Études du processus de sécrétion des protéines

En utilisant des techniques d'immunocytochimie, d'auto-radiographie, de biochimie et de biologie moléculaire appliquées sur tissus in situ et sur cellules en culture dans différentes conditions expérimentales et pathologiques, nous étudions les phénomènes cellulaires intervenant dans la synthèse et la sécrétion des protéines. Nous concentrons nos efforts sur les rôles joués par les chaperons moléculaires, les convertases, les protéines G et les protéines du cytosquelette dans les phénomènes de transport membranaire, de glycosylation et de maturation des protéines ainsi que les processus de relâchement par la cellule.

Études des relations entre pancréas endocrine et exocrine et axe entéro-pancréatique

Le pancréas est une glande composée de deux entités, le pancréas exocrine qui sécrète les enzymes digestives et le pancréas endocrine qui pourvoit aux hormones de l'homéostasie glucidique. Nous avons établi l'existence de relations fonctionnelles étroites entre ces deux entités soit par la voie directe de contacts jonctionnels, par la voie paracrine au travers du tissu interstitiel, par la voie vasculaire et plus récemment par la voie des canaux pancréatiques. Nous nous sommes également engagés dans l'étude des cellules souches du tissu pancréatique. Les sécrétions pancréatiques sont acheminées par le jus pancréatique à la lumière duodénale. Certains éléments sécrétés par les cellules pancréatiques, tels que des chaperons moléculaires, participent activement dans l'absorption intestinale par les entérocytes, établissant ainsi un axe fonctionnel pancréas-intestin.

Glomérulopathie et tubulopathie diabétiques

La filtration glomérulaire est sévèrement altérée au cours du diabète. Cette altération touche particulièrement la membrane basale glomérulaire qui subit des changements majeurs. Les propriétés filtrantes de la paroi glomérulaire sont dépendantes de l'architecture moléculaire des membranes basales et des fentes de filtration; des altérations moléculaires de ces structures entraînent des protéinuries massives.  Le rôle de la glycosylation non-enzymatique dans les processus de la glomérulopathie est analysé. D'autre part, le modèle des souris transgéniques, pour certains gènes des protéines des membranes basales, nous aide à comprendre les fonctions de la paroi glomérulaire.

Nous évaluons également les phénomènes de réabsorption rénale par les cellules tubulaires, phénomènes importants au cours de la protéinurie diabétique. Les capacités de réabsorption de l'albumine native versus l'albumine glyquée via des récepteurs particuliers sont analysées. Nous étudions les phénomènes de l'apoptose dans les altérations induites par la néphrose à glycogène, caractéristique de l'état diabétique, et la participation des molécules de surface telle que les intégrines, comme déclencheurs de ces altérations.

Études de la perméabilité vasculaire - Microangiopathie diabétique

L'étude du passage des protéines sériques au travers de l'endothélium capillaire s'effectue par application des techniques de morphologie moléculaire à haute résolution. Ces études sont corrélées à des travaux de physiologie employant des traceurs radioactifs.

Les travaux s'effectuent dans le cadre de l'étude de la microangiopathie diabétique. Différents lits vasculaires, notamment ceux du rein, du mésentaire et du système nerveux central ainsi que le modèle du rete mirabile sont étudiés dans des conditions normales et chez des animaux rendus expérimentalement diabétiques.

Techniques utilisées

• Microscopie électronique par transmission
• Microscopie optique (fluorescence et confocale)
• Cytochimie à l’or colloïdal en microscopie électronique et optique : Immuno-gold, Protéine A-gold, Enzyme-gold, Lectin-gold, Hybridation In Situ
• Morphométrie
• Electrophorèse avec Immunobuvardage
• Innovation dans les techniques de microscopie
  • Dans les années 80 et 90 nous avons introduit les techniques à l’or colloïdal «immunogold» en microscopie optique et électronique. Nous avons développé, innové, modifié et amélioré toutes ces techniques.
  • Plus récemment nous avons développé une nouvelle approche en utilisant le bas voltage en microscopie électronique par transmission qui permet de révéler de nouvelles structures et sous-structures  cellulaires.
  • Le développement de ces techniques permet de nous maintenir toujours à la pointe de la morphologie moléculaire

Modèles de travail

• Colonies d'animaux diabétiques et obèses
• Cellules maintenues en culture

Carrière académique

• 1979 à 1983 : Professeur adjoint de recherche, Département d'anatomie, Université de Montréal (Montréal)1983 à 1985Professeur agrégé de recherche, Département d'anatomie, Université de Montréal (Montréal)
• 1985 à 1988 : Professeur agrégé, Département d'anatomie, Université de Montréal (Montréal)
• 1988 à 1997 : Professeur titulaire, Département d'anatomie, Université de Montréal (Montréal)
• 1990 à 1997 : Directeur, Département d'anatomie, Université de Montréal (Montréal)
• 1997 à 2018 : Professeur titulaire, Département de pathologie et biologie cellulaire, Université de Montréal (Montréal)
• 2018 - ... : Professeur émérite, Département de pathologie et biologie cellulaire, Université de Montréal (Montréal)

Séjours universitaires additionnels

• 1981 et 1982 : Institut de Recherches Scientifiques sur le Cancer, Villejuif, France
• 1987 : Department of Pathology, Hadassah Medical School, The Hebrew University, Jerusalem, Israel
• 2006 : Diabetes Unit, Department of Internal Medicine, Hadassah Medical School, The Hebrew University, Jerusalem, Israel

• Directeur du Département d’anatomie 1990-1997
• Membre de nombreux comités départementaux depuis 1980
• Membre du Conseil de la Faculté de médecine 1990-1998
• Membre de l’Assemblée universitaire 2002-2006
• Membre du Conseil de la Faculté des études supérieures 2002-2006
• Membre du Comité universitaire de la recherche 2000-2006 Président 2001-2005
• Membre du Comité d’éthique de l’université 2002-2005
• Membre du Comité du programme de la Faculté de médecine 2007-2012
• Membre du Comité de nomination de la Faculté de médecine depuis 2008
• Responsable de l'année pré-médicale depuis 2013

• 5-9 juin 1989    Workshop in immunogold cytochemistry.
• 4-8 juin 1990    Workshop in immunogold cytochemistry.
• 8-12 juillet 1991    Workshop in immunogold cytochemistry.
• 25 avril 1992    Journée-rencontre: La perméabilité capillaire.
• 8-12 juin 1992    Workshop in immunogold cytochemistry.
• 7-11 juillet 1993    Workshop in immunogold cytochemistry.
• 6-10 juin 1994    Workshop in immunogold cytochemistry.
• 20 Juin 1994    Journée-rencontre: Le développement et la fonction de l'axe entéro-pancréatique.
• 23 mai 1995    Symposium sur le système endovacuolaire.
• 29 mai-2 juin 1995    Workshop in molecular cytochemistry.
• 19 octobre 1995    Visite du Doyen au Département d'anatomie.
• 21 novembre 1995 Journée-rencontre: Axe entéro-pancréatique.
• 6 mai 1996    Journée-rencontre: Le cytosquelette: fonction et morphologie cellulaire.
• Juin 1996    Congrès "International Society of Molecular Morphology".
• 13 mai 1997    Journée scientifique - Département d'anatomie. Conférence: Étude sur la sécrétion d'insuline: Parcours de son site de synthèse à son site d'action.
• Janvier 1999 Journée rencontre: Axe entéro-pancréatique.

Professeur invité

• University of Western Ontario, MRC invited professor, London, Ontario, 1984
• Weizmann Institute of Sciences, Rehovot, Israel, 1986
• The Royal Post-graduate Medical School, University of London, England, 1986
• Michigan State University, Michigan, 1987
• The Hebrew University, séjour sabbatique, Jerusalem, Israel, 1987
• University of Minnesota, Minnesota, 1988
• University of Illinois, Illinois, 1990
• Queen’s University, MRC invited professor, Kingston, Ontario, 1993
• Hadassah Medical School, séjour sabbatique, Jerusalem, Israel, 2006
• Universita degli Studi de Siena, Italie, 2008
• Université de Nice Sophia Antipolis, France, 2009
• Université de Genève, Suisse, 2009
• Russian Academia of Sciences and Faculty of Sciences, University of Saint-Petersburg, Russia, 2010
• Universidad Complutense de Madrid, Universidad de Sevilla, IBIS, & Universidad de Cordoba, Espagne, 2012

Membre des comités d'édition

• Journal of Histochemistry and Cytochemistry, depuis 1984
  Éditeur associé 1995-2006; membre du conseil d’édition 2006-
• Histochemical Journal, 1983-2004.
• Journal of Molecular Histology, depuis 2004.
• Journal of Electron Microscopy Techniques, 1984-2000 ;
• Journal of Microscopy Techniques, 2000-
• International Journal of Pancreatology, 1991-1997
• Progress in Histochemistry and Cytochemistry, Éditeur du journal depuis 1993
• Cell Vision, Journal of Analytical Morphology, depuis 1994
• Applied Immunohistochemistry and Molecular Morphology, depuis 1998
• Histology and Histopathology, depuis 2000
• Acta Histochemistry and Cytochemistry depuis 2005
• Experimental Diabetes Research depuis 2010
• Anatomy and Cell Biology depuis 2010 
• Examinateur de nombreuses publications dans les journaux suivants: J. Cell Biol., Proc. Natl. Acad. Sci., Lab. Invest., Biol. Cell, Endocrinology, Eur.J. Cell Biol., Canad. J. Biochem. Cell Biol., Pancreas, Int. J. Pancreat., Histochemistry, Neuroendocrinology, Kidney Int., ...

Membre des Sociétés

• American Society of Histochemistry 1982-
  Membre du Conseil d'administration 1987-1992
  Président élu 1991
• Association Canadienne des Anatomistes 1980-1997
  Comité des Politiques Scientifiques 1992
  Vice-Président 1993
• Société Canadienne des Directeurs d'Anatomie 1990-1997
• Société Canadienne de Microscopie Électronique 1980-
• Fédération Canadienne des Sociétés de Biologie 1980-1997
• American Pancreatic Association 1985-1998
• International Society of Analytical and Molecular Morphology, 1998-
  Membre du Conseil d’administration depuis 1998
• Historical Microscopical Society of Canada 1992-
• Historical Microscope Society of USA 1994-

Membre des comités de recherche

• Membre du Comité de pathologie/morphologie du CRM, 1982-1988, 1990-1993
• Membre de Comités de visites du CRM, 1986, 1987, 1988, 1992 et 1993
• Membre du Comité des Chaires du Canada 2002, 2003
• Membre du Comité des Chercheurs Boursiers Junior du FRSQ, 1989-1991,
  Président du Comité, 1991
• Membre de Comités Chercheurs Boursiers Senior du FRSQ, 2001-2004.
• Membre du Comité des Études Graduées du FCAR, 1989
• Membre du Comité des Équipements majeurs du CRM-IRSC, 1998-2005
• Évaluateur dans le programme des FCI, 2001-2002
• Membre du Comité des IRSC Stagiaires postdoctoraux, 2010-2012
• Membre du Comité des subventions de l’Association Diabète Québec depuis 2003
• Examinateur externe du CRM, FRSQ, FCAR, CRSNG, IRSC, Comité des Chaires d’Excellence du Canada, Ontario Health Foundation, VAH, Alberta Heritage Foundation, Fondation Médicale Colombie Britannique, NIH. Cystic Fibrosis Foundation, Fondation Maladies du Rein, Fondation des Maladies du Coeur…

Sécrétion des protéines

En utilisant des techniques d'immunocytochimie, d'auto-radiographie, de biochimie et de biologie moléculaire appliquées sur tissus in situ et sur cellules en culture dans différentes conditions expérimentales et pathologiques, nous étudions les phénomènes cellulaires intervenant dans la synthèse et la sécrétion des protéines. Nous concentrons nos efforts sur les rôles joués par les chaperons moléculaires, les convertases, les protéines G et les protéines du cytosquelette dans les phénomènes de transport membranaire, de glycosylation et de maturation des protéines ainsi que les processus de sécrétion.

Publications sélectionnées

• Kim, B.M., Kim, S.Y., Lee, Y.J., Shin, Y.J., Min, B.H., Bendayan, M. and Park. I.S. Clusterin induces differentiation of pancreatic duct cells into insulin secreting cells. Diabetologia, 49: 311-320, 2006.
• Cloutier, M., Gingras, D. and Bendayan M.  Internalization and transcytosis of pancreatic enzymes by the intestinal mucosa. J. Histochem. Cytochem., 54: 781-794, 2006.
• Li, Y., Gingras, D., Londono, l. and Bendayan M. Expression differences in mitochondrial and secretory chaperonin 60 (Cpn60) in pancreatic acinar cells. Cell Stress & Chaperones. 8: 287-294, 2003.
• Arias, A.E., Vélez-Granell, C.S., Mayer, G. and Bendayan M.Colocalization of chaperone CPN60, Proinsulin, and convertase PC1 within immature secretory granules of insulin-secreting cells suggests a role for Cpn60 in insulin processing.  J. Cell Science. 113: 2075-2083, 2000.

Axe entéro-pancréatique et diabète

Le pancréas est une glande composée de deux entités, le pancréas exocrine qui sécrète les enzymes digestives et le pancréas endocrine qui pourvoit aux hormones de l'homéostasie glucidique. Nous avons établi l'existence de relations fonctionnelles étroites entre ces deux entités soit par la voie directe des contacts jonctionnels, par la voie paracrine au travers du tissu interstitiel, par la voie vasculaire et plus récemment par la voie des canaux pancréatiques. Nous nous sommes également engagés dans l'étude des cellules souches du tissu pancréatique.

Les sécrétions pancréatiques sont acheminées par le jus pancréatique à la lumière duodénale. Certains éléments sécrétés par les cellules pancréatiques, tels que des chaperons moléculaires, participent activement dans l'absorption intestinale, établissant ainsi un axe fonctionnel pancréas-intestin.

Publications sélectionnées

• Kim, S.Y. Lee, S., Hong, S.W., Min, B.H., Lee, K.U., Bendayan, M.,. and Park, I.S. Nestin action during insulin-secreting cell differentiation. J. Histochem. Cytochem. 58, 567-576, 2010.
• Kim, B.M., Kim, S.Y., Lee, Y.J., Shin, Y.J., Min, B.H., Bendayan, M. and Park. I.S. Clusterin induces differentiation of pancreatic duct cells into insulin secreting cells. Diabetologia 49: 311-320, 2006.
• Cloutier, M., Gingras, D. and Bendayan M. Internalization and transcytosis of pancreatic enzymes by the intestinal mucosa. J. Histochem. Cytochem. 54: 781-794, 2006.
• Bertelli, E. and Bendayan M. Association between endocrine pancreas and ductal system.  More than an epiphenomenon of endocrine differentiation and develop-ment ? J. Histochem. Cytochem. 53: 1071-1086, 2005.
• Bendayan, M. and Park I.S. Extrapancreatic islets of Langerhans: Ontogenesis and alterations in diabetic conditions. J. Endocrinology 153: 73-40, 1997.

Leptine et obésité

La leptine est une adipokine, hormone sécrétée par le tissu adipeux qui régule entre autres, la prise alimentaire et la satiété. Nous avons démontré que la leptine est également sécrétée de façon exocrine par la muqueuse gastrique. Cette molécule de leptine est sécrétée en association avec un chaperon moléculaire qui prévient sa dégradation dans le jus gastrique. Cette leptine est véhiculée vers le duodénum et transférée de façon active au travers des entérocytes pour rejoindre la circulation sanguine et agir au niveau des cellules cibles de l'hypothalamus.

Nous travaillons à la formulation d'une administration orale de leptine afin de gérer des conditions d'obésité. La leptine administrée oralement chez l'animal normal et obèse permet de réduire la prise alimentaire, de réduire le poids de l'animal et de le stabiliser pendant de très longues périodes sans effets secondaires.

Publications sélectionnées

• Bendayan, M. and P. Cammissoto. Oral administration of Leptin for the Control of Food Intake and Body Weight: Efficiency of the Approach. Soumis pour publication, 2017.
• Bendayan, M. and P. Cammisotto. Activation of brown adipose tissue by oral administration of leptin. Austin J. Endocrinol. Diabetes. 3, 1051; 1-7, 2016.
• Bendayan, M. and P. Cammisotto. Control of food intake by oral administration of leptin to dogs. Austin J. Endocrinol. Diabetes. 3, 1050; 1-4,2016.
• Bendayan, M. and P. Cammisotto. Leptin secretion by adipose tissue and gastric mucosa for the control of food intake: A review. Austin J. Endocrinol. Diabetes. 3, 1048;1-6, 2016.
• Bendayan, M. and P. Cammisotto. Control of food intake and body weigh through oral administration of leptin. Austin J. Endocrinol. Diabetes. 3, 1049; 1-6, 2016.
• Cammisotto, P.G., Levy, E., Bukowiecki, L.J. and M. Bendayan. Cross-talk between adipose and gastric leptins for the control of food intake and energy metabolism. Prog. Histochem. Cytochem. 45, 143-200, 2010.
• Cammisotto, P.G. and Bendayan M. Leptin secretion by white adipose tissue and gastric mucosa: A review. Histol. Histopathol. 22 : 199-210, 2007.
• Cammisotto, P.G., Gingras, D., Renaud, C., Levy, E. and Bendayan M. Secretion of soluble leptin receptors by exocrine and endocrine cells of the gastric mucosa. Am. J. Physiol. Gastrointest.Liver Physiol. 290: G242-249, 2006.
• Cammisotto, P., Bukowiecki L.J., Deshaies, Y. and Bendayan M. Leptin biosynthetic pathway in white adipocytes. Biochem. Cell Biol. 84: 207-214, 2006.

Néphropathie diabétique

La filtration glomérulaire est sévèrement compromise au cours du diabète due aux altérations de la membrane basale glomérulaire. Les propriétés filtrantes de la paroi glomérulaire sont dépendantes de l'architecture moléculaire des membranes basales et des fentes de filtration. Le rôle de la glycosylation non-enzymatique dans la glomérulopathie a été analysé. D'autre part, le modèle des souris transgéniques nous aide à comprendre les fonctions de la barrière glomérulaire.

Nous évaluons également les phénomènes de réabsorption rénale, très importants au cours de la protéinurie diabétique. Nous étudions les phénomènes d'apoptose dans la néphrose à glycogène, caractéristique de l'état diabétique, et la participation des molécules de surface telles que les intégrines, comme déclencheurs de ces altérations.

Publications sélectionnées

• Acevedo, L.M., Londono, I., Oubaha, M., Ghitescu, L. and M. Bendayan. Glomerular CD34 expression in short- and long-term diabetes. J. Histochem. Cytochem., 56, 605-614, 2008.

• Wei, C., Moller, C., Altintas M., Li, J., Schwarz, K., Zacchigna, S., Xie, L., Henger, A., Schmid, H., Rastaldi, M.P., Cowan, P., Kretzler, M., Parrilla, R.,  Bendayan, M., Gupta, V., Nikolic, B., Kalluri, R., Carmeliet, P., Mundel, P. and  J. Reiser. Modification of kidney barrier function by the urokinase receptor. Nature Medicine, 14, 55-63, 2008.

• Boucher, E., Mayer, G., Londono, l. and Bendayan M. Expression and localization of MTI-MMP and furin in the glomerular wall of short and longterm diabetic rats. Kidney Intern. 69: 1570-1577, 2006.
• Bamri-Ezzrine, S., Ao, Z.J., Londono, I., Gingras, D. and Bendayan M. Apoptosis of tubular epithelial cells in glycogen nephrosis during diabetes. Lab. Invest. 83: 1069-1080, 2003.
• Mayer, G., Boileau, G. and Bendayan M.Furin interacts with proMT1-MMP and integrin alphaV at specialized domains of renal cell plasma membrane. J. Cell Sci. 116: 1763-1773, 2003.

Perméabilité vasculaire - Microangiopathie diabétique

L'étude du passage des protéines sériques au travers de l'endothélium capillaire s'effectue par application des techniques de morphologie moléculaire à haute résolution. Ces études sont corrélées à des travaux de physiologie employant différents traceurs moléculaires.

Ces travaux s'effectuent dans le cadre de la microangiopathie diabétique. Différents lits vasculaires, notamment ceux du rein et du système nerveux central sont étudiés dans des conditions normales et diabétiques.

Publications sélectionnées

• Zastre, J.A., Chan, G.N.Y., Ronaldson P.T., Ramaswamy, M., Couraud, P.O., Romero, I.A., Weksler, B., Bendayan, M. and R. Bendayan. Up-regulation of P-Glycoprotein by HIV protease inhibitors in a human brain microvessel endothelial cell line. J. NeuroScience Res. 87, 1023-1036, 2009.
• Bendayan, R., Ronaldson, P.T., Gingras, D. and M. Bendayan. In situ localization of P-glycoprotein (ABC1) in human and rat brain. J. Histochem Cytochem. 54, 1159-1167, 2006.
• Pascariu, M., Bendayan, M. and Ghitescu L. Correlated endothelial caveolin overexpression and increased transcytosis in experimental diabetes. J. Histochem. Cytochem. 52: 65-76, 2004.
• Bendayan, M. Morphological and cytochemical aspects of capillary permeability. Microsc. Res. Techn. 57: 327-349, 2002.
• Bouchard, P., Ghitescu, L. and Bendayan M. Morpho-functional studies of the blood-brain barrier in streptozotocin-induced diabetic rats. Diabetologia. 45: 1017-1025, 2002.
• Bendayan, M. and Rasio E.A. Transport of insulin and albumin by the microvascular endothelium of the rete mirabile. J. Cell Science. 109: 1857-1864, 1996.

Morphologie moléculaire

Développement de nouvelles approches en microscopie électronique.

Dans les années 1980 et 1990, nous avons introduit les techniques à l’or colloïdal «immunogold» en microscopie optique et électronique. Ces techniques ont été innovées, modifiées et améliorées au cours des années. Plus récemment, nous avons développé une nouvelle approche utilisant le bas voltage en microscopie électronique par transmission qui nous permet de révéler de nouvelles structures et sous-structures cellulaires non décrites à ce jour.

Le développement de ces techniques permet de nous maintenir toujours à la pointe de la morphologie moléculaire.

Publications sélectionnées

• Bendayan, M. and E. PARANSKY. Low voltage transmission electron microscopy in cell biology. Prog. Histochem Cytochem. 50, 1-10, 2015.
• Bendayan, M. and E. PARANSKY. Perspectives on low voltage transmission electron microscopy as applied to cell biology. Microsc. Res. Tech. 77, 999-1004, 2014, Sélectionné par, Selected by : Globale Medical Discovery

• Bendayan, M., Londono, I., and E. Paransky. Compartmentalization of pancreatic secretory zymogen granules as revealed by low voltage transmission electron microscopy. J. Histochem. Cytochem., 89, 899-907, 2011.

• Bendayan, M. Worth its weight in gold. Science. 291: 1363-1365, 2001.
• Mayer, G. and Bendayan M. Amplification methods for the immunolocalization of rare molecules in cells and tissues.  Progress Histochem. Cytochem. 36: 1-78, 2001.
• Bendayan, M. Colloidal gold post-embedding immunocytochemistry. Prog. Histochem. Cytochem. 29: 1-159, 1995.