Добірка наукової літератури з теми "Tuberculose – Imagerie"

Cette thèse vise à relever le défi sanitaire urgent de la tuberculose (TB) par le développement d'une stratégie d'imagerie par spectrométrie de masse quantitative ou QMSI, en se concentrant spécifiquement sur les médicaments antiTB tels que la clofazimine (CFZ), la rifampicine (RIF), et l'éthambutol (ETM). TB, causée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), constitue une menace pour la santé mondiale, également renforcée par la résistance bactérienne, induisant la mise en place de lignes de thérapie basées sur l'utilisation d'un traitement adapté et plus efficace avec un panel d'antibiotiques éprouvés. Tout ceci requière une meilleure compréhension globale de la quantification des médicaments dans l'espace et de la caractérisation de la matrice biologique environnante.Le design expérimental est basé sur le modèle d'un mime tissulaire pour le développement d'une approche de QMSI de plusieurs antibiotiques à partir d'une unique coupe de tissu, établissant un équilibre entre la quantification précise des médicaments, la préservation du microenvironnement tissulaire, ainsi que la compatibilité avec l'imagerie multimodale. Les défis associés à la diversité des médicaments antiTB, chacun ayant des exigences analytiques uniques, sont relevés. Le choix des médicaments se porte sur la CFZ, la RIF, et l'ETM en raison de leur détectabilité et de leur pertinence clinique.Le premier objectif détaille l'optimisation de la QMSI à travers un modèle de tissu mime, l'établissement de la courbe d'étalonnage, et la justification du choix des médicaments. Les résultats et la discussion couvrent l'évaluation de la détection des médicaments dans des tissus pulmonaires de souris infectées par Mtb puis traitées avec un panel d'antibiotiques, la détermination de la sensibilité et des limites de détection, et les subtilités de l'approche QMSI. Les défis spécifiques à la CFZ, tels que la solubilité, sont abordés. A notre connaissance, l'étude aboutit pour la première fois à la quantification de la CFZ par MALDI-MSI.Sur la base de ces travaux, une nouvelle approche basée sur la MALDI QMSI a été développée pour la quantification et la localisation simultanées de la CFZ, de la RIF, et l'ETM. De par l'apport de la MALDI-MSI en termes de résolution spatiale et au regard des résultats encourus, cette étude surpasse la microdissection laser combinée à la chromatographie en phase liquide, et se présente comme une alternative crédible.L'analyse en mode ionisation positif révèle que la CFZ s'accumule au niveau du bord cellulaire, et dans les macrophages spumeux, tandis que l'ETM se localise principalement dans le système vasculaire. La RIF, dont l'analyse a été effectuée en mode d'ionisation négatif, présente une distribution plus uniforme dans les régions tissulaires. L'acquisition à double polarité, fournit un ensemble de données complet, détectant également les espèces lipidiques bactériennes associées à Mtb à partir d'une unique coupe de tissu.Nous tirons pleinement partie de la nature hyperspectrale du MALDI-MSI comme base d'analyse afin de quantifier les médicaments dans les tissus, notre objectif principal. Cependant, nos décisions QMSI ont été prises en toute conscience pour faciliter les futures analyses multi-omiques et multimodales. De telles analyses multi-omiques ont été explorées par MALDI-MSI, ainsi que la faisabilité d'implémenter d'autres modalités telles que la spectroscopie Raman, et l'imagerie MALDI associée à l'immunohistochimie (MALDI-IHC).Les approches de cette thèse font progresser notre compréhension des niveaux de médicaments dédiés au traitement de la TB, et mettent en évidence la polyvalence de la MALDI QMSI pour des applications plus larges. Les résultats de l'étude offrent un outil puissant pour évaluer l'efficacité des médicaments dans des micro-environnements complexes, fournissant des informations précieuses sur la distribution des médicaments et leurs caractérisations moléculaires, ainsi que leurs quantifications multi-cibles
This thesis aims to address the urgent health challenge of tuberculosis (TB) through the development of a robust and efficient quantitative mass spectrometry imaging (QMSI) strategy, specifically focusing on the anti-TB drugs - clofazimine (CFZ), rifampicin (RIF), and ethambutol (ETM). TB, caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb), poses a global health threat, also reinforced by bacterial resistance, leading to the implementation of lines of therapy based on the use of an adapted treatment with a panel of proven antibiotics for more effective treatment. For these reasons, a more comprehensive understanding of spatially-aware drug quantification and characterization of the surrounding molecular microenvironment is required.The investigation adopts the tissue mimetic model for the development of a QMSI approach for the quantification of multiple antibiotics from a single tissue section, striking a balance between accurate drug quantification, preservation of the tissue microenvironment, as well as compatibility with multimodal imaging. Challenges associated with the diverse panel of TB drugs, each with unique analytical requirements, are navigated. The choice of drugs prioritizes CFZ, RIF, and ETM for their detectability and clinical relevance.The first aim details the adoption of QMSI through the mimetic tissue model, calibration curve establishment, and the rationale behind drug choices. Results and discussion cover the evaluation of drug detectability in lung tissue from mice infected with tuberculosis and then treated with a panel of antibiotics, and discusses the determination of sensitivity and detection limits, and the intricacies of the QMSI approach. Challenges specific to CFZ, such as solubility, are addressed. The study culminates in the quantification of CFZ by MALDI-MSI for the first time to our knowledge.Building on this groundwork, a novel MALDI QMSI workflow is developed for the simultaneous quantification and localization of CFZ, RIF, and ETM in TB-infected mouse lung tissue. The study surpasses the gold standard of laser capture microdissection combined with liquid chromatography MS regarding spatial resolution.Positive ionization mode analysis reveals CFZ accumulating in the cellular rim and within foamy macrophages, while ETM primarily localizes in the vasculature. RIF, which was analyzed in negative ionization mode, exhibits a more uniform distribution across tissue regions. By analyzing in both positive and negative ionization modes, a comprehensive dataset detecting bacterial lipid species associated with Mtb from a single tissue section is obtained.We leverage the hyperspectral nature of MALDI-MSI as the basis for analyses in order to quantify drugs in tissue, our main objective; however, our QMSI decisions were informed to facilitate future multi-omic and multimodal analyses. Such multi-omic analyses were explored by MALDI-MSI, as well as the feasibility of implementing other modalities such as Raman spectroscopy and MALDI-Immunohistochemistry (MALDI-IHC).The approaches of this thesis advance our understanding of drug levels in TB-infected tissue and showcase the versatility of MALDI QMSI for broader applications. The study's outcomes offer a powerful tool for evaluating drug efficacy in complex microenvironments, providing valuable insights into the molecular characterization and multi-targeted quantification of anti-TB drugs

L'isolement de Mycobacterium tuberculosis par culture est la méthode de référence pour le diagnostic de la tuberculose. Le but de notre travail était d'améliorer et de faciliter le diagnostic par culture de la tuberculose. Dans un premier temps, nous avons produit une revue bibliographique en comparant les différentes techniques ou protocoles utilisés pour le diagnostic de la tuberculose. Ce travail nous a permis d'actualiser notre protocole de diagnostic, avec la mise en place d’un "kit-tuberculose" contenant des containers imprégnés de chlorhexidine pour la récupération et la décontamination directe d’échantillons cliniques non- invasifs, suivi par la culture sur un milieu solide à base d'oeuf, et détection des colonies par microscope inversé ou par un système d'imagerie en temps réel. Nous avons mis en place une méthode de décontamination par 0,7%-chlorhexidine et avons montré que cette méthode était plus efficace que la méthode de référence NALC-NaOH. Ensuite, nous avons développé un milieu de culture à base de sérum animal, le MOD9 dont nous avons montré par une étude comparative qu'il était supérieur au milieu solide LJ de référence. Une deuxième étude comparant un protocole de décontamination par la chlorhexidine et culture sur milieu MOD9 au protocole standard, NALC-NaOH/Bactec960 a montré une supériorité par rapport au protocole standard. Enfin, la mise en place d'un système de détection des micro-colonies de M. tuberculosis sur MOD9 par imagerie en temps réel Advencis-Biosystem a permis de réduire le temps de détection de M. tuberculosis à 3,2 jours avec le protocole chlorhexidine/MOD9/Advencis, avec un record mondial de détection en 25h
Isolation of Mycobacterium tuberculosis by culture is the gold standard for the diagnosis of tuberculosis. The aim of my thesis work was to simplify and improve the culture diagnosis of tuberculosis. At first we started with a bibliographic study, comparing step by step the different techniques and protocols that have been used for the diagnosis of tuberculosis. This work has allowed us to update our tuberculosis diagnosis protocol, starting with the implementation of a "Tuberculosis-kit" consisting of chlorhexidine containing containers for the recovery and decontamination of non-invasive specimens, followed by culture on an egg-based medium, a micro- colonies detection using an inverted microscope or an automated real-time imaging incubator system and finally an identification using mass spectrometry. We established a new chlorhexidine- based decontamination method that we showed to be more efficient for the recovery and isolation of M. tuberculosis than the standard NALC-NaOH method. Than we developed a new serum-based culture medium, the MOD9 that we showed in a comparative study to be superior to the reference LJ medium for the recovery of M. tuberculosis. In a second study we proved that our chlorhexidine/MOD9 protocol was superior to the standard NALC-NaOH/Bactec 960 MGIT protocol for the isolation of M. tuberculosis. And finally the implementation of a real time imaging system for the detection of M. tuberculosis micro-colonies on MOD9 permits us to dramatically reduce the detection time from 15 days with the standard NALC-NaOH/Bactec 960 MGIT protocol to 3.2 days with our 0.7%-chlorhexidine/MOD9/Advencis-Biosystem protocol with a world record detection time of 25h

Chez l'homme comme chez l'animal, les odeurs guident le comportement et motivent à agir. La valeur hédonique (le caractère plus ou moins plaisant) est la dimension olfactive principale et est généralement utilisée pour décider d'approcher ou fuir la source odorante. Bien que cette attractivité soit façonnée par l'expérience, certaines odeurs non-familières sont spontanément attractives ou répulsives. Le caractère plus ou moins plaisant d'une odeur serait, du moins en partie, inné. Il existerait ainsi une signature neurale spécifique de la valeur hédonique des odeurs, et c'est ce que cette thèse s'emploie à identifier.Après sélection d'odorants spontanément plus ou moins attractifs (plaisant et déplaisants respectivement), nous avons recherché les bases neurales qui sous-tendent ces comportements. Nous avons tout d'abord cartographié (expression de Zif268) puis manipulé (optogénétique) l'activité neuronale du bulbe olfactif en réponse à ces odorants, et avons révélé une signature neurale bulbaire de la valeur hédonique des odeurs le long de l'axe antéro-postérieur.Puis, afin d'analyser comment le message hédonique était interprété par les aires olfactives et associatives supérieures, nous avons développé une méthode de recalage de l'activité cérébrale dans un atlas de référence, assurant une cartographie rapide, précise et fiable de cette activité. Enfin, en combinant cette méthode à des approches comportementales, électrophysiologiques et pharmacologiques, nous avons montré un rôle du système de la récompense dans le codage de la valeur hédonique des odeurs et qu'une odeur peut être perçue comme une récompense, motivant alors les comportements d'approche et de retrait
In humans and animals, odors guide behavior and motivate action. The hedonic value (that is the pleasantness) is the main olfactory dimension and is generally used to decide to approach the odor source or move away. While this attractiveness is shaped by experience, some unfamiliar odors are spontaneously attractive or repulsive. The pleasantness of an odor would be, at least in part, innate, and suggest a specific neural signature of the hedonic value of odors. The global aim of this thesis is to decipher neuronal mechanisms underlying the hedonic value of odors.After having selected odorants with various level of attraction (pleasant and unpleasant), we have deciphered the neural bases that underlie these behaviors.We first mapped (expression of Zif268) and then manipulated (optogenetic) the neuronal activity of the olfactory bulb in response to these odors, and have revealed a bulbar neural signature of the hedonic value of odors along the antero-posterior axis.Then, in order to analyze how the hedonic information was interpreted by the higher olfactory and associative areas, we developed a method allowing the registration of brain activity in a reference atlas, that ensure a fast, accurate and reliable mapping of this activity. Finally, by combining this method with behavioral, electrophysiological and pharmacological approaches, we have shown a role of the reward system in the coding of odor hedonics and that an odor can act as a reward, thus motivating behavior, approach and withdrawal

La vision chez l'abeille a été largement étudiée au niveau comportemental, en entraînant des insectes en libre vol à associer des cibles visuelles à une récompense de saccharose, et - dans une moindre mesure - au niveau physiologique, à l'aide d'enregistrements électrophysiologiques intracellulaires de neurones individuels des circuits visuels du cerveau de l'abeille. Notre connaissance des mécanismes du traitement visuel chez cet insecte demeure cependant limitée par le manque de : 1- protocoles de conditionnement pour l'étude de l'apprentissage et de la mémoire visuels chez des abeilles en contention dans le laboratoire ; 2- caractérisations anatomiques et physiologiques des neuropiles visuels du cerveau central ; et 3- techniques d'étude fonctionnelle du traitement visuel au niveau des circuits neuronaux du cerveau. Le présent travail a pour objectif de combler ces lacunes en menant une étude multiéchelle du traitement visuel chez les abeilles. Nous avons cherché à développer de nouveaux protocoles de conditionnement appétitif et aversif pour l'étude de l'apprentissage et de la mémoire visuels chez les abeilles en contention. Sur le plan appétitif, nous avons montré que les abeilles en contention ne sont pas capables d'apprendre une association directe entre couleur et saccharose. Pour des raisons à ce jour inconnues, l'ablation des antennes est nécessaire pour que les abeilles en contention acquièrent une telle association élémentaire entre couleur et saccharose. Malgré cette incapacité, des abeilles non-lésées parviennent à résoudre une discrimination bimodale non élémentaire dans laquelle les couleurs agissent comme modulateurs de l'apprentissage olfactif appétitif. Nous apportons donc la première démonstration contrôlée d'occasion setting bimodal (couleur-odeur) chez des abeilles en contention. Sur le plan aversif, nous avons établi un nouveau protocole de conditionnement dans lequel des abeilles en contention apprennent des associations entre stimuli visuels et chocs électriques. Nous montrons que les abeilles non-lésées apprennent à discriminer entre stimuli visuels punis et non punis en fonction de leurs propriétés chromatiques ou achromatiques, ou les deux à la fois. Non seulement l'ablation des antennes n'est pas nécessaire à l'apprentissage, mais elle compromet le conditionnement visuel par une réduction concomitante de la réponse au choc électrique. Ces deux protocoles, appétitif et aversif, ouvrent ainsi de nouvelles voies d'accès aux corrélats neuronaux de l'apprentissage et de la mémoire visuels et / ou bimodaux chez l'abeille. Nous avons réalisé par ailleurs une description neuroanatomique de circuits visuels non encore étudiés dans le cerveau central de l'abeille. Ainsi, nous avons caractérisé l'organisation et l'architecture neurale du tubercule optique antérieur (AOTu), et révélé une ségrégation de l'information visuelle dorso-ventrale dans cette structure. À travers la mise au point d'un nouveau protocole d'enregistrement optophysiologique de l'activité des circuits visuels, nous avons étudié la réponse des interneurones de l'AOTu lors de la stimulation visuelle de l'œil composé. Nous avons montré que des stimuli lumineux présentés dans différentes zones du champ visuel induisent des patrons d'activation distincts de ces interneurones, en lien avec la ségrégation dorso-ventrale mise en évidence par nos données neuroanatomiques. La stimulation des interneurones de l'AOTu à l'aide de lumières monochromatiques et de mélanges chromatiques a mis en évidence la dynamique temporelle des réponses neurales et les propriétés de traitement chromatique dans l'AOTu. Nos recherches offrent ainsi une analyse du traitement visuel chez l'abeille allant de l'étude comportementale de l'apprentissage visuel élémentaire et non élémentaire jusqu'à l'étude neurobiologique de l'encodage visuel dans le cerveau central de l'abeille. Ces approches ouvrent de nouvelles voies à l'exploration des modifications dépendantes de l'expérience de l'activité neuronale du cerveau central de l'abeille
Vision in honeybees has been extensively studied at the behavioral level by training free-flying insects to choose visual targets rewarded with sucrose solution, and, to a lesser degree, at the physiological level using intracellular electrophysiological recordings of single neurons in different areas of the visual circuits of the bee brain. However, our knowledge of visual processing in honeybees is still limited by the lack of: 1- conditioning protocols for studying visual learning and memory in harnessed animals under controlled laboratory conditions; 2- anatomical and physiological characterizations of visual neuropils in the central brain; and 3- techniques for performing functional studies of visual processing at the neuronal circuit level. In the present work, we aimed at filling these gaps by providing a multilevel study of visual processing in harnessed bees. We aimed at developing novel appetitive and aversive conditioning protocols for studying visual learning and memory in harnessed bees. In an appetitive framework, we showed that intact harnessed bees are not capable of learning a direct association between color and sucrose. For reasons so far unknown, antennae ablation is necessary for harnessed bees to acquire such an elemental color-sucrose association. Despite this incapacity, intact bees are able to solve a non-elemental bimodal discrimination in which colors act as modulators of appetitive olfactory learning. We therefore provide the first controlled demonstration of bimodal (color-odor) occasion setting in harnessed honeybees. In an aversive framework, we established a new conditioning protocol in which harnessed bees learn aversive associations between visual cues and an electric shock. We showed that bees with intact antennae learn to discriminate punished from non-punished visual stimuli by relying on their chromatic or achromatic cues, or both. Antennae ablation was not only unnecessary for learning to occur but it even impaired visual conditioning due to a concomitant reduction of responsiveness to the electric shock. Both behavioral protocols, appetitive and aversive, open new doors for accessing the neural correlates of visual and/or bimodal learning and memory in honeybees. We also provided a comprehensive neuroanatomical description of unstudied visual circuits in the central bee brain. More specifically, we characterized the organization and neural architecture of the anterior optic tubercle (AOTu) and revealed a segregation of dorso-ventral visual information into this structure. Having established a novel protocol for performing optophysiological recordings of visual-circuit activity in the honeybee brain, we studied the responses of AOTu interneurons during visual stimulation of the compound eye. We showed that light stimuli presented in different parts of the visual field induced distinct patterns of activation in these interneurons, consistent with the dorso-ventral segregation revealed by our neuroanatomical data. Stimulation of AOTu interneurons with monochromatic lights and with chromatic mixtures induced distinct signal intensities, time-course dynamics and activity patterns, thus revealing intricate chromatic processing properties in this visual neuropil. Our studies provide therefore an innovative, multilevel analysis of visual processing in honeybees, spanning from behavioral studies on elemental and non-elemental visual learning to neurobiological studies on visual processing and coding in the honeybee central brain. Taken together our studies open new doors to investigate for the first time experience-dependent changes of neural activity in the bee brain related to visual and/or bimodal learning, a goal that has remained elusive until now

Les informations olfactives sont connues pour leur capacité à induire des comportements moteurs spécifiques. En dépit de nombreuses observations comportementales chez les vertébrés, on ne connaît toujours pas les mécanismes et les voies nerveuses qui sous-tendent ces phénomènes de transformation olfacto-locomotrices. Chez la lamproie, des travaux récents ont permis de décrire cette voie, et les mécanismes responsables de la transformation des entrées olfactives en activité locomotrice (Derjean et al., 2010). Cette voie prend origine dans la partie médiane du bulbe olfactif, et envoie des projections vers le tubercule postérieur, une région qui se trouve dans le diencéphale. De là, les neurones projettent directement vers la Région Locomotrice Mésencéphalique, connue pour envoyer des connexions vers les neurones réticulospinaux, et activer la locomotion. L’objectif de cette étude était d’établir si l’ensemble des neurones réticulospinaux répond aux stimulations olfactives. Pour ce faire, nous avons utilisé sur une préparation de cerveau isolé de lamproie des techniques d’électrophysiologie et d’imagerie calcique. La stimulation électrique des nerfs olfactifs, de la région médiane du bulbe olfactif ou du tubercule postérieur a provoqué une activation de toutes les cellules réticulospinales qui se retrouvent dans les quatre noyaux réticulaires (ARRN : Noyau Réticulaire Rhombencéphalique Antérieur; MRN : Noyau Réticulaire Mésencéphalique; MRRN : Noyau Réticulaire Rhombencéphalique Moyen; PRRN : Noyau Réticulaire Rhombencéphalique Postérieur). Seule la partie médiane du bulbe olfactif est impliquée dans le passage de l’information olfactive vers les neurones réticulospinaux. Nous avons aussi découvert que le blocage des récepteurs GABAergiques dans la partie médiane du bulbe olfactif augmentait les réponses olfactives de façon considérable dans les cellules réticulospinales. Nous avons montré ainsi qu’il existe un tonus inhibiteur impliqué dans la dépression modulatrice de la voie olfacto-locomotrice. Ce travail a permis de montrer que la stimulation des afférences sensorielles olfactives active simultanément l’ensemble des populations de neurones réticulospinaux qui commandent la locomotion. De plus, il existerait un tonus inhibiteur GABAergique, au niveau de la partie médiane du bulbe olfactif, responsable d’une dépression modulatrice dans la voie olfacto-locomotrice.
Olfactory inputs are known for their ability to induce specific motor behaviors. Despite numerous behavioral observations in vertebrates, the mechanisms and the neural pathways underlying the olfactory-locomotor transformation are still unknown. In lamprey, recent studies have described this pathway and the mechanism underlying the transformation of olfactory input into a locomotor activity (Derjean et al., 2010). This pathway originates in the medial part of the olfactory bulb, sends projections to the posterior tuberculum, a diencephalic region. From there, the neurons project directly to the mesencephalic locomotor region that is known to send projections to the reticulospinal neurons to activate locomotion. Using lamprey brain preparation, electrophysiology and calcium imaging, the aim of this study was to establish whether all reticulospinal neurons respond to olfactory stimuli. Electrical stimulation of the olfactory nerves, the medial part of the olfactory bulb or the posterior tuberculum activates all reticulospinal cells in the four reticular nuclei (ARRN: Anterior rhombencephalic reticular nucleus; MRN: middle mesencephalic reticular nucleus; MRRN: middle rhombencephalic reticular nucleus; PRRN: posterior rhombencephalic reticular nucleus). The medial part of the olfactory bulb is the only region that is implicated in transmitting the olfactory information to reticulospinal neurons. We also discovered that when blocking the GABAergic receptors in the medial part of the olfactory bulb, the reticulospinal neurons have a stronger response to olfactory stimulation. Thus we showed that a tonic inhibition is involved in the modulating depression of the olfacto-locomotor pathway. Altogether, this work shows that stimulation of the olfactory sensory inputs activates simultaneously the entire population of reticulospinal neurons that control locomotion. In addition, there is a GABAergic tonic inhibition at the level of the medial part of the olfactory bulb that causes a modulating depression in the olfacto-locomotor pathway.

By means of a thorough analysis of printed sources as well as black and white, sacred and secular, pre-and post-war recordings dealing with the boll weevil infestation that ravaged the Cotton Belt for decades, this chapter starts by tracing the change of the pest’s role in African American imagery in the first half of the twentieth century. Then the focus centers on the deadliest global disaster ever, the devastating 1918-20 influenza pandemic, and on the less deadly, yet very severe, series of epidemics that spread in more restricted areas of the U.S. The studies of two more avarice-induced epidemics due to the adulteration of illegal alcohol, such as the 1930 Jake Leg or Jamaica Ginger Paralysis and the 1951 poisoned moonshine incident, are followed by an overview of several diseases such as meningitis and tuberculosis, where black and white singers appear to adopt a more similar approach to songwriting.