L’œdème cérébral est une complication associée à l’encéphalopathie hépatique (EH) lors d’une insuffisance hépatique chronique (cirrhose du foie). Présentement, l’origine de sa pathogenèse, vasogénique (rupture de la barrière hémato-encéphalique (BHE)) ou cytotoxique (prise anormale d’ions), n’a pas encore été déterminée. Il a été démontré que le co-transporteur Na-K-Cl (NKCC1) du côté luminal des microvaisseaux sanguins cérébraux (CMV) joue un rôle dans le développement de l’œdème cérébral dans des modèles d’ischémie où la bumetanide, un inhibiteur de NKCC, atténue l’œdème cérébral. Deux modèles d’EH ont été utilisés pour cette étude i) la ligature de la voie biliaire (BDL) qui présente l’hyperammoniémie chronique, l’œdème cérébral et le stress oxydatif systémique ; ii) l’anastomose portocave (PCA) qui présente de l’hyperammoniémie chronique seulement. Les buts du projet étaient de: i) définir l’origine du développement de l’œdème chez les rats BDL en étudiant l’extravasation de macromolécules, les jonctions serrées et l’activation des métalloprotéinases matricielles de la BHE; ii) observer les effets de l’hyperammoniémie chronique indépendamment sur la BHE chez les rats PCA; iii) évaluer le rôle de l’hyperammoniémie et du stress oxydatif et iv) étudier le rôle du NKCC1 dans les CMV dans la pathogenèse de l’œdème cérébral. Les résultats du projet démontrent que l’œdème est d’origine cytotoxique chez les rats BDL et que l’intégrité de la BHE est conservée chez les rats PCA malgré l’hyperammoniémie. L’expression génique du NKCC1 est associée à l’œdème mais pas son expression protéique et sa phosphorylation. Enfin, l’étude démontre que l’hyperammoniémie et le stress oxydatif indépendant ne jouent pas un rôle dans la pathogenèse de l’œdème mais suggère qu’ils y aient un effet synergique. / Brain edema is a complication associated with hepatic encephalopathy (HE) due to chronic liver failure (cirrhosis). It is unclear whether brain edema is of vasogenic (blood brain barrier (BBB) breakdown) or cytotoxic (abnormal cellular uptake of ions) origin. It has been demonstrated that the Na-K-Cl cotransporter (NKCC1) located on the luminal side of the cerebral microvessels (CMV) is implicated in the pathogenesis of brain edema in animal models of ischemia and that the administration of bumetanide, an inhibitor of NKCC, attenuates brain water increase. Two distinct animal models of chronic liver failure and HE are used in the present study; 1) bile duct ligation (BDL) where brain edema, chronic hyperammonemia and systemic oxidative stress are observed; 2) portacaval anastomosis (PCA) where only chronic hyperammonemia is observed. The aims of the study were to: i) determine the origin of brain edema in BDL rats measuring brain extravasation, tight junctions expression and matrix metalloproteinase activation; ii) observe the effects of chronic hyperammonemia on the BBB in PCA rats; iii) study the role of oxidative stress and hyperammonemia; iv) evaluate the role of NKCC in CMV in the pathogenesis of brain edema. The results of the study determined that brain edema in BDL rats is of cytotoxic origin and chronic hyperammonemia independently has no effect on the BBB. An increase of NKCC1 mRNA is associated with brain edema but protein expression and phosphorylation are not. Furthermore, hyperammonemia and oxidative stress independently are not implicated in the development of brain edema however a synergistic effect between the two pathogenic factors in BDL rats remains a possibility.

L’encéphalopathie hépatique (EH) est un syndrome neuropsychiatrique découlant des complications de l'insuffisance hépatique. Les patients souffrant d'une insuffisance hépatique chronique (IHC) présentent fréquemment une EH minimale (EHM) caractérisée par des dysfonctions cognitives subtiles qui affectent leur qualité de vie. L'insuffisance hépatique entraîne une hyperammoniémie, le facteur central dans la pathogenèse de l'EH. Pourtant, les taux d'ammoniaque sérique ne sont pas corrélés avec la sévérité de l'EH lors d'une IHC, suggérant que d'autres facteurs y contribuent. L'oedème cérébral est une caractéristique neuropathologique décrite chez les patients souffrant d'une EHM et plusieurs facteurs dont le stress oxydatif, les altérations du métabolisme énergétique et l'augmentation de la glutamine cérébrale pourraient contribuer à la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC. Les mécanismes sous-jacents exacts ainsi que les relations entre ces facteurs et l'ammoniaque ne sont pas connus. Présentement, le seul traitement efficace de l'IHC est la transplantation hépatique, une option thérapeutique très limitée. Le but de cette thèse est de contribuer à l'avancement des connaissances sur les mécanismes sous-jacents liés au rôle du stress oxydatif, de la glutamine et du lactate dans la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC afin d'envisager de nouvelles options thérapeutiques. Les objectifs précis étaient: 1. Établir le rôle de l’ammoniaque et sa relation avec le stress oxydatif dans la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC. 2. Établir le rôle du stress oxydatif dans la pathogenèse de l'oedème cérébral, sa relation avec l'ammoniaque et l'effet du traitement avec des antioxydants. 3. Confirmer l'effet synergique entre l'ammoniaque et le stress oxydatif dans la pathogenèse de l'oedème cérébral. 4. Établir le rôle du lactate et de la glutamine dans la pathogenèse de l'oedème cérébral et leur relation avec l’ammoniaque. Pour atteindre ces objectifs, 2 modèles animaux d'EHM obtenus par microchirurgie chez le rat ont été utilisés: 1) la ligature de voie biliaire, un modèle d'IHC et 2) l'anastomose porto-cave, un modèle d'hyperammoniémie induite par la dérivation portosystémique. Nos résultats démontrent que l'ammoniaque et le stress oxydatif indépendamment n'induisent pas l'oedème cérébral lors d'une EHM. Pourtant, lorsque les 2 facteurs agissent ensemble ils présentent ii un effet synergique qui entraîne le développement de l'oedème cérébral, le stress oxydatif étant une première insulte, qui est suivie par l'hyperammoniémie comme deuxième insulte. En plus, le stress oxydatif a été mis en évidence seulement au niveau systémique, et non au niveau central dans notre modèle d'IHC en association avec l'oedème cérébral, suggérant que le stress oxydatif systémique est une conséquence de la dysfonction hépatique et que l'hyperammoniémie n’induit pas le stress oxydatif ni systémique ni central. Nous avons démontré qu’une augmentation du lactate cérébral est une conséquence directe de l'hyperammoniémie et joue un rôle important dans la pathogenèse de l'oedème cérébral lors d'une EHM induite par une IHC, tandis qu’une augmentation de la glutamine au niveau cérébral n'est pas un facteur clé. La compréhension de ces mécanismes a entraîné la proposition de 3 nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles pour l'EHM. Elles ciblent la diminution de l'ammoniaque sérique, la réduction du stress oxydatif et l'inhibition de la synthèse du lactate. / Hepatic encephalopathy (HE) is a metabolic neuropsychiatric syndrome which occurs as a complication of liver failure/disease. Patients with chronic liver disease (CLD) present often with minimal HE (MHE) characterized by subtle cognitive dysfunction which impairs their quality of life. Impaired liver function leads to hyperammonemia which is a central factor in the pathogenesis of HE. However, ammonia alone is poorly correlated with the severity of HE during CLD, strongly suggesting other factors may contribute. Brain edema is a neuropathological feature described in MHE patients and several factors such as oxidative stress, energy metabolism alterations and an increase in glutamine may to contribute to the pathogenesis of brain edema during HE related to CLD. However the exact underlying mechanisms and the relationships between these factors and ammonia are poorly understood. To date, the only effective treatment of CLD remains liver transplantation, a limited therapeutic option. The aim of this thesis is to advance the knowledge into the mechanisms underlying the role of oxidative stress, glutamine and lactate in the pathogenesis of brain edema during MHE associated with CLD in order to uncover new therapeutic options. The study objectives were: 1. Define the role of ammonia and its relationship with oxidative stress in the pathogenesis of brain edema in CLD. 2. Define the role of oxidative stress in the pathogenesis of brain edema, its relationship with ammonia as well as the effect of antioxidant treatment. 3. Confirm a synergistic role of ammonia and oxidative stress in the pathogenesis of brain edema. 4. Define the role of lactate and glutamine in the pathogenesis of brain edema and their relationship with ammonia. To achieve these objectives, we used 2 microsurgical rat models: 1) bile-duct ligation, a cirrhosis model and 2) portacaval anastomosis, a hyperammonemia model following portal-systemic shunting. Our findings demonstrate that ammonia and systemic oxidative stress independently do not induce brain edema in MHE related to CLD. However, when both factors are present, they exert a synergistic effect leading to the development of brain edema with oxidative stress presenting as a “first hit”, followed by hyperammonemia as a “second hit”. Moreover, solely systemic and not central oxidative stress was observed in our CLD rat model in relation to brain edema implying that systemic oxidative stress is a consequence of liver dysfunction and that central oxidative stress is not a direct iv effect of hyperammonemia in the setting of CLD. Moreover, we revealed that increased cerebral lactate is a direct consequence of hyperammonemia and also plays an important role in the pathogenesis of brain edema, while increased cerebral glutamine does not. The understanding of these mechanisms led to the proposal of three different strategies as potential HE therapies. These are directed towards lowering ammonia, reducing oxidative stress and inhibiting lactate synthesis.

Introdução: A maioria dos pacientes acometidos pela neoplasia que envolve a confluência biliopancreática é diagnosticada em fase avançada. A Colangiopancreatografia Retrógrada Endoscópica (CPRE) é o método de escolha para a drenagem da via biliar obstruída. Todavia, existe um índice de insucesso em torno de 10%. Nesses casos, técnicas alternativas serão aplicadas, como drenagem percutânea trans-hepática e drenagens cirúrgicas. Objetivo: Avaliar o sucesso técnico, clínico, qualidade de vida e sobrevida da drenagem biliar pela cirurgia convencional e técnica endoscópica ecoguiada em pacientes portadores de neoplasia maligna da confluência biliopancreática. Método: No período de abril de 2010 a setembro de 2013, foram estudados 32 pacientes portadores de neoplasia maligna da confluência biliopancreática. Todos os que foram incluídos nesse estudo apresentaram falha na drenagem biliar por CPRE. Três deles foram excluídos por insucesso técnico (falha na confecção da anastomose hepaticojejunal e da formação da fístula coledocoduodenal ecoguiada). O Grupo I foi formado por 15 pacientes submetidos à Hepaticojejunostomia (HJT) em \"Y\" de Roux e derivação gastrojejunal. O Grupo II foi formado por 14 pacientes submetidos à coledocoduodenostomia ecoguiada (CDT). O sucesso clínico foi avaliado pela queda da bilirrubina sérica total em mais de 50% nos sete primeiros dias após o procedimento. A qualidade de vida foi avaliada pelo questionário SF-36 e a sobrevida pela curva de Kaplan-Meier. Resultados: O sucesso técnico foi de 93,75% (15/16) no Grupo I e de 87,5% (14/16) no Grupo II (p = 0,598). O sucesso clínico ocorreu em 14 (93,33%) pacientes pertencentes ao Grupo I e em 10 (71,43%) do Grupo II. Não houve diferença estatisticamente significativa (p = 0,169). O comportamento médio dos escores de qualidade de vida foi estatisticamente igual entre as técnicas ao longo do seguimento (p > 0,05 Técnica * Momento). Houve alteração média estatisticamente significativa ao longo do seguimento nos escores de capacidade funcional, saúde física, dor, aspectos sociais, aspectos emocionais e saúde mental em ambas as técnicas (p < 0,05). O escore de saúde mental foi, em média, estatisticamente maior nos do Grupo II (CDT) em todos os momentos (p = 0,035). O tempo médio de sobrevida daqueles pertencentes ao Grupo I foi de 82,27 dias e os do Grupo II, de 82,36 dias. Sessenta por cento dos pertencentes ao Grupo I faleceram até 90 dias após o procedimento cirúrgico. Por outro lado, 42,9% dos submetidos à CDT faleceram no mesmo período. Não houve diferença estatisticamente significativa no tempo de sobrevida entre os Grupos (p = 0,389). Conclusão: Os dados relacionados aos sucessos técnico, clínico, qualidade de vida e sobrevida foram semelhantes em ambos os grupos, não se verificando diferença estatisticamente significativa / Introduction: Most patients with neoplasm in the biliopancreatic junction are diagnosed at an advanced stage. Endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) is the method of choice for drainage of obstructed biliary tract. However, there is a failure rate of about 10%. In such cases, alternative techniques, such as, percutaneous transhepatic drainage and surgical drainage are applied. Aim: To evaluate the technical and clinical success, quality of life and patient survival of biliary drainage by conventional surgery and endosonography-guided technique in patients with malignant neoplasm of the biliopancreatic junction. Methodology: From April 2010 to September 2013, 32 patients with malignant neoplasm of the biliopancreatic junction were studied. All patients included in this study had failed biliary drainage by ERCP. Three patients were excluded due to technical failure (failure in the construction of hepatico-jejuno anastomosis and formation of endosonography-guided choledochoduodenal fistula). Group I comprised of 15 patients who underwent Roux-en-Y hepaticojejunostomy (HJT) and gastrojejunal bypass. Group II consisted of 14 patients who underwent endosonography-guided choledochoduodenostomy (CDT). Clinical success was assessed by the decrease of more than 50% in total serum bilirubin in the first seven days after the procedure. Quality of life was assessed by SF-36 questionnaire and survival by Kaplan-Meier curve. Results: Technical success rate was 93.75% (15/16) in group I and 87.5% (14/16) in group II (p = 0.598). Clinical success occurred in 14 (93.33%) patients in group I and 10 (71.43%) patients in group II. There was no significant statistically difference (p = 0.169). The average quality of life score were statistically equal between the techniques during follow-up (p > 0.05 * Technical Moment). There were statistically significant mean changes during follow-up of functional capacity score, physical health, pain, social functioning, emotional and mental health aspects in both techniques (p < 0.05). The mental health score was, on average, statistically higher in group II (CDT) at all times (p = 0.035). The median survival time of patients in group I was 82.27 days and Group II patients was 82.36 days. Sixty percent of patients in group I died within 90 days after the surgical procedure. On the other hand, 42.9% of the patients who underwent CDT died in the same period. There was no statistically significant difference in survival time between the groups (p = 0.389). Conclusion: Data relating to technical and clinical success, quality of life and survival were similar in both groups and there were no statistically significant differences

L’œdème cérébral est une complication associée à l’encéphalopathie hépatique (EH) lors d’une insuffisance hépatique chronique (cirrhose du foie). Présentement, l’origine de sa pathogenèse, vasogénique (rupture de la barrière hémato-encéphalique (BHE)) ou cytotoxique (prise anormale d’ions), n’a pas encore été déterminée. Il a été démontré que le co-transporteur Na-K-Cl (NKCC1) du côté luminal des microvaisseaux sanguins cérébraux (CMV) joue un rôle dans le développement de l’œdème cérébral dans des modèles d’ischémie où la bumetanide, un inhibiteur de NKCC, atténue l’œdème cérébral. Deux modèles d’EH ont été utilisés pour cette étude i) la ligature de la voie biliaire (BDL) qui présente l’hyperammoniémie chronique, l’œdème cérébral et le stress oxydatif systémique ; ii) l’anastomose portocave (PCA) qui présente de l’hyperammoniémie chronique seulement. Les buts du projet étaient de: i) définir l’origine du développement de l’œdème chez les rats BDL en étudiant l’extravasation de macromolécules, les jonctions serrées et l’activation des métalloprotéinases matricielles de la BHE; ii) observer les effets de l’hyperammoniémie chronique indépendamment sur la BHE chez les rats PCA; iii) évaluer le rôle de l’hyperammoniémie et du stress oxydatif et iv) étudier le rôle du NKCC1 dans les CMV dans la pathogenèse de l’œdème cérébral. Les résultats du projet démontrent que l’œdème est d’origine cytotoxique chez les rats BDL et que l’intégrité de la BHE est conservée chez les rats PCA malgré l’hyperammoniémie. L’expression génique du NKCC1 est associée à l’œdème mais pas son expression protéique et sa phosphorylation. Enfin, l’étude démontre que l’hyperammoniémie et le stress oxydatif indépendant ne jouent pas un rôle dans la pathogenèse de l’œdème mais suggère qu’ils y aient un effet synergique. / Brain edema is a complication associated with hepatic encephalopathy (HE) due to chronic liver failure (cirrhosis). It is unclear whether brain edema is of vasogenic (blood brain barrier (BBB) breakdown) or cytotoxic (abnormal cellular uptake of ions) origin. It has been demonstrated that the Na-K-Cl cotransporter (NKCC1) located on the luminal side of the cerebral microvessels (CMV) is implicated in the pathogenesis of brain edema in animal models of ischemia and that the administration of bumetanide, an inhibitor of NKCC, attenuates brain water increase. Two distinct animal models of chronic liver failure and HE are used in the present study; 1) bile duct ligation (BDL) where brain edema, chronic hyperammonemia and systemic oxidative stress are observed; 2) portacaval anastomosis (PCA) where only chronic hyperammonemia is observed. The aims of the study were to: i) determine the origin of brain edema in BDL rats measuring brain extravasation, tight junctions expression and matrix metalloproteinase activation; ii) observe the effects of chronic hyperammonemia on the BBB in PCA rats; iii) study the role of oxidative stress and hyperammonemia; iv) evaluate the role of NKCC in CMV in the pathogenesis of brain edema. The results of the study determined that brain edema in BDL rats is of cytotoxic origin and chronic hyperammonemia independently has no effect on the BBB. An increase of NKCC1 mRNA is associated with brain edema but protein expression and phosphorylation are not. Furthermore, hyperammonemia and oxidative stress independently are not implicated in the development of brain edema however a synergistic effect between the two pathogenic factors in BDL rats remains a possibility.

Introdução: A maioria dos pacientes acometidos pela neoplasia que envolve a confluência biliopancreática é diagnosticada em fase avançada. A Colangiopancreatografia Retrógrada Endoscópica (CPRE) é o método de escolha para a drenagem da via biliar obstruída. Todavia, existe um índice de insucesso em torno de 10%. Nesses casos, técnicas alternativas serão aplicadas, como drenagem percutânea trans-hepática e drenagens cirúrgicas. Objetivo: Avaliar o sucesso técnico, clínico, qualidade de vida e sobrevida da drenagem biliar pela cirurgia convencional e técnica endoscópica ecoguiada em pacientes portadores de neoplasia maligna da confluência biliopancreática. Método: No período de abril de 2010 a setembro de 2013, foram estudados 32 pacientes portadores de neoplasia maligna da confluência biliopancreática. Todos os que foram incluídos nesse estudo apresentaram falha na drenagem biliar por CPRE. Três deles foram excluídos por insucesso técnico (falha na confecção da anastomose hepaticojejunal e da formação da fístula coledocoduodenal ecoguiada). O Grupo I foi formado por 15 pacientes submetidos à Hepaticojejunostomia (HJT) em \"Y\" de Roux e derivação gastrojejunal. O Grupo II foi formado por 14 pacientes submetidos à coledocoduodenostomia ecoguiada (CDT). O sucesso clínico foi avaliado pela queda da bilirrubina sérica total em mais de 50% nos sete primeiros dias após o procedimento. A qualidade de vida foi avaliada pelo questionário SF-36 e a sobrevida pela curva de Kaplan-Meier. Resultados: O sucesso técnico foi de 93,75% (15/16) no Grupo I e de 87,5% (14/16) no Grupo II (p = 0,598). O sucesso clínico ocorreu em 14 (93,33%) pacientes pertencentes ao Grupo I e em 10 (71,43%) do Grupo II. Não houve diferença estatisticamente significativa (p = 0,169). O comportamento médio dos escores de qualidade de vida foi estatisticamente igual entre as técnicas ao longo do seguimento (p > 0,05 Técnica * Momento). Houve alteração média estatisticamente significativa ao longo do seguimento nos escores de capacidade funcional, saúde física, dor, aspectos sociais, aspectos emocionais e saúde mental em ambas as técnicas (p < 0,05). O escore de saúde mental foi, em média, estatisticamente maior nos do Grupo II (CDT) em todos os momentos (p = 0,035). O tempo médio de sobrevida daqueles pertencentes ao Grupo I foi de 82,27 dias e os do Grupo II, de 82,36 dias. Sessenta por cento dos pertencentes ao Grupo I faleceram até 90 dias após o procedimento cirúrgico. Por outro lado, 42,9% dos submetidos à CDT faleceram no mesmo período. Não houve diferença estatisticamente significativa no tempo de sobrevida entre os Grupos (p = 0,389). Conclusão: Os dados relacionados aos sucessos técnico, clínico, qualidade de vida e sobrevida foram semelhantes em ambos os grupos, não se verificando diferença estatisticamente significativa / Introduction: Most patients with neoplasm in the biliopancreatic junction are diagnosed at an advanced stage. Endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP) is the method of choice for drainage of obstructed biliary tract. However, there is a failure rate of about 10%. In such cases, alternative techniques, such as, percutaneous transhepatic drainage and surgical drainage are applied. Aim: To evaluate the technical and clinical success, quality of life and patient survival of biliary drainage by conventional surgery and endosonography-guided technique in patients with malignant neoplasm of the biliopancreatic junction. Methodology: From April 2010 to September 2013, 32 patients with malignant neoplasm of the biliopancreatic junction were studied. All patients included in this study had failed biliary drainage by ERCP. Three patients were excluded due to technical failure (failure in the construction of hepatico-jejuno anastomosis and formation of endosonography-guided choledochoduodenal fistula). Group I comprised of 15 patients who underwent Roux-en-Y hepaticojejunostomy (HJT) and gastrojejunal bypass. Group II consisted of 14 patients who underwent endosonography-guided choledochoduodenostomy (CDT). Clinical success was assessed by the decrease of more than 50% in total serum bilirubin in the first seven days after the procedure. Quality of life was assessed by SF-36 questionnaire and survival by Kaplan-Meier curve. Results: Technical success rate was 93.75% (15/16) in group I and 87.5% (14/16) in group II (p = 0.598). Clinical success occurred in 14 (93.33%) patients in group I and 10 (71.43%) patients in group II. There was no significant statistically difference (p = 0.169). The average quality of life score were statistically equal between the techniques during follow-up (p > 0.05 * Technical Moment). There were statistically significant mean changes during follow-up of functional capacity score, physical health, pain, social functioning, emotional and mental health aspects in both techniques (p < 0.05). The mental health score was, on average, statistically higher in group II (CDT) at all times (p = 0.035). The median survival time of patients in group I was 82.27 days and Group II patients was 82.36 days. Sixty percent of patients in group I died within 90 days after the surgical procedure. On the other hand, 42.9% of the patients who underwent CDT died in the same period. There was no statistically significant difference in survival time between the groups (p = 0.389). Conclusion: Data relating to technical and clinical success, quality of life and survival were similar in both groups and there were no statistically significant differences

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont impliqués dans la majeure partie des communications intercellulaires. Un grand nombre de RCPG ont été découverts en comparant la séquence des récepteurs connus avec les données fournies par le séquençage du génome humain. Pour plus d'une centaine de ces récepteurs, le ligand activateur ou agoniste est inconnu. Ces récepteurs sont dès lors qualifiés d'orphelins.<p>Les LGR forment une sous-famille de RCPG structurellement proches de la rhodopsine qui comprend les récepteurs aux hormones glycoprotéiques (TSH, LH, hCG, FSH) et à la relaxine. LGR4 est un membre de cette famille dont ni la fonction précise, ni l'agoniste ne sont connus.<p>Dans un premier temps, une cartographie détaillée de l'expression de Lgr4 chez la souris a été obtenue. Nous avons tiré parti de l'existence d'une lignée de souris transgéniques dont le gène Lgr4 a été interrompu par l'introduction d'une cassette comportant deux marqueurs histologiques. L'activité beta-galactosidase d'un de ces marqueurs a été analysée chez les souris hétérozygotes. Ces dernières ne présentent pas de phénotype particulier, ce qui permet d'estimer que l'expression des marqueurs rend effectivement compte de l'expression normale du gène Lgr4. Lgr4 est exprimé dans un grand nombre de structures, notamment dans le cartilage, le rein, les appareils reproducteurs mâle et femelle et certaines cellules du système nerveux.<p>Ensuite, le phénotype des souris homozygotes pour l'inactivation de Lgr4 (LGR4KO) a été exploré. Ces souris présentent à la naissance un poids inférieur à leurs congénères des autres phénotypes. Les mâles sont stériles à cause d'une malformation des tubules efférents et de l'épididyme. Un blocage au niveau des tubules efférents reliant le testicule à l'épididyme contraint les spermatozoïdes à s'accumuler à la sortie du testicule, dans la région du rete testis. De plus, les tubes de l'épididyme, pourtant normaux à la naissance, ne s'allongent pas pour former la structure convolutée habituelle. L'épithélium de ces tubes est aplati et est entouré d'une quantité anormalement élevée de mésenchyme.<p>Dans un troisième temps, des outils nécessaires aux futures tentatives d'identification de l'agoniste naturel de LGR4 ont été réalisés. Il s'agit :(1) d'anticorps monoclonaux dirigés contre la partie extracellulaire du récepteur humain. (2) d'un appât moléculaire pour la ‘pêche au ligand’. Cet appât est constitué du domaine extracellulaire du récepteur humain couplé à un marqueur histologique. (3) d'une construction peptidique constituée du domaine extracellulaire du récepteur humain couplé à une queue poly-histidine. Cette construction est destinée à servir de greffon lors de chromatographies d'affinités devant permettre de purifier le ligand. (4) de lignées cellulaires exprimant le récepteur LGR4 humain ainsi que le système æquorine devant permettre de détecter l'activation de ce récepteur.<p>Les données apportées par ce travail montrent un rôle important du récepteur LGR4 au cours du développement et permettent de circonscrire le champ des recherches futures. Ceci, ainsi que les outils moléculaires développés, constitue une base pour l'identification future de l'agoniste et la détermination précise de la fonction de LGR4. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Abstract The embryonic urogenital system generates the metanephric kidneys, the gonads and the adrenal glands, and its development is based on sequential and reciprocal cell and tissue interactions. The mechanisms which regulate urogenital ontogeny are still poorly understood. In this thesis, the roles of Wnt-4 and ErbB4 functions in gonad and kidney development were analysed by using in vivo functional genomic technologies. Wnt-4 is crucial in female development since its absence leads to a partial female to male sex reversal. We found that Wnt-4 mediated the interactions between the somatic and the germ cells and played a role in meiosis which is regulated in part by the secreted signal retinoic acid (RA). Expression of certain meiosis-controlling genes (Stra8, Spo11) was inhibited in the Wnt-4 deficient germ cells, while certain pluripotency genes (Oct4, Fgf9, Sox2 and Dnmt3l) were activated similarly as in the wild-type male gonad. In addition to this, we noted that a gene encoding for a Cyp26b1 enzyme, which degrades RA in the embryonic testis, was ectopically expressed in the Wnt-4 deficient ovary. Microarray analysis was used to identify candidate Wnt-4 target genes by using the Wnt-4 knock-out mouse. Of these genes, Runx-1 may represent a novel signalling target to mediate Wnt-4 activity in the control female development The role of receptor-tyrosine kinase ErbB4 in kidney development was studied by using both in vivo gain and loss of function approaches. In the gain-of-function situation, we found that certain markers for the epithelial tubules and collecting ducts lost their polarized expression pattern. At the same time, the orientation of the cells in the kidney tubules was deregulated and an increase in cell proliferation was noticed. We suggest that the observed defects gave rise to an increase in the tubule diameter and to cyst formation in the kidney cortex. In the loss-of-function mouse, the lack of ErbB4 expression led to a similar phenotype as with the gain of function, and the renal functions of the mutant adult kidneys were compromised. In conclusion, the results point to specific roles for Wnt-4 and ErbB4 in the control of urogenital development. Wnt-4 appears to be crucial in sustaining proper female somatic cell and germ cell differentiation, and maintenance of gonad development during and after the sex determination event, while ErbB4 activity is critical for the regulation of tubular growth in embryonic kidney development. / Tiivistelmä Sekä nisäkkään jälkimunuainen, lisämunuainen että sukurauhanen kehittyvät alkion urogenitaalialueen järjestelmästä ja solu- ja kudosvuorovaikutukset ohjaavat elinkehitysprosessia. Tapahtuman molekyylitason mekanismit ovat kuitenkin huonosti tunnettuja. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin Wnt-4 signaalin tehtäviä sukurauhasen ja ErbB4- proteiinin munuaisen kehityksessä. Wnt-4 signaali on keskeinen naisen sukupuolisuuden kehityksessä, koska signaalin puutos aiheuttaa alkion sukupuolen osittaisen kääntymisen naaraasta koiraaksi. Tarkastelimme aluksi sitä, välittääkö Wnt-4 itusolujen ja sukurauhasen somaattisten solujen vuorovaikutuksia ohjaten itusolujen meioosia, jota mm. A-vitamiini säätelee. Havaitsimme, että Wnt-4 geeni puuttuessa tietyt meioosia säätelevät geenit kuten Stra8 ja Spo11 olivat heikentyneet, kun taas solujen monikykyisyyteen liittyvät geenit kuten Oct4, Fgf9, Sox2 ja Dnmt3l aktivoituivat vastaavalla tavalla kuin havaitaan normaalisti koirasalkion kivesaiheessa. Tämän lisäksi havaitsimme, että Cyp26b1-geeni, joka johtaa A-vitamiinin hajoamiseen alkiossa ja estää normaalisti meioosin koirasalkion kivesaiheessa oli aktivoitunut munuaisrauhasaiheessa, jolta puuttuu Wnt-4 aktiivisuus. Tuloksemme osoittavat, että Wnt-4 säätelee osaltaan naarasalkion itusolujen meioosia. Tarkastelimme myös mikrosirututkimusten avulla niitä geenejä, joita Wnt-4 säätelee sukuelinaiheessa. Identifioimme useissa Wnt ja β-catenin signaalireittiin liittyvissä geeneissa muutoksia. Muuntuneet geenit voivat olla Wnt-4 signaalireitin kohdegeenejä. Näistä Runx-1 saattaa olla keskeinen Wnt signaalitien kohdegeeni, joka säätelee merkittävällä tavalla naaraan munarauhasen kehitystä. Väitöskirjan toisessa osassa tarkastelimme ErbB4-reseptorityrosiinikinaasin tehtäviä munuaisen kehityksen säätelyssä. ErbB4-geenin tehtäviä tutkittiin käyttäen hyväksi siirtogeenisiä malliorganismeja, joissa ErbB4-geenin määrä oli joko koholla tai ajastetusti inaktivoitu. ErbB4- geenin kokeellinen yliaktiivisuus muutti spesifisti tekijöitä, jotka säätelevät osaltaan jälkimunuaisen epiteeliputkien solujen orientaatiota ja solun jakautumista. Solujen orientaatiomuutoksen yhteydessä myös solujen jakautuminen häiriintyi. Oletuksemme on, että nämä epiteelikudoksessa tapahtuneet muutokset ovat syy, miksi kohotettu ErbB4-aktiviteetti muuttaa epiteeliputkien paksuutta ja pituutta erityisesti munuaisen pintakerroksissa. Havaitsimme myös, että ErbB4-geenin ajastettu poistaminen munuaisen epiteelikudoksessa johti hyvin samankaltaisiin, mutta vastakkaisiin muutoksiin kuin ErbB4-aktiviteetin kohottaminen. Muutokset johtivat myös muutoksiin munuaisen toiminnassa. Yhteenvetona toteamme, että näillä Wnt-4 ja ErbB4 solusignallointiin liittyvillä molekyyleillä on keskeinen tehtävä alkion munarauhasen ja munuaisen aiheen kehityksen säätelyssä. Wnt-4 ohjaa sekä itusolujen että somaattisten solujen erilaistumista ja samalla sukupuolen määräytymistä ja jatkokehitystä, kun taas ErbB4-signallointireseptorin tehtävä on avainasemassa munuaisen epiteeliputken kasvun säätelyssä.

There is no consensus about the hemodynamic significance and, therefore, the need to treat a persistent ductus arteriosus in preterm newborns. Since the diagnosis of a hemodynamically significant persistent ductus arteriosus (hsPDA) is made by a summary of non-uniform echo-criteria in combination with the clinical deterioration of the preterm neonate, standardized clinical and ultrasound scoring systems are needed. The objective of this study was the development of a clinical score for the detection and follow-up of hsPDA. In this observational cohort study of 154 preterm neonates (mean gestational age 28.1 weeks), clinical signs for the development of hsPDA were recorded in a standardized score and compared to echocardiography. Analyzing the significance of single score parameters compared to the diagnosis by echocardiography, we developed a short clinical score (calculated sensitivity 84% and specificity 80%). In conclusion, this clinical diagnostic PDA score is non-invasive and quickly to implement. The continuous assessment of defined clinical parameters allows for a more precise diagnosis of hemodynamic significance of PDA and, therefore, should help to detect preterm neonates needing PDA-treatment. The score, therefore, allows a more targeted use of echocardiography in these very fragile preterm neonates.

The diploma thesis deals with design of warm air heating and ventilating system for low energy house. Introduction of this thesis is focused on dividing residential buildings by their heat requirement. Then problems of residential building ventilation and possibilities of warm air heating systems including heat recovery are presented. In the next chapter summary of ventilating units with heat recovery and warm air heating units for residential low energy buildings and pasive family houses is presented. Calculation of low energy house heat losses, which is solved, is based on CSN 06 0210, CSN 73 0540 and CSN EN 12831 standards. Design and calculation of warm air heating and ventilation system and ground heat exchangers is also described. Floor heating system, fireplace insert and solar heating system are designed as supplementary systems. At the end of this thesis the control system is presented. Project documentation is enclosed in appendix.

The thesis aims to design a device for utilization of waste heat for heating and hot water in NETME Centre in area of FSI VUT in Brno. First of all there is summary of available sources of waste heat and evaluation of serviceability. Next there is design of a device for utilization of waste heat. Design incluades calculation of heat exchangers and selection of particular heat exchangers. It also incluades design of duct system which anables transportation of heated water from heat exchangers to machine room. In machine room is situated storage tank for accumulation of gained waste heat. This storage tank is conected to heating system and to consumption of hot water which anables utilization of waste heat. Finally there is economic evaluation based on amount of gained waste heat, consumption of heat and costs.