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Proliferative, immunologic and molecular aspects in relation to tumour growth in mice with chronic jet lag
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Résumés / Pathologie Biologie 55 (2007) 211–217
Ce cas aurait mérité de bénéficier d’investigations approfondies (mélatonine, actimétrie, PSG, température, taux de cortisol…) avance de phase ? Peu de cas dans la littérature et personnes âgées surtout et beaucoup de questions…
ques comportementaux, physiques ou pharmacologiques et suggère qu’il existe dans les deux cas des profils différents d’adaptation au stress.
12 11 Place des troubles chronobiologiques dans la plainte sur le sommeil :à propos de fibromyalgie et fatigue J. Paty Laboratoire de physiologie et psychophysiologie–université Bordeaux-II–Victor-Segalen, France Clinique hospitalo-universitaire du Sommeil, CHU de Bordeaux, France Selon les données classiques, les troubles du sommeil et de la vigilance dépendent de deux facteurs considérés comme indépendants : facteur homéostasique lié à la quantité de sommeil, ou à sa privation, facteur circadien et chronobiologique lié aux horaires. Depuis de nombreuses années, nous nous intéressons à identifier une perturbation d’ordre chronobiologique chez les patients se plaignant de troubles du sommeil. À cet égard quatre outils principaux ont été utilisés ou développés : ● agenda du sommeil à présentation analogique ; ● évaluation subjective de la fatigue et de la somnolence ; ● dosage de la 6-Sulfatoxymélatonine urinaire sur des échantillons de 24 ou 48 heures ; ● dans le cadre des dyssomnies, le problème de la fatigue est parfois difficile à différencier de la somnolence et pour cela une grande aide nous paraît apportée par les comparaisons des scores aux échelles de Pichot et d’Epworth. À partir d’une banque de données portant sur 619 patients (chez qui l’élimination de la 6-Sulfatoxymélatonine a été analysée sur 978 nycthémères de 24 heures), nous isolons le problème des fibromyalgies et celui des mouvements périodiques du sommeil. ● Le profil habituel chez les insomniaques et les hyposomniaques est en faveur d’une désynchronisation des rythmes circadiens attesté par une diminution du pic de la 6-OH mélatonine ; alors que dans les hypersomnies il existe généralement des taux d’élimination plus élevés que dans les populations de référence ; ● le syndrome de fibromyalgie (ou polyalgique idiopathique) est une plainte extrêmement fréquente, avec douleurs et fatigue chronique et perturbation du sommeil, liées en partie aux douleurs nocturnes, mais variables dans la journée. Il apparaît (chez 38 sujets) que les taux d’élimination de la 6-Sulfatoxymélatonine urinaire sont plus élevés par rapport à d’autres patients avec difficultés du sommeil nocturne. Il semble, dans ce syndrome de « fatigue chronique », volontiers désespérant pour les praticiens rhumatologues ou rééducateurs qui les ont en charge, que l’action sur une composante chronobiologique peut s’avérer bénéfique ; ● le syndrome d’impatiences est parfois associé au syndrome polyalgique idiopathique parfois indépendant. Les impatiences sont dans un nombre important de cas corrélés à l’existence de mouvements périodiques des membres inférieurs pendant le sommeil. Le facteur chronobiologique est généralement attesté cliniquement par la recrudescence en fin de journée ou début de nuit de ces phénomènes moteurs. L’analyse de 50 cas nous indique qu’il existe un profil singulier par rapport à d’autres dyssomnies, avec une moindre élimination de la 6-OH Mélatonine urinaire. Cette réflexion sur deux types de troubles accompagnant des dyssomnies évoque une notion de composante chronobiologique, associée à la dyssomnie, accesible à des moyens thérapeutiques spécifi-
Light and cancer: visual impairment and circadian rhythm disturbances E. Pukkala Finnish Cancer Registry, Institute for Statistical and Epidemiological Cancer Research, Helsinki, Finland The unique Finnish information system with whole-population high-quality linkable register data on exposures and diseases offers numerous possibilities to study associations of light rhythm and cancer. Our team has studied seasonal variation in cancer incidence and survival, and has an on-going project on cancer and shift work. The main part of this presentation concentrates cancer risk among visually impaired Finns and Nordic airline personnel. The cancer incidence among the 18,000 visually impaired persons registered in Finland during 1983-1995 was generally higher than that among average Finns of same age, but there was a significantly decreasing trend (p trend 0.04) along with increasing degree of visual impairment. It is believed that melatonin secretion (that should protect against breast cancer) is highest among the blind, i.e., the Finnish finding fits with this hypothesis. We also saw a two-fold incidence of breast cancer among Finnish airline cabin crew with long work career in long-distance flight over time zones. That excess can not be explained by the known doseresponse ratios for cosmic radiation or reproductive factors, and circadian rhythm disturbances affecting hormonal status of these women were considered as a possible explanation for the findings. Similar excesses have been seen also among cabin crew in other countries. Among 10,200 Nordic pilots, who are mainly men, breast cancer could not be studied, but similar finding was seen in another hormone-related cancer, prostate cancer: the risk increased significantly (p trend 0.01) with the number of flight hours in long-haul aircraft.
13 Proliferative, immunologic and molecular aspects in relation to tumour growth in mice with chronic jet lag ☆ R. Smaalandb, C. Guettiera, E. Filipskia, X.M. Lia, Y. Fujiia, D. Claya, J. Clairambaulta, J. Carrièrea, F. Lévia a Inserm E 0354 « Cancer Chronotherapeutics » et Université ParisXI, hôpital Paul-Brousse, Villejuif, France b Department of Oncology and Medical Physics, Haukeland University Hospital, Bergen, Norway Altered circadian rhythms predict for poor survival in cancer patients. The negative regulatory control played by the circadian system on malignant growth has further been demonstrated experimentally, as tumour growth was accelerated by the physical destruction of the hypothalamic circadian pacemaker, or by the functional disruption of circadian coordination and molecular clock. In a mouse model of chronic jet lag (CJL), we investigated several mechanisms whose circadian deregulation could account for accelerated malignant progression. Fragments of Glasgow osteosarcoma were inoculated day 0 (d0) in both flanks of 51 B6D2F1 mice synchronized with an alternation of 12 h of light and 12 h of darkness (LD 12:12) or submitted to an 8-h advance of light onset every 2 d (CJL). Subgroups of 3-4 mice (6-8 tumours) on each condition were sampled daily from d6 to d12 for determination of tumor weight and proliferative, immunologic and molecular parameters. All studies were performed in a blinded way ☆ Supported by ARTBC, Hôpital Paul Brousse and ARC grant, Villejuif, France.
Résumés / Pathologie Biologie 55 (2007) 211–217
with regard to the two groups (LD12:12 or CJL). Tumor weight was measured with 3 methods: bidimensional measurements with a caliper on the intact mouse, on the resected tumor and weight of the resected tumor. We found a significant increase of tumour weight from d6 to d12 in jet-lag mice as compared to LD 12:12 for all three methods of tumour measurements (p from ANOVA = 0.05, 0.006 and 0.001, respectively). Using the real tumor weight data, mean ± SD (mg) on d11 was 888 ± 60 (jet lag) and 570 ± 113 (LD12:12), respectively. The study validated the method used for tumor weight determinations and confirmed the negative regulatory role of the circadian system on tumor progression in the experimental setting. – No statistically significant difference in flow cytometric (FCM) estimation of Sphase or G2/M-phase measured by either propidium iodide or Ki-67 was found. The Ki-67 proliferative index was also estimated with immunohistochemistry (IHC), without any overall difference for either method betweeen the two groups; p = 0.27 (FCM) and
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p = 0.17 (IHC). However, from day 9 to day11, i.e. in the period of faster growth in the CJL group, the difference was marginally different (ANOVA; p = 0.055), with more cells labelled with Ki-67 antibody in the CJL group. Immunologic reaction of the host to the tumour was poor as estimated by lymphocyte infiltration of the tumour by the marker CD5; neither was there a difference between the two groups with regard to lymphocyte infiltration (p = 0.89). A marginally significant increase in percentage of necrosis was found in the tumours of the CJL group (p = 0.05), consistent with the larger tumours (and possibly poorer vascularisation) in this group. Thus, the explanation for the observed difference in growth rate between the LD 12: 12 and CJL group may be attributed to more cells proliferating from day 9 to day 11 in the CJL group. Differences in apoptotic events and in the rate of cell cycling, as well as circadian stage dependent differences in proliferative activity, could also possibly play important roles. Investigation of these hypotheses is pending.
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Ce cas aurait mérité de bénéficier d’investigations approfondies (mélatonine, actimétrie, PSG, température, taux de cortisol…) avance de phase ? Peu de cas dans la littérature et personnes âgées surtout et beaucoup de questions…
ques comportementaux, physiques ou pharmacologiques et suggère qu’il existe dans les deux cas des profils différents d’adaptation au stress.
12 11 Place des troubles chronobiologiques dans la plainte sur le sommeil :à propos de fibromyalgie et fatigue J. Paty Laboratoire de physiologie et psychophysiologie–université Bordeaux-II–Victor-Segalen, France Clinique hospitalo-universitaire du Sommeil, CHU de Bordeaux, France Selon les données classiques, les troubles du sommeil et de la vigilance dépendent de deux facteurs considérés comme indépendants : facteur homéostasique lié à la quantité de sommeil, ou à sa privation, facteur circadien et chronobiologique lié aux horaires. Depuis de nombreuses années, nous nous intéressons à identifier une perturbation d’ordre chronobiologique chez les patients se plaignant de troubles du sommeil. À cet égard quatre outils principaux ont été utilisés ou développés : ● agenda du sommeil à présentation analogique ; ● évaluation subjective de la fatigue et de la somnolence ; ● dosage de la 6-Sulfatoxymélatonine urinaire sur des échantillons de 24 ou 48 heures ; ● dans le cadre des dyssomnies, le problème de la fatigue est parfois difficile à différencier de la somnolence et pour cela une grande aide nous paraît apportée par les comparaisons des scores aux échelles de Pichot et d’Epworth. À partir d’une banque de données portant sur 619 patients (chez qui l’élimination de la 6-Sulfatoxymélatonine a été analysée sur 978 nycthémères de 24 heures), nous isolons le problème des fibromyalgies et celui des mouvements périodiques du sommeil. ● Le profil habituel chez les insomniaques et les hyposomniaques est en faveur d’une désynchronisation des rythmes circadiens attesté par une diminution du pic de la 6-OH mélatonine ; alors que dans les hypersomnies il existe généralement des taux d’élimination plus élevés que dans les populations de référence ; ● le syndrome de fibromyalgie (ou polyalgique idiopathique) est une plainte extrêmement fréquente, avec douleurs et fatigue chronique et perturbation du sommeil, liées en partie aux douleurs nocturnes, mais variables dans la journée. Il apparaît (chez 38 sujets) que les taux d’élimination de la 6-Sulfatoxymélatonine urinaire sont plus élevés par rapport à d’autres patients avec difficultés du sommeil nocturne. Il semble, dans ce syndrome de « fatigue chronique », volontiers désespérant pour les praticiens rhumatologues ou rééducateurs qui les ont en charge, que l’action sur une composante chronobiologique peut s’avérer bénéfique ; ● le syndrome d’impatiences est parfois associé au syndrome polyalgique idiopathique parfois indépendant. Les impatiences sont dans un nombre important de cas corrélés à l’existence de mouvements périodiques des membres inférieurs pendant le sommeil. Le facteur chronobiologique est généralement attesté cliniquement par la recrudescence en fin de journée ou début de nuit de ces phénomènes moteurs. L’analyse de 50 cas nous indique qu’il existe un profil singulier par rapport à d’autres dyssomnies, avec une moindre élimination de la 6-OH Mélatonine urinaire. Cette réflexion sur deux types de troubles accompagnant des dyssomnies évoque une notion de composante chronobiologique, associée à la dyssomnie, accesible à des moyens thérapeutiques spécifi-
Light and cancer: visual impairment and circadian rhythm disturbances E. Pukkala Finnish Cancer Registry, Institute for Statistical and Epidemiological Cancer Research, Helsinki, Finland The unique Finnish information system with whole-population high-quality linkable register data on exposures and diseases offers numerous possibilities to study associations of light rhythm and cancer. Our team has studied seasonal variation in cancer incidence and survival, and has an on-going project on cancer and shift work. The main part of this presentation concentrates cancer risk among visually impaired Finns and Nordic airline personnel. The cancer incidence among the 18,000 visually impaired persons registered in Finland during 1983-1995 was generally higher than that among average Finns of same age, but there was a significantly decreasing trend (p trend 0.04) along with increasing degree of visual impairment. It is believed that melatonin secretion (that should protect against breast cancer) is highest among the blind, i.e., the Finnish finding fits with this hypothesis. We also saw a two-fold incidence of breast cancer among Finnish airline cabin crew with long work career in long-distance flight over time zones. That excess can not be explained by the known doseresponse ratios for cosmic radiation or reproductive factors, and circadian rhythm disturbances affecting hormonal status of these women were considered as a possible explanation for the findings. Similar excesses have been seen also among cabin crew in other countries. Among 10,200 Nordic pilots, who are mainly men, breast cancer could not be studied, but similar finding was seen in another hormone-related cancer, prostate cancer: the risk increased significantly (p trend 0.01) with the number of flight hours in long-haul aircraft.
13 Proliferative, immunologic and molecular aspects in relation to tumour growth in mice with chronic jet lag ☆ R. Smaalandb, C. Guettiera, E. Filipskia, X.M. Lia, Y. Fujiia, D. Claya, J. Clairambaulta, J. Carrièrea, F. Lévia a Inserm E 0354 « Cancer Chronotherapeutics » et Université ParisXI, hôpital Paul-Brousse, Villejuif, France b Department of Oncology and Medical Physics, Haukeland University Hospital, Bergen, Norway Altered circadian rhythms predict for poor survival in cancer patients. The negative regulatory control played by the circadian system on malignant growth has further been demonstrated experimentally, as tumour growth was accelerated by the physical destruction of the hypothalamic circadian pacemaker, or by the functional disruption of circadian coordination and molecular clock. In a mouse model of chronic jet lag (CJL), we investigated several mechanisms whose circadian deregulation could account for accelerated malignant progression. Fragments of Glasgow osteosarcoma were inoculated day 0 (d0) in both flanks of 51 B6D2F1 mice synchronized with an alternation of 12 h of light and 12 h of darkness (LD 12:12) or submitted to an 8-h advance of light onset every 2 d (CJL). Subgroups of 3-4 mice (6-8 tumours) on each condition were sampled daily from d6 to d12 for determination of tumor weight and proliferative, immunologic and molecular parameters. All studies were performed in a blinded way ☆ Supported by ARTBC, Hôpital Paul Brousse and ARC grant, Villejuif, France.
Résumés / Pathologie Biologie 55 (2007) 211–217
with regard to the two groups (LD12:12 or CJL). Tumor weight was measured with 3 methods: bidimensional measurements with a caliper on the intact mouse, on the resected tumor and weight of the resected tumor. We found a significant increase of tumour weight from d6 to d12 in jet-lag mice as compared to LD 12:12 for all three methods of tumour measurements (p from ANOVA = 0.05, 0.006 and 0.001, respectively). Using the real tumor weight data, mean ± SD (mg) on d11 was 888 ± 60 (jet lag) and 570 ± 113 (LD12:12), respectively. The study validated the method used for tumor weight determinations and confirmed the negative regulatory role of the circadian system on tumor progression in the experimental setting. – No statistically significant difference in flow cytometric (FCM) estimation of Sphase or G2/M-phase measured by either propidium iodide or Ki-67 was found. The Ki-67 proliferative index was also estimated with immunohistochemistry (IHC), without any overall difference for either method betweeen the two groups; p = 0.27 (FCM) and
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p = 0.17 (IHC). However, from day 9 to day11, i.e. in the period of faster growth in the CJL group, the difference was marginally different (ANOVA; p = 0.055), with more cells labelled with Ki-67 antibody in the CJL group. Immunologic reaction of the host to the tumour was poor as estimated by lymphocyte infiltration of the tumour by the marker CD5; neither was there a difference between the two groups with regard to lymphocyte infiltration (p = 0.89). A marginally significant increase in percentage of necrosis was found in the tumours of the CJL group (p = 0.05), consistent with the larger tumours (and possibly poorer vascularisation) in this group. Thus, the explanation for the observed difference in growth rate between the LD 12: 12 and CJL group may be attributed to more cells proliferating from day 9 to day 11 in the CJL group. Differences in apoptotic events and in the rate of cell cycling, as well as circadian stage dependent differences in proliferative activity, could also possibly play important roles. Investigation of these hypotheses is pending.