1,057 research outputs found
The influence of auranofin, a clinically established antiarthritic gold drug, on bone metabolism: analysis of its effects on human multipotent adipose-derived stem cells, taken as a model
No full textDynamic Regulation of Genes Involved in Mitochondrial DNA Replication and Transcription during Mouse Brown Fat Cell Differentiation and Recruitment
No full textBrown adipocytes are specialised in dissipating energy through adaptive thermogenesis, whereas white adipocytes are specialised in energy storage. These essentially opposite functions are possible for two reasons relating to mitochondria, namely expression of uncoupling protein 1 (UCP1) and a remarkably higher mitochondrial abundance in brown adipocytes. as well as in white and brown fat, brown adipose tissue fractions and in selected adipose tissues during cold exposure. We find a massive induction of the majority of such genes during brown adipocyte differentiation and recruitment, e.g. of the mitochondrial transcription factors A (Tfam) and B2 (Tfb2m), whereas only a subset of the same genes were induced during white adipose conversion. In addition, PR domain containing 16 (PRDM16) was found to be expressed at substantially higher levels in brown compared to white pre-adipocytes and adipocytes. We demonstrate that forced expression of Tfam but not Tfb2m in brown adipocyte precursor cells promotes mitochondrial DNA replication, and that silencing of PRDM16 expression during brown fat cell differentiation blunts mitochondrial biogenesis and expression of brown fat cell markers. model systems of white and brown fat cell differentiation, we report a detailed characterisation of gene expression linked to mitochondrial biogenesis and function. We find significant differences in differentiating white and brown adipocytes, which might explain the notable increase in mitochondrial content observed during brown adipose conversion. In addition, our data support a key role of PRDM16 in triggering brown adipocyte differentiation, including mitochondrial biogenesis and expression of UCP1
Stimulating effects of two plant growth-promoting bacteria, Enterobacter ludwigii Ez-185-17 and Raoultella terrigena Ez-555-6, on flax culture
No full text2nd International Conference on Applied Sciences (ICAS), Ton Duc Thang Univ, Ho Chi Minh City, VIETNAM, MAY 24-25, 2018International audienceTwo bacteria, Enterobacter ludwigii Ez-185-17 and Raoultella terrigena Ez-555-6, isolated from root nodules of Medicago lupulina from the Chernobyl exclusion zone, were identified in a previous study and shown not to disturb plant growth. The main goal of this work is to elucidate the relationships between these bacteria and flax, in particular whether they display activities such as plant growth promoting bacteria (PGPB) properties or modulation hairy root development. In order to better understand their role in plants, some known PGPB properties were determined in comparison with several control bacteria. The influence of these bacteria on Linum usitatissimum growth under hydroponic conditions was also investigated. Our study shows that both bacteria belong to PGPB since they were able to increase considerably the root surface area of flax, especially Raoultella terrigena Ez-555-6. Significant IAA production and phosphate solubilization of Enterobacter ludwigii Ez-185-17 were highlighted, which enabled these biochemical PGPB properties to be correlated with their effects on flax growth. However, Raoultella terrigena Ez-555-6 did not express high biochemical activities, suggesting that other PGPB abilities should be studied in order to establish the link with flax growth improvement
miRNAs implication in white adipocytes conversion into thermogenic adipocytes
No full textLa découverte récente d'adipocytes bruns fonctionnels chez les humains adultes a conduit à envisager leur utilisation afin d’augmenter la dépense énergétique dans de potentiels traitements contre l'obésité et les maladies associées. Par ailleurs, des ilots d’adipocytes bruns, appelés adipocytes "brite" (brown in white), émergent dans le tissu adipeux blanc après une exposition au froid ou une stimulation des récepteurs β3-adrénergiques. En utilisant les cellules hMADS, nous avons identifié plusieurs miARNs régulés pendant le « britening ». miR-125b et let-7i ont des niveaux d’expression plus bas dans les adipocytes « brites ». Des analyses fonctionnelles utilisant un « mimic » de miR-125b ou un inhibiteur ont révélé que miR-125b agit comme un frein sur le « brunissage » des cellules hMADS en altérant leur respiration ainsi que leur contenu mitochondrial. In vivo, nous avons montré que miR-125b et let-7i sont moins exprimés dans le tissu adipeux brun par rapport au tissu adipeux blanc. La stimulation des récepteurs β3-adrénergiques ou l'exposition au froid induit une diminution d’expression des miARNs dans les deux tissus et est associée à l'activation du tissu adipeux brun et au recrutement des adipocytes « brites ». Nous avons constaté que l’injection de miR-125b ou let-7i dans le tissu adipeux blanc sous-cutané inhibait l’expression de gènes du « brunissage » induite par la stimulation de la voie β3-adrénergique. En conclusion, nos observations ont montré que miR-125b et let-7i jouaient un rôle important dans la modulation des adipocytes « brites » et des adipocytes « bruns » en ciblant l’expression de gènes mitochondriaux et en diminuant la biogenèse mitochondriale.The recent discovery of functional brown adipocytes in adult humans has led to the consideration of their use to increase energy expenditure in the treatment of obesity and associated metabolic disorders. Furthermore, in rodents and humans, islands of thermogenic adipocytes, termed “brite” (brown in white) adipocytes, emerge within white adipose tissue after cold exposure or β3-adrenergic receptor stimulation. Using hMADS cells, we identified several miRNAs regulated during “britening” including miR-125b and let-7i which showed lower levels in brite adipocytes. Functional analysis using miR-125b mimic or miR-125b inhibitor transfection revealed that miR-125b-5p acts as a brake of the browning of hMADS cells by impairing respiration rate as well as their mitochondrial content. miR-125b and let-7i levels were lower in brown compared to white adipose tissue. In vivo, we showed that both miRNAs levels were down regulated in mice sub-cutaneous white and brown adipose tissues upon β3-adrenergic receptors stimulation or cold exposure, which is associated with BAT activation and brite adipocyte recruitment. We found that injection of both miRNA mimics in subcutaneous white adipose tissue inhibited β3-adrenergic-induced brown adipocyte markers expression. Altogether, our observations showed that miR-125b and let-7i played an important role in the modulation of brite and brown adipocytes function targeting oxygen consumption and mitochondrial gene expression
Lower limb osteoarthritis : epidemiological, clinical and physiopathological aspects
No full textL’arthrose est une pathologie fréquente et responsable d’une morbidité majeure. En France, cette pathologie est devenue une priorité de santé publique et jusqu’à récemment il n’existait aucune donnée épidémiologique en population générale. Mon travail a permis d’apporter les premiers chiffres de prévalence en population générale et a constitué une étape préliminaire essentielle à la réalisation d’une étude de prévalence nationale et à la constitution d’une cohorte de cas prévalents d’arthrose symptomatique des membres inférieurs. Ces travaux m’ont amené à m’intéresser à l’apport diagnostique des clichés en Schuss et ainsi mettre en évidence que ces clichés seuls sont aussi contributifs que l’association clichés en extension et clichés en Schuss classiquement réalisés pour le diagnostic de gonarthrose. L'ocytocine est une hormone exprimée dans un grand nombre de cellules dont les ostéoblastes et les adipocytes. Son rôle dans l'ostéoporose a été démontré. A ce jour aucune donnée sur son éventuel rôle dans l’arthrose n’a été publiée. J’ai donc recherché un éventuel rôle direct et/ou indirect de l'ocytocine. Pour cela, nous avons utilisé un modèle cellulaire: ’’Multipotent Adipose-Derived Stem’’ (hMADS) développé dans notre laboratoire de recherche. Nous avons, dans un premier temps, montré les capacités chondrogéniques de ces cellules ainsi que leur intérêt comme potentiel outil de tests pharmacologiques dans l’arthrose. La deuxième étape a consisté à démontrer un rôle de l’ocytocine dans la chondrogenèse. Nous avons montré que l’ocytocine a une action bénéfique sur l’expression des gènes chondrocytaire. De plus, le traitement des cellules par l'ocytocine atténue l'effet négatif de l'IL-1β sur ADAMTS-4 qui est responsable de la dégradation de l'aggrécane. L’ensemble de ces résultats indique que l'ocytocine représente un modulateur positif de la formation des chondrocytes et prometteur comme traitement potentiel pour l'arthrose.Osteoarthritis is the most frequent cause of rheumatic complaints in Rheumatology. Osteoarthritis is responsible of major morbidity. Increase of life span is accompanied by an increase of aging diseases such as osteoporosis and osteoarthritis. In France, the disease became a public health priority, and until recently, there was no osteoarthritis epidemiologic data in the general population concerning lower limbs. My clinical studies enabled me to bring the first prevalence study in the general population. It was an essential preliminary step for a national prevalence study, and the constitution of a prevalent symptomatic cases cohort of lower limbs osteoarthritis. These observations let me to analyze the diagnostic contribution of Schuss X rays and to show that Schuss X-rays alone do not provide less information’s for the diagnosis of knee osteoarthritis, than the usual association standard extension X rays -Schuss X rays. Oxytocin is a hormone expressed by a large number of cells including osteoblasts and adipocytes. Recently, its role in osteoporosis has been shown. So far, no data about its potential role in osteoarthritis are available. I thus searched for a possible direct and / or indirect role of oxytocin on chondrogenesis. For that, I used a cellular model developed in our research laboratory: the “Multipotent Adipose-Derived Stem’’ (hMADS) cells. A first step, I show that hMADS cells are endowed with a chondrogenic capacity, and they represent a powerful tool for therapeutic test in osteoarthritis. The second step was to analyze the role of oxytocin in chondrogenesis. We shown that oxytocin has a benefic effect especially on the aggrecan (increase), probably via a negative effect on ADAMTS4, and also several other major chondrogenesis genes such as COMP and Sox9. Taken together, these results indicate that oxytocin represents a positive modulator of chondrocyte formation and holds promise as a potential therapy for osteoarthritis
An improved EZ-GCD algorithm for multivariate polynomials
No full textAbstractThe EZ-GCD algorithm often has the bad-zero problem, which has a remarkable influence on polynomials with higher-degree terms. In this paper, by applying special ideals, the EZ-GCD algorithm for sparse polynomials is improved. This improved algorithm greatly reduces computational complexity because of the sparseness of polynomials. The author expects that the use of these ideals will be useful as a resolution for obtaining a GCD of sparse multivariate polynomials with higher-degree terms
Effects of fatty acids on development and function of thermogenic adipocytes
No full textL’obésité est devenue épidémique et est associée à de sérieuses comorbidités comme le diabète de type 2, les problèmes cardio-vasculaires et certains cancers. A ce jour, il n’existe pas de traitement pharmacologique efficace contre l’obésité sévère. Seule la chirurgie bariatrique est à même d’entraîner une rapide perte de poids et améliorer la survie des obèses morbides. L’obésité est due à un développement excessif du tissu adipeux blanc (WAT). Le tissu adipeux peut également être de couleur brune (tissu adipeux brun, BAT), responsable de la thermogenèse et qui participe ainsi à la dépense énergétique. Cependant, les capacités du BAT sont altérées chez les individus obèses. Une perspective de lutte contre l’obésité serait alors de développer des stratégies pour favoriser la formation et augmenter l’activité de ce tissu adipeux thermogénique. Les acides gras alimentaires sont stockés dans les adipocytes sous forme de triglycérides et participent au métabolisme. Ils sont également les substrats de la thermogenèse. De plus en plus d’études, dont certaines proviennent de notre laboratoire, mettent en évidence que les acides gras polyinsaturés (AGPI) et leurs métabolites sont impliqués dans la régulation de la thermogenèse. Mes travaux de thèse concernent l’identification des métabolites d’acides gras impliqués dans la formation et l’activité d’adipocytes thermogéniques. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence l’importance de l’équilibre entre les AGPI ω6 et ω3 dans l’alimentation. Nous avons montré que l’inhibition de la thermogenèse par les AGPI ω6 était principalement causée par la présence de l’acide arachidonique (ARA) et d’un de ses métabolites, la Prostaglandine F2α (PGF2α). En étudiant cette fois des biopsies de tissus adipeux humains, j’ai identifié des candidats potentiels que j’ai validés in vitro sur notre modèle adipocytaire, les cellules hMADS. Mes résultats mettent en évidence l’implication d’un autre métabolite de l’ARA, dans la régulation négative de la formation des adipocytes thermogéniques : la Thromboxane A2 (TxA2). La TxA2 inhibe l’expression du marqueur essentiel de l’adipogenèse qui est l’UnCoupling protein 1 (UCP1) alors que la prostacycline, un autre métabolite de l’ARA, induit l’expression d’UCP1. Par la suite, j’ai comparé les profils de métabolites retrouvés chez l’Homme et chez la souris exposée à différentes températures. Nos résultats montrent que les profils de métabolites ne permettent pas de distinguer le BAT et WAT chez l’Homme contrairement à la souris. Ces résultats confirment les hypothèses énoncées dans la littérature qui suggèrent que le BAT humain est un tissu mixte d’adipocytes thermogéniques et non thermogéniques. Dans un second temps, j’ai identifié et caractérisé un antagoniste des marqueurs clés de l’adipogenèse et de la thermogenèse Peroxisome Proliferator-activated receptor α (PPARα) et PPARγ : l’acide carnosique, extrait du romarin et utilisé dans la médecine traditionnelle. De plus, mes travaux m’ont permis de montrer l’importance de 2 métabolites, 9- et 13-hydroxyoctadécaiénoïques (9-/13-HODEs), dans le maintien du phénotype anti-inflammatoire des macrophages résidents du tissu adipeux.Mes résultats de thèse ont donc mis en évidence de nouveaux métabolites jouant un rôle dans la régulation de la thermogenèse. D’autres études sont néanmoins nécessaires pour déterminer leurs mécanismes d’action. De plus, l’identification d’un nouvel antagoniste de PPARα et PPARγ issu d’une plante permet d’entrevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques chez des patients souffrants d’une sur-activation du métabolisme comme chez les grands brûlés et les patients ayant développé une cachexie induite par le cancer.Obesity has become epidemic and is associated with serious comorbidities such as type 2 diabetes, cardiovascular diseases and certain cancers. So far, there is no effective pharmacological treatment for severe obesity except bariatric surgery which may lead to rapid weight loss and improve survival in morbidly obese patients. Obesity is caused by an excessive development of white adipose tissue (WAT). Adipose tissue can also be brown (brown adipose tissue, BAT), responsible for thermogenesis and thus participating in energy expenditure. However, the capabilities of BAT are impaired in obese individuals. One perspective in the fight against obesity would be to develop strategies to promote the formation and the activity of this thermogenic adipose tissue. Dietary fatty acids are stored in adipocytes in the form of triglycerides and participate in metabolism and are also the substrates of thermogenesis. Several studies, some of which came from our laboratory, show that polyunsaturated fatty acids (PUFAs) and their metabolites are involved in the regulation of thermogenesis.My Ph.D. thesis work concerns the identification of fatty acid metabolites involved in the formation and function of thermogenic adipocytes. First, we highlighted the importance of the balance between ω6 and ω3 PUFAs in the diet. We have shown that the inhibition of thermogenesis by ω6 PUFAs is mainly due to the presence of arachidonic acid (ARA) and one of its metabolites, prostaglandin F2α (PGF2α). In human adipose tissue biopsies, I identified potential candidates that I validated in vitro on our adipocyte model, hMADS cells. My results highlight the involvement of another ARA-derived metabolite in the downregulation of thermogenic adipocyte formation: Thromboxane A2 (TxA2). TxA2 inhibits the expression of the main marker of adipogenesis, UnCoupling protein 1 (UCP1), while prostacyclin, another ARA-derived metabolite, induces its expression. Subsequently, I compared the metabolite profiles found in humans and in mice exposed to different temperatures. Our results show that the metabolite profiles do not allow to distinguish between BAT and WAT in humans, unlike in mice. These results are in agreement with the reported hypotheses suggesting that human BAT is composed with a mixture of of thermogenic and non-thermogenic adipocytes. Second, I identified and characterized an antagonist of the key markers of adipogenesis and thermogenesis Peroxisome Proliferator-activated receptor α (PPARα) and PPARγ: carnosic acid, extracted from rosemary and used in traditional medicine. In addition, my work showed the importance of 2 metabolites, 9- and 13-hydroxyoctadecaienoic acid (9- / 13-HODEs), in maintaining the anti-inflammatory phenotype of resident macrophages in adipose tissue.Therefore, my Ph.D. thesis data revealed new metabolites playing a role in the regulation of thermogenesis. However, further studies are needed to determine their mechanisms of action. Furthermore, the identification of a novel PPARα and PPARγ antagonist derived from a plant might allow the development of new therapeutic strategies for patients suffering from metabolism over-activation such as in severely burned patients or with cancer-induced cachexia
Role of PPARα and PIEZO1 in the metabolism of thermogenic adipocytes
No full textLe tissu adipeux (TA) est un organe extrêmement hétérogène et plastique. Il est divisé en deux dépôts : le TA blanc qui stocke ou mobilise les lipides en fonction des besoins et le TA brun capable de produire de la chaleur grâce à l'expression de la protéine découplante UCP1. L'obésité perturbe profondément le fonctionnement du TA blanc et du TA brun. Cette pathologie est un problème de santé publique dans le monde entier. Elle impacte la qualité de vie et est associée à de nombreuses comorbidités telles que le diabète ou les maladies cardiovasculaires. Il existe des effets indésirables ainsi que des patients qui ne répondent pas aux stratégies utilisées actuellement comme les analogues du GLP-1 ou la chirurgie bariatrique. Chez l'homme, la présence de TA brun métaboliquement actif est inversement corrélée à l'obésité. Ainsi, l'identification de facteurs impliqués dans l'activation du TA thermogénique ouvre la voie à de nouvelles stratégies de prise en charge de l'obésité.Le facteur de transcription PPARγ est essentiel à l'adipogenèse et l'activation du TA thermogénique. Son activation pharmacologique améliore la sensibilité à l'insuline et induit la conversion d'adipocytes blanc en adipocytes thermogéniques. L'utilisation clinique de ces agonistes a cependant été stoppée en raison de graves effets indésirables. PPARα est également fortement exprimé dans le TA brun et son expression augmente dans le TA blanc en réponse à des stimulations thermogéniques comme l'exposition au froid. Dans une première étude, j'ai montré, in vitro dans les cellules hMADS (adipocytes humains dérivés des cellules souches mésenchymateuses), que PPARα était un frein à la conversion thermogénique induite par PPARγ. De plus, nous avons étudié, dans un contexte adipocytaire, le pémafibrate. Cette molécule est déjà utilisé comme hypolipidémiant via son activation de PPARα au niveau hépatique. Dans les adipocytes hMADS, le pémafibrate active préférentiellement PPARγ pour induire l'expression de marqueurs thermogéniques comme UCP1 et CPT1M. Le pémafibrate est donc un double agoniste de PPARα/γ. Dans un deuxième temps, mes travaux ont mis en évidence un nouveau rôle pour PPARα in vivo chez la souris. Sa délétion dans le TA brun de souris nourries en régime riche en graisse et traitées avec un agoniste des récepteurs β3-adrénergiques induit la Lipogenèse De Novo. L'absence de PPARα dans le TA brun contribue donc à son blanchiment. Cette synthèse lipidique accrue est associée à l'augmentation de l'expression de ChREBPβ et de ces gènes cibles comme ACLY, ACC1, FASN et SCD1, et des niveaux d'AKT2. En conséquence, le profil lipidique des triglycérides et des phospholipides est altéré avec une augmentation des proportions d'acide palmitoléique.L'ensemble de mes résultats ont permis de mieux définir le rôle de PPARα dans le TA thermogénique, au-delà de la thermogenèse dépendante d'UCP1. Dans le TA brun, PPARα est un senseur lipidique contrôlant la Lipogenèse De Novo, donc essentiel à l'homéostasie glucido-lipidique Nous avons également affiner les connaissances sur le pémafibrate en le repositionnant comme étant un double un double agoniste de PPARα/γ.Adipose tissue (AT) is a highly heterogeneous and plastic organ. It is divided into two depots: white AT, which stores and mobilizes lipids depending on the need, and brown AT, which is capable of producing heat thanks to the expression of the uncoupling protein UCP1. Obesity severely disrupts the functioning of both white and brown ATs. This pathology is a global public health problem. It affects quality of life and is associated with numerous comorbidities such as diabetes and cardiovascular disease. There are side effects and patients who do not respond to current strategies such as GLP-1 analogues or bariatric surgery. In humans, the presence of metabolically active thermogenic AT is negatively correlated with obesity. Thus, the identification of factors involved in the activation of thermogenic AT opens the way to new strategies for the treatment of obesity.The transcription factor PPARγ is essential for adipogenesis and the activation of thermogenic BP. Its pharmacological activation increases insulin sensitivity and induces the conversion of white adipocytes into thermogenic adipocytes. However, the clinical use of these agonists has been discontinued due to serious adverse effects. PPARα is also highly expressed in brown AT and its expression increases in white AT in response to thermogenic stimuli such as cold exposure. In a first study, I demonstrated, in vitro in hMADS adipocytes (human Multipotent Adipose-tissue Derived Stem cells), that PPARα acts as a brake on PPARγ-induced thermogenic conversion. Furthermore, we investigated the effect of pemafibrate in adipocyte context. This molecule is already used as a lipid-lowering agent via its activation of PPARα at the hepatic level. In hMADS adipocytes, pemafibrate preferentially activates PPARγ to induce the expression of thermogenic markers such as UCP1 and CPT1M. Pemafibrate is therefore a dual PPARα/γ agonist. Secondly, my work highlighted a new role for PPARα in vivo in mice. The deletion of PPARα in the brown AT of mice fed a high-fat diet and treated with a β3-adrenergic receptor agonist induces de novo lipogenesis. The absence of PPARα in brown AT contributes to its whitening. This increased lipid synthesis is associated with increased expression of ChREBPβ and its target genes, including ACLY, ACC1, FASN and SCD1, as well as AKT2 levels. Consequently, the lipid profile of triglycerides and phospholipids is altered, with increased proportions of palmitoleic acid.Altogether, these results contribute to a more comprehensive understanding of the role of PPARα in thermogenic AT, beyond UCP1-dependent thermogenesis. In brown AT, PPARα acts as a lipid sensor, regulating de novo lipogenesis, which is essential for maintaining carbohydrate and lipid homeostasis. Furthermore, my findings refine the current knowledge about pemafibrate, which could be repositioned as a dual PPARα/γ agonist
Draft genome sequence of Staphylococcus sp. EZ-P03 isolated from a mesophilic anaerobic digester
No full text© 2018 The Author(s). Objectives: Staphylococcus species of the family Staphylococcaceae are facultatively anaerobic Gram-positive cocci growing in clusters, pairs and occasionally in short chains. Staphylococci can be detected in different environments. They are common commensals, but some can also cause infections in humans. Hence, their investigation is required to understand ecology and genetics and to create an opportunity for comparative studies. Data description: In this study, we report the determination of a draft genome sequence of Staphylococcus sp. strain EZ-P03 which was isolated from anaerobically digested chicken waste materials. The draft genome of Staphylococcus sp. EZ-P03 constituted a total of 62 contigs (> 500 bp) amounting to 2,689,358 bp with a G+C content of 37.3% and a N50 contig size of 126,562 bp. The whole genome shotgun project of Staphylococcus sp. strain EZ-P03 has been deposited at DDBJ/ENA/GenBank under the accession number QPMO00000000
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