médiateurs intracellulaires dans la stimulation du transport du glucose induite par la contraction musculaire ou par le AICAR, un agent mimétique de la contraction. Tout d'abord, nos travaux ont révélé que l'infusion de AICAR induit sélectivement la translocation de GLUT4 à la membrane plasmique à partir d'un compartiment enrichi en récepteur de la transferrine. De plus, nous avons démontré que la stimulation du transport du glucose par le AICAR était dépendante de l'activation de la p38 MAPK, une kinase proposée comme agent régulateur de l'activité intrinsèque de GLUT4. / D'autre part, une dernière étude nous a permis de déterminer que le AICAR active spécifiquement le transport du glucose au niveau des muscles glycolytiques isolés et que le monoxyde d'azote n'est pas impliqué dans l'effet stimulateur du AICAR sur la captation du glucose au niveau de ce type de muscle. Toutefois, l'infusion de AICAR in vivo stimule le transport de glucose dans tous les types de fibres musculaires ainsi que la production de monoxyde d'azote. De plus, l'injection de AICAR stimule la phosphorylation et l'activation de eNOS, suggérant que l'activation du transport du glucose induite par le AICAR in vivo est dépendante de l'augmentation du flot sanguin via la production de monoxyde d'azote. Globalement, ces études nous ont permis de mieux comprendre les mécanismes intracellulaires par lesquels la contraction musculaire active le transport du glucose in vitro et in vivo dans le muscle squelettique.

L’hormone de la mélano-concentration (Melanin-Concentrating Hormone - MCH) joue un rôle important dans la régulation du bilan d'énergie. Les projections des neurones à MCH vers l’enveloppe du noyau accumbens (Nucleus Accumbens Shell - NAcSh) induisent, lorsque stimulées, la prise alimentaire. Aussi, l'injection intra-NAcSh d’opiacés induit une augmentation de la prise alimentaire chez les rongeurs. Compte tenu de la présence de récepteurs du MCH de type 1 (MCHR1) sur les neurones dynorphine et enképhaline du NAcSh, le système opioïde du NAcSh pourrait jouer un rôle de médiateur de l'effet orexigène du MCH. Les sites et les mécanismes de l'action orexigène du MCH sont cependant encore incomplètement connus.. Connaissant la longue portée des fonctions attribuées au NAcSh dans la modulation de la récompense et du plaisir, nous avons supposé que l’agoniste du MCH dans le NAcSh augmente le plaisir associé à la prise alimentaire à travers des neurones opioïdes dans le NAcSh. Deux expériences chez des rats Wistar mâles ont été effectuées. Nous avons d’abord mesuré la capacité de 3 antagonistes des récepteurs opioïdes (µ: β-Funaltrexamine, β-FNA ; δ: Naltrindole, NTI ; κ: Nor-Binaltorphimine, Nor-BNI) de bloquer l'augmentation de la prise alimentaire induite par l'injection de MCH. Le Nor-BNI, le NTI ou le β-FNA ont été administrés à différentes doses dans le ventricule latéral 90 min ou 22 h avant l’injection de MCH ou de véhicule et la prise alimentaires des animaux a été mesurée pendant les 3 heures suivant le traitement. .. Nous avons constaté que le blocage des récepteurs opioïdes par des antagonistes spécifiques a diminué la prise alimentaire induite par le MCH. Nous avons aussi évalué le niveau de plaisir en réponse à un stimulus sucré (1 ml de sucre à 2%, intra-oral) en quantifiant les mimiques faciales, suivant le test de réactivité gustative décrit précédemment. Les réponses hédoniques ont été évaluées 15 min après l’injection dans le ventricule latéral de 4 µl de l’agoniste du MCH (2 nmol) par rapport au véhicule. Le même test de réactivité gustative a été répété après le traitement avec les antagonistes des différents récepteurs des opioïdes. La capacité des antagonistes des opioïdes de bloquer l'effet du MCH a été mesurée. Nous avons constaté que les trois antagonistes des récepteurs opioïdes ont modifié l'augmentation de la réponse hédonique induite par le MCH en atténuant les propriétés hédoniques de la solution de sucre. Nos résultats indiquent que les effets orexigènes et hédoniques du MCH sont liés aux 3 récepteurs opioïdes. Le MCH peut activer un sous-type de récepteurs spécifiques aux opioïdes (κ, µ) pour exercer ses effets sur la consommation alimentaire. L’interaction des deux systèmes, MCH et opioïdes, semble jouer un rôle important dans la régulation hédonique du contrôle de l'appétit. / The brain melanin-concentrating hormone (MCH) system plays an important role in the regulation of energy balance. The sites and mechanisms of the orexigenic action of the MCH are still uncertain. Knowing the function of the NAcSh in the regulation of reward and pleasure, we hypothesize that MCH agonism in the NAcSh increases the pleasure associated with food intake through the opioid neurons within NAcSh. The presence of MCH receptor (MCHR1) on dynorphin and enkephalin neurons of NAcSh supports this hypothesis. Two different experiments in Wistar male were conducted. Firstly, we measured the capacity of three different opioid antagonists injected in the lateral ventricle at doses of 10 nmol and 40 nmol (for κ and δ) or of 10 nmol and 50 nmol (for µ) to block the increase in food intake induced by MCH injection in the lateral ventricle. The rats pretreated with a microinjection of an opioid antagonist 90 min (for the κ and δ) or 22 h (for µ), received a MCH or vehicle injection. Food intake was monitored during one, two and three hours after MCH or vehicle injection. We found that the blockade of opioid receptors by selective antagonists decreased MCH-induced feeding. Secondly, we assessed the level of pleasure in response to sweet stimulus (one milliliter of a sucrose solution, intraoral) by quantifying facial mimics induced by the presence of sucrose in the mouth. The hedonic responses were monitored, 15 min after the injection of a MCH agonist in the lateral ventricle. The same taste reactivity test was repeated following the injection of MCH in the presence of κ, δ and  opioid antagonists. We found that the three opioid antagonists were capable of modifying the increased hedonic response induced by MCH by attenuating the positive hedonic properties of sucrose solution. Our results indicate that the orexigenic and hedonic effects of MCH are linked to three opioid receptors. MCH might activate a specific opioid receptor subtype (κ, µ) for exerting its effects on food intake. The interaction of the MCH and opioids systems could represent an important link in the modulation of the hedonic appetite control.

La première partie de cette thèse est consacrée à la caractérisation des récepteurs ovariens et prostatiques pour l''epidermal growth factor (EGF) et à l'étude des événements moléculaires suivant la liaison de l'EGF à son récepteur dans l'ovaire chez le rat. En utilisant l'EGF purifié marqué à l'iode⁻¹²⁵, nous avons étudié le site récepteur pour l'EGF dans le lobe ventral de la prostate de rat. Ce récepteur montre une haute affinité pour son ligand (K_D = 0.93 ± 0.09 nM). La concentration des récepteurs EGF prostatiques est sous contrôle androgénique: la castration chirurgicale ou chimique (avec un agoniste de la LHRH combiné è un antiandrogène) stimule le niveau des récepteurs alors que la dihydrotestostêrone produit l'effet inverse. Par la suite, nous avons mis en évidence un site récepteur spécifique de haute affinité (K_D = 1.1 ± 0.2 nM) pour l'EGF dans l'homogénat total d'ovaire. Le niveau de ces récepteurs EGF ovariens varie en fonction du cycle estrien du rat, les niveaux les plus bas étant observés aux jours diestrus-1 et diestrus-2 et la capacité de liaison de l’EGF dans l'ovaire augmentant en après-midi du jour proestrus pour se maintenir élevée en estrus. Ces variations du niveau des récepteurs EGF ovariens au cours du cycle estrien pourraient être causées par les gonadotrophines puisque nous avons démontré que l'administration chronique de gonadotrophines exogènes (hCG et FSH) stimule le niveau des récepteurs EGF dans l'ovaire. Les androgènes inhibent légèrement les concentrations de récepteurs pour l'EGF dans l'ovaire. En utilisant les techniques de radioautographie, nous avons localisé le récepteur EGF sur les cellules de la granulosa, les cellules de la thèque interne et les cellules lutéales dans l'ovaire de rat. Lorsque l'EGF se lie à son récepteur sur les membranes des cellules ovariennes, il stimule la phosphorylation d'une composante membranaire de Mr = 37K. Cette stimulation est rapide et spécifique à l'EGF. Dans des membranes isolées de foie de rat, l'EGF stimule la phosphorylation d'une protéine de Mr = 160K. Nos travaux démontrent l'existence de sites récepteurs spécifiques pour l'EGF dans la prostate et l'ovaire de rat et suggèrent que la stimulation de la phosphorylation d'une protéine de Mr = 37K pourrait être une étape importante dans le mécanisme d'action spécifique du peptide dans l'ovaire. / Dans la deuxième partie, nous avons déterminé l'effet d'un traitement chronique avec un agoniste de la LHRH sur l’activité biologique de la LH chez l'homme. Nous avons utilisé comme modèle les patients atteints de cancer de la prostate et traités par la nouvelle thérapie combinée utilisant un agoniste de la LHRH, et un antiandrogène, mise au point dans notre laboratoire. Un système in vitro très sensible utilisant la sécrétion de testostérone par une suspension de cellules de Leydig de souris a été utilisé pour évaluer l'activité biologique de la LH dans le sérum des patients. Nos résultats démontrent que l'activité biologique de la LH est sélectivement inhibée après 1 mois de thérapie combinée alors que les niveaux de LH mesurés par radioimmunoétalonnage (RIA) ne sont que peu affectés. L'administration chronique d'un agoniste de la LHRH en combinaison avec un antiandrogène provoque aussi une désensibilisation hypophysaire, c'est-à-dire une inhibition progressive de la réponse en LH stimulée par la LHRH. Chez des patients castrés recevant seulement l'antiandrogène, l'activité biologique de la LH n'est pas affectée, suggérant que la LHRH, et non l'antiandrogène, provoque la perte de bioactivité de l'hormone lors du traitement combiné. Après avoir caractérisé deux radioimmunoétalonnages pour les sous-unités α et β de la LH, nous avons démontré que la thérapie combinée stimule les concentrations sériques de la sous-unité a chez les patients atteints de cancer de la prostate, sans affecter les niveaux de la sous-unité β. La réaction croisée des niveaux stimulés de sous-unité a dans le RIA de la LH n'est pas suffisante pour expliquer les niveaux de LH immunoréactive mesurés lors du traitement combiné démontrant que la perte de bioactivité de la LH induite par la thérapie combinée n'est pas due à la dissociation complète de l'hormone en ses sous-unités constituantes. / Chez le chien, l'administration chronique d'un agoniste de la LHRH provoque une stimulation transitoire des niveaux de LH bioactive et de testostérone suivie d'une inhibition quasi-totale des concentrations de ces deux hormones. L'administration concomitante d'inhibiteurs de la stéroïdogénèse empêche l'élévation initiale des concentrations de testostérone sans modifier de façon appréciable le profil de sécrétion de la LH bioactive. Ces résultats démontrent que l'administration chronique d'un agoniste de la LHRH en combinaison avec un antiandrogène pur chez des patients atteints de cancer de la prostate stimule les niveaux sériques de la sous-unité a de la LH et inhibe de façon importante l'activité biologique de la LH circulante. Le parallélisme étroit existant entre l’inhibition des concentrations circulantes de testostérone et la perte de bioactivité de la gonadotrophine suggère que cette inhibition de l'activité biologique de l'hormone est responsable de la castration médicale provoquée par la thérapie combinée. Le chien pourrait être utilisé comme modèle afin de déterminer les modifications de la molécule de LH provoquée par l'agoniste de la LHRH et conduisant à la réduction de l'activité biologique de la gonadotrophine. / Montréal Trigonix inc. 2018