Central nervous system and hibernation

Conclusions The role of the nervous system in the mechanism of hibernation is extremely important. The special properties of the brain of hibernators permits them wonderfully to resist to hypoxia and hypothermia, such as this state ofneural hibernation, a reversible hypothermia whichBullard, David andNichols ⁶⁰ have obtained in the thirteen-lined ground squirrel (Citellus tridecimlineatus) by hypoxia at a low temperature.The study of the glycolysis of the brain of hibernators has revealed that the brain of hibernators (European hamster) uses more glucose and produces more lactic acid than the brain of homoiotherms (albino rat). One finds, therefore, in hibernators two metabolic manifestations which are known to increase the resistance to hypoxia and hypothermia.The study of ATP synthesis by isolated mitochondriae of the brain of hibernators shows that this synthesis is more intense in them than in homiotherms.The recording of cerebral waves indicates that during hibernation the cortex of hibernators remains excitable and manifests, either after external disturbances or without any apparent cause, periods of electrogenesis.The role of the nervous system as an integrator of the arousal mechanism has clearly appeared in the researches on the electric activity of the various subcortical systems.Hibernation appears as a metabolic regulation at a minimum level (Wyss ⁶¹), a regulation in which the role of central nervous system is capital: its functional suppression, e.g. by anesthesia, leads to fatal hypothermias (Benedict andLee ⁶²,Kayser ⁶³,Strumwasser ⁴⁰).

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Résumé Le sommeil hivernal est une régulation métabolique à minimum (Wyss ⁶¹). Cette régulation exige une température optimale de l'ambiance audessus et au-dessous de laquelle les échanges respiratoires de l'hibernant sont augmentés.Le système nerveux central est responsable de cette régulation: si l'on supprime l'activité des centres nerveux de l'hibernant par des anesthésiques on supprime sa faculté de régler ses échanges et l'hibernant meurt en hypothermie (Benedict etLee ⁶²).Les centres nerveux de l'hibernant en sommeil hivernal restent excitables en dépit de la profonde hypothermie. L'hibernant partage cette faculté avec les homéothermes nouveau-nés, incomplètement développés. La résistance des centres nerveux à l'hypothermie se trouve associée dans les deux cas à une résistance accrue à l'hypoxie.L'étude du métabolisme cellulaire de la substance nerveuse des hibernants et des mammifères nouveaunés révèle une consommation de glucose et une production d'acide lactique accrues. Vu que le blocage de la consommation de glucose et de la glycolyse supprime la résistance à l'hypoxie, il est naturel d'attribuer la résistance spéciale du système nerveux des hibernants et des jeunes mammifères à cette particularité métabolique.L'intensité de la formation de l'acide adényl-triphosphorique par les mitochondries des cellules nerveuses des hibernants est aussi plus marquée que chez les homéothermes de même taille pris comme témoins. Cette seconde manifestation semble aussi correspondre à une adaptation particulière de l'activité des centres nerveux des hibernants à des conditions de fonctionnement spéciales.Le sommeil hivernal ne s'explique pas uniquement par les particularités fonctionnelles du système nerveux des hibernants. Le sommeil hivernal est une manifestation saisonnière liée à des facteurs externes (température, lumière, nourriture) et à des facteurs internes (cycle saisonnier des glandes endocrines;Kayser ⁵⁹). Mais seules les particularités fonct onnelles du système nerveux des hibernants autorisent une adaptation de l'hibernant aux conditions de vie en hypothermie. C'est la raison pour laquelleBullard et al.⁶⁰ ont pu réaliser chez un Spermophile américain ce qu'ils ont appelé le «Neural state of hibernation». C'est la même raison qui permet la survie de 30 jours en hypothermie du Lérot à jeun vivant à +5°C en été (Kayser ²³), avec une dépense d'énergie qui ne diffère à peu près pas de celle du Lérot en hibernation en plein hiver.

     

Entwicklungsstörungen bei Großschmetterlingen nach verschiedenen Operationen,insbesondere nach Implantationen von Gewebe- und Papierstückchen in die Leibeshöhle der Raupen vonAntheraea pernyi Guér

Résumé Chez des chenilles de macrolépidoptères, après des implantations dans la région thoracique on a obtenu: 1^o une durée de développement postopératoire plus longue (Saturnidés et Sphingidés), ou plus courte que la normale (Nymphalidés et Sphingidés); 2^o des chenilles qui ne muent plus (Saturnidés) où ont une mue supplémentaire, 3^o des chenilles qui ne se chrysalident qu'en partie (Saturnidés et Nymphalidés). — Dans plus de 30 cas les pattes de la chrysalide se formèrent à côté des pattes de la chenille, qui ne se résorbèrent pas.     

Binding of 5-hydroxytryptamine and noradrenaline by rat lung

Résumé Après injection i.v. de 5-hydroxatryptamine-C¹⁴ et de noradrénaline-H³ à des rats, on a préparé et centrifugé des homogénates de leurs poumons dans un gradient linéaire de sucrose. Après sacrifice immédiat ces deux amines sont retrouvées dans une grande fraction de particules pulmonaires sédimentant dans 1M de sucrose. Après 30 min les poumons des rat offrent un pic additionel de noradrénaline-H³ correspondant à une densité de sucrose de 0.4 à 0.5.

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This work was supported in part by Grant No. 13315 from the U.S. Public Health Service and by Grant No. 435 from the Connecticut Heart Association. Assistance provided by Ayerst Laboratories and Astra Laboratories is also gratefully acknowledged.     

Difference in the action of acriflavine and hydroxyurea on synthesis of macromolecules in a mammalian cell system in vitro

Résumé L'incorporation autoradiographique des divers précurseurs radioactifs (H³-thymidine, H³-uridine, C¹⁴-phénylalanine) a été étudiée dans les cellules du foie humain prétraité avec acriflavine ou hydroxyuréa pendant différentes periodes. Les concentrations utilisées ont démontré une inhibition remarquable de la synthèse d'ADN. Mais l'effet des deux substances sur le nombre de cellules synthétisant de l'ADN n'est pas identique. Aussi l'effet des deux agents sur la synthèse d'ARN et de protéine est différent qualitativement.     

Evidences for the bipartite or diploid nuclei in conidia ofStreptomyces griseoflavus

Résumé 1^o L'étude cytologique a montré que les conidia deStreptomyces griseoflavus sont uninucléaires et que dans un conidium la substance chromatique a deux sphères durant la période qui précède sa maturation. 2^o L'inactivation par rayons-X des conidia donne des courbes du type «deux-coups (two-hit)». 3^o Dans le cas d'isolation des mutants biochimiques de conidia irradiés par rayons ultraviolets, on a trouvé une apparence de mutation retardée probablement à cause du délai de ségrégation. 4^o Le conidium de mutant venant d'auxotrophe par réversion comprend des unités génétiques hétérogènes.Ces quatre faits indiquent que les conidia de cette souche ont les nuclei bipartites ou diploides.     

Synthesis and breakdown of proteins and ribonucleic acid inTribolium confusum,Duval

Résumé Dans notre étude, l'incorporation de la leucine-C¹⁴ dans les protéines et de l'uridine-C¹⁴ dans le RNA chez leTribolium confusum s'est révélée maximale durant la phase la plus active de croissance, et minimale durant la phase de pupe, pendant laquelle l'animal ne mange pas. La synthèse du RNA précède celle des protéines, tel que prévu. Nos résultats montrent aussi une continuelle dégradation des protéines par des protéases intra-cellulaires et du RNA par des RNases.     

Changes in density of organelles fromNeurospora

Résumé Des mitochondries et des particules possédant certaines caractéristiques des peroxysomes ont été isolées duNeurospora crassa par centrifugation isopycnique. Lorsqu'elles sont extraites d'une culture réprimée, les mitochondries ont une densité apparente de 1,182 g×cm^–3, les particules peroxysomales, de 1,205 g×cm^–3. Isolées d'une culture complètement déréprimée, les densités respectives sont de 1,205 g×cm^–3 et de 1,219 g×cm^–3. La densité apparente des particules peroxysomales, mais non celle du stroma mitochondrial, est fortement affectée par des chocs hypotoniques ménagés.

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Supported by SNSF grant No. 3.575.71.     

An alternative route for biosynthesis of methylhistamine: In vitro and in vivo formation through decarboxylation ofl-3-methylhistidine

Résumé On a mis en évidence chez le Rat une formation de méthylhistamine-³H par décarboxylation de lal-3-méthylhistidine-³H. Cette réaction se produit in vitro et in vivo dans des tissus riches en histidine décarboxylase et elle est prévenue par un inhibiteur de cette enzyme. Les implications biologiques de l'existence de cette nouvelle voie métabolique sont envisagées.     

Elucidation of the mechanism responsible for the luteolytic effect of oestradiol during pseudogestation in the rat

Résumé Ce travail propose un mécanisme d'action pour l'effet lutéolytique observé chez des rats pseudogestants, traités pendant 6 jours avec une dose très faible d'oestradiol¹, cet effet lutéolytique doit être rapporté à une sécrétion accrue de LH.     

Shock effects on plants: Tannic acid and chlorogenic acid in yam roots

Résumé Les tanins de l'acide chlorogénique s'accumulent immédiatement après que les racines d'ignames ont été soumises à des chocs de 10 à 44 (0.6–2.66 kg/cm²), consistant en une pulsation de la pression comparable à une rafale d'air dans un tube. L'accumulation des tanins est inversement proportionelle à la pression. Mais, l'acide chlorogénique s'accumule progressivement avec élèvation du niveau du choc.     

Urinary kallikrein from normal and hypertensive rats

Résumé L'amoindrissement de l'activité kallikréinique urinaire chez les rats hypertendus (technique deGrollman ¹⁰) est due à une diminution de l'élimination de cet enzyme, puisque la cinétique enzymatique, l'action des inhibiteurs sur l'activité estérasique (sur BAEE) et oxytoxique est égale à celle trouvée chez la kallikréine urinaire des rats normaux.     

Antibodies in the course of resorption of the ehrlich cancer heterotransplant in rats

Résumé Chez les rats jeunes auxquels on a inoculé le cancer ascitique d'Ehrlich 1–2 jours après la naissance, la tumeur atteint une grande dimension et disparaît au bout de 14–31 jours. Chez des rats de 14 jours, le sérum a une action cytotoxique sur les cellules du cancer d'Ehrlich et agglutine celles-ci à partir du 21^e jour.     

The effect of insulin on the glycogen metabolism of isolated fat cells

Résumé (1) Des adipocytes isolés à partir du tissu adipeux épididymaire du rat ont été incubés dans des milieux contenant du glucose (1¹⁴C) et des concentrations variables d'insuline. La quantité de glucose (1¹⁴C) transformée en glycogène (¹⁴C), (¹⁴C)O₂ et triglycerides (¹⁴C) a été déterminée. (2) On démontre que la quantité de glucose (1¹⁴C) transformée en glycogène par des adipocytes peut être évaluée et qu'elle est fonction de la concentration d'insuline. (3) La comparaison entre les effets d'insuline sur les transformations du glucose (1¹⁴C) en glycogène (¹⁴C), en triglycerides (¹⁴C) ou (¹⁴C)O₂ révèle que l'insuline a une action apparemment directe sur l'incorporation du glucose au glycogène. (4) Ce fait serait donc dû à un effet direct de l'insuline sur une réaction dans la synthèse du glycogène par les adipocytes ou à une grande affinité des enzymes participant à la synthèse du glycogène pour le glucose-1-phosphate et à leur faible capacité pour la synthèse du glycogène.     

Modifications with chelating agents of the effects of γ-ray fractionated exposures on chromosome aberrations

Résumé Des graines sèches deNigella damascena ont été traitées par les agents de chélation suivants: l'EDTA, le 2, 2-dipyridyl, le Cupferron, la 8-hydroxyquinoléne et le diéthyldithiocarbamate avant d'Être irradiées par les rayons du⁶⁰Co à des doses fractionnées (2×2 krads) séparées par des intervalles de 0 à 5 min. On a constaté une suppression de l'effet de fractionnement et une augmentation absolue des fréquences de tous les types d'aberrations des chromosomes. Par contre, pour des inter-valles courts ou nuls, un effet radioprotecteur est observé par rapport au témoin.

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Aspirant au Fonds National Belge de la Recherche Scientifique     

Energy-rich metabolites in stimulated mammalian non-myelinated nerve fibres

Résumé Le métabolisme des esters phosphorés riches en énergie a été étudié dans des fibres non-myélinisées pendant la période post-tétanique. Après une période de stimulation, le stock d'ATP est utilisé dans une proportion de 70%, puis, une rapide resynthèse a lieu en 90 sec. On constate également une augmentation concommittante de la teneur en ADP. Les pics de dégradation de l'ATP et de synthèse de l'ADP correspondent approximativement à ceux du dégagement de chaleur et de la consommation d'oxygène. Les expériences effectuées avec 2 périodes de stimulation montrent que le contenu en ATP peut s'abaisser à un niveau très bas. Cette importante diminution suggère une participation possible des cellules de Schwann au métabolisme post-tétanique.

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These experiments were supported by a grant from the Swiss National Fund for Scientific Research (No. 4540).     

Radiation inactivation of purified lysine vasopressin

Résumé De la lysine vasopressine de haute pureté a été irradiée à l'air et dans une atmosphère d'argon sous une pression réduite à l'aide de doses progressives d'électrons monoénergétiques de 2 MeV. La vaso-constriction a été mesurée chez le rat et cette activité a diminué d'une manière exponentielle en fonction de la dose d'irradiation administrée. En utilisant la théorie anticathode deLea, le poids moléculaire a été estimé à partir du taux de perte de l'activité. En supposant que chaqueionisation effective avait lieu à l'intérieur d'une molécule, le poids moléculaire estimé à partir des valeurs obtenues dans l'air a été de 1,1 · 10 (95% se situant de 9,0 · 10² à 1,3 · 10³), et à partir des valeurs obtenues dans l'argon, il a été de 7,1 · 10² (5,3–9,0 · 10³). En supposant que chaquefaisceau d'ionisation prenait place à l'intérieur d'une molécule, le poids moléculaire estimé était de 3,0 · 10³. Des analyses d'acides aminés de la lysine vasopressine irradiée à 2,5 · 10⁸ et à 10,0·10⁸ rads ont été faites et comparées à celles effectuées sur l'hormone non traitée. Aux deux dosages d'irradiation, la destruction des acides aminés a été observée. La cystine a été l'acide aminé qui a été détruit dans la plus grande proportion; plus des 2/3 détruits à la plus grande dose d'irradiation étudiée. On a donc conclu que dans le but de faire des estimations des poids moléculaires des polypeptides aussi petites que la vasopressine, on devrait faire des suppositions toutes différentes de celles qui avaient été conventionnellement utilisées pour les polypeptides plus grandes et pour les protéines. En plus de la fragmentation des protéines, l'irradiation semble provoquer la destruction des acides aminés particuliers.     

Electrical responses of cardiac muscle in Na-free high-Ca solution

Résumé L'activité électrique de préparations atriales de grenouille soumises à un milieu de Ringer dont tout le Na⁺ est remplacé par du Ca⁺⁺ a été enregistrée à l'aide de microélectrodes. Dans ces conditions, il a été possible d'obtenir des potentiels d'action propagés. Ces réponses sont caractérisées par une très grande inversion de potentiel dont l'amplitude, augmentée par la présence d'adrénaline dans le milieu, peut atteindre 90 mV pour une dépolarisation totale de 185 mV, du fait d'une hyperpolarisation de la membrane. Ces résultats démontrent clairement le rôle du Ca⁺⁺ dans l'activité électrique cardiaque.

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Supported by Public Health Service Grant No. 9 R01-14548-14 from the National Heart and Lung Institute.     

Effects of lithium chloride on normal and neoplastic cells in vitro

Résumé L'action du lithium (LiCl) a été étudiée comparativement sur des cellules néoplasiques humaines KB et normales de rein de singe. Les résultats obtenus démontrent que le LiCl en concentrations égales et supérieures à 5.10^–2 M entraîne une inhibition significative de la prolifération des deux types cellulaires. D'autre part, pour des temps d'exposition supérieurs à 24h, cet effet cytoinhibiteur s'accompagne d'une diminution de la quantité des RNA cytoplasmiques. Ces effets du LiCl apparaissent sélectifs par rapport à ceux du NaCl utilisés en concentrations équimoléculaires.     

The mechanism of the biochemical activity of acridines

Résumé Les acridines forment avec les nucléoprotéides des levures, des complexes électro-adsorptifs. Le pouvoir bactéricide des acridines s'exerce par une compétition entre les ion H⁺ de ce complexe et l'ion acridine. Différents enzymes activés par des ions métalliques doivent leur activité catalytique au même type de complexes. Les acridines inhibent ces enzymes parce qu'ils déplacent le cathion métallique.     

Albumin content of hepatocytes in experimental cirrhosis

Résumé L'albumine intracellulaire a été démontrée dans le foie de rats par une technique d'immunofluorescence. Il y a une réduction significative du nombre des cellules fluorescentes dans les foies des animaux souffrant de cirrhose produite par le CCl₄.