Determinación por métodos histoquímico enzimáticos del tiempo de aparición de las células de Langerhans en la epidermis del ratón albino (Mus musculus cepa C-D1)

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Morfología) UANL

Langerhans cells in the cornea of diabetic patients : relevance to diabetic neuropathy

Purpose The presence of a lymphocytic infiltration in autonomic ganglia and an increased prevalence of autoantibodies and iritis in diabetic patients with autonomic neuropathy suggests a role for autoimmune mechanisms in the development of diabetic and perhaps somatic neuropathy. Corneal Langerhans cells are antigenpresenting cells which can be identified in corneal immunologic conditions using in-vivo confocal microscopy. The aim of this study was to assess the presence and density of Langerhans cells (LCs) in Bowman’s layer of the cornea in diabetic patients with varying degrees of neuropathy compared to healthy control subjects. Method 128 diabetic patients aged 58±1 years with differing severity of neuropathy (NDS – 4.7±0.28) and 26 control subjects aged 53±3 years were examined with in-vivo corneal confocal microscopy to quantify the density of “Langerhans cells” (LCs). Results LCs were observed more often in diabetic patients (73.8%) compared to control subjects (46.1%), P = 0.001. The LC density (number/mm2) was also significantly increased in diabetic patients (17.73±1.45) compared to control subjects (6.94±1.58, P = 0.001). There was a significant correlation between the density of LCs with age (r = 0.162, P = 0.047) and severity of neuropathy assessed by NDS (r =−0.202, P = 0.02). Conclusions In vivo corneal confocal microscopy enables quantification of Langerhans cells in Bowman’s layer of the cornea. There is a relationship between density of LCs and the degree of nerve damage. Corneal confocal microscopy could be a valuable tool to establish the role of immune mediated corneal nerve damage and provide insights into the pathogenesis of diabetic neuropathy.

Toll-Like Receptors 7, 8, and 9 Expression and Function in Primary Human Cervical Cancer Langerhans Cells Evidence of Anergy

Objective: Human papillomavirus oncoproteins E6 and E7 down modulate Toll-like receptor (TLR) 9 expression in infected keratinocytes. We explored the status of expression and function of TLR7, TLR8, and TLR9 in primary human Langerhans cells (LCs) isolated from cervical tumors. Methodology: Single-cell suspensions were made from fresh tissues of squamous cell carcinoma (International Federation of Gynecology and Obstetrics stage IB2); myeloid dendritic cells were purified using CD1c magnetic activated cell separation kits. Langerhans cells were further flow sorted into CD1a(+)CD207(+) cells. Acute monocytic leukemia cell line THP-1-derived LCs (moLCs) formed the controls. mRNA from flow-sorted LCs was reverse transcribed to cDNA and TLR7, TLR8, and TLR9 amplified. Monocyte-derived Langerhans cells and cervical tumor LCs were stimulated with TLR7, TLR8, and TLR9 ligands. Culture supernatants were assayed for interleukin (IL) 1 beta, IL-6, IL-10, IL-12p70, interferon (IFN) alpha, interferon gamma, and tumor necrosis factor (TNF) alpha by Luminex multiplex bead array. Human papillomavirus was genotyped. Results: We have for the first time demonstrated that the acute monocytic leukemia cell line THP-1 can be differentiated into LCs in vitro. Although these moLCs. expressed all the 3 TLRs, tumor LCs expressed TLR7 and TLR8, but uniformly lacked TLR9. Also, moLCs secreted IL-6, IL-1 beta, and tumor necrosis factor alpha to TLR8 ligand and interferon alpha in response to TLR9 ligand; in contrast, tumor LCs did not express any cytokine to any of the 3 TLR ligands. Human papillomavirus type 16 was one of the common human papillomavirus types in all cases. Conclusions: Cervical tumor LCs lacked TLR9 expression and were functionally anergic to all the 3: TLR7, TLR8, and TLR9 ligands, which may play a crucial role in immune tolerance. The exact location of block(s) in TLR7 and TLR8 signaling needs to be investigated, which would have important immunotherapeutic implications.

Manual metodológico de clases prácticas de fisiología II

El presente manual metodológico de clases prácticas de Fisiología constituye una herramienta útil para estudiantes de pregrado de Medicina Veterinaria, Ing. en Sistemas Integrales de Producción Animal con orientación en Zootecnia y otras carreras afines en el ámbito de las ciencias biológicas. El creciente desarrollo de la fisiología animal requiere que la enseñanza de esta rama de las ciencias biológicas se desarrolle con un enfoque cualitativamente superior. Para ello, resulta necesario profundizar en el empleo de los métodos interactivos y combinar la teoría con la clase practica. Esto permite que el proceso de enseñanza aprendizaje sea cualitativamente superior porque el estudiante está obligado a desarrollar un papel protagónico en el mismo. De lo anterior se desprende la gran importancia de la impartición práctica de la fisiología animal donde el estudiante con su preparación previa, el trabajo independiente en equipos en el laboratorio, el análisis, discusión e interpretación de los resultados obtenidos en cada caso, consolida e integralos conocimientos teóricos alcanzados. El presente manual constituye una guía metodológica que permite la fácil ejecución con la calidad requerida de las clases prácticas de esta asignatura. Cada clase práctica consta de una breve introducción donde aparecen los aspectos teóricos que el estudiante deben dominar, el objetivo planteado, los conocimientos precedentes requeridos, los materiales necesarios, el procedimiento a seguir, la forma de expresar los resultados, las preguntas de comprobación sobre la ac tividad y la orientación para la siguiente clase prác tica 2. Manual Metodológico de Clases Prácticas de Fisiología II Otro objetivo no menos importante está dirigido hacia la adquisición en los estudiantes de hábitos y habilidades para su desarrollo en asignaturas subsecuentes que permitan formar un profesional de excelencia que responda al objeto social planteado. Por último, agregar que este material es solo un punto de partida para ser ampliado y perfeccionado en el futuro inmediato a partir de las sugerencias recibidas.

Fisiología animal II

El presente texto de Fisiología animal constituye una herramienta útil para la preparación y el estudio independiente de los estudiantes de pregrado de Medicina Veterinaria, Ingeniería en Sistemas Integrales de Producción Animal con orientación en Zootecnia y otras carreras afines en el ámbito de las ciencias biológicas. El creciente desarrollo de la fisiología animal requiere que la enseñanza de esta disciplina de las ciencias biológicas se desarrolle con un enfoque cualitativamente superior. El presente texto constituye una primera aproximación al enfoque actual que tiene la impartición de esta rama de las ciencias en los programas de estudio de la carrera de Medicina Veterinaria en los países del área. Otro objetivo no menos importante está dirigido hacia la adquisición en los estudiantes de hábitos y habilidades para su desarrollo en asignaturas subsecuentes del plan de estudios que permitan formar un profesional de excelencia que responda al objeto social planteado. Por otra parte, el texto cuenta con abundante información sobre el tema y figuras que facilitan su comprensión, además al final aparecen un grupo de preguntas de comprobación que permiten que el propio estudiante se autoevalúe. Por último, solo resta agregar que este material es únicamente un punto de partida para ser ampliado y perfeccionado en el futuro inmediato a partir de las sugerencias recibidas.

Anatomía y fisiología de los animales domésticos

con propósito de facilitar el estudio y la mejor comprensión de las asignaturas de Anatomía y Fisiología de los animales Domésticos, se elaboró un maaual ron el contenido de los programas de estas asignaturas para nuestros estudiantes de la carrera de ingeniería agrónomica con orientación en Zootecnia, "texto" el cual va comprendido de dibujos e ilustraciones que ayudan a la identificación de cada una de las estructuras anatomicas aquí descritas, de acuerdo a las unidades de anatomía sistemáticas, la cual permite obtener los conocimientos anatomicos de forma ordenada y concatenada; Otra parte que el manual comprende es la descripción detallada de los procesos fisiologicos olósi008 que tienen lugar en cada uno de los sistema del organismo animal para ello se utilizan ilustraciones, tablas y gráficos, lo que oonleva a la comprensión interactuada de los sistemas ,del cuerpo en el medio que lea rodea, este manual debe comprenderse como una unidad integral de todos sus capitulos y subcapítulos mutuamente interrelacionados. Los requisitos para el mejoramiento de la nutridón humana, aumentan cada dia por consiguiente aumentan los requerimientos en la producción efectiva de los alimentos de origen animal en cantidad y calidad adecuada,de tal forma que los métodos de la tecnologia en la producción animal han variado o bien se modernizan, lo que exige cada vez más un mejor conocimiento de las estructuras anatómicas. organización y ubicación topográfica de los órganos y sistemas de organos, además del conocimiento necesario de los procesos fisiologicos que tienen lugar en los sistemas del cuerpo animal. Entre una de las problematicas que presentan los estudiantes de la educación superior en el rendimiento académico es la carencia de un libro de textos para cada una de las asignaturas de su pensum, por lo que se pensó siempre en destinar tiempo y docentes para el ordenamiento de los contenidos teóricos.

Fisiología del fruto de kiwi (Actinidia deliciosa) durante su desarrollo y ablandamiento : expresión de genes asociados y su modulación por etileno y 1-metilciclopropeno

A fin de investigar el efecto fisiológico del etileno y del 1-metilciclopropeno en el progreso del ablandamiento del kiwi, se trató los frutos con esos reguladores inmediatamente después de la cosecha, o con 1-metilciclopropeno en diferentes estadios de la maduración después de 40, 80 o 120 d de almacenamiento refrigerado (0ºC). El tratamiento con etileno inmediatamente después de la cosecha estimuló el ablandamiento de la pulpa, incrementó y adelantó el pico de producción de etileno y la expresión de los genes KWACS1 y KWACO1 involucrados en la biosíntesis del etileno. En cambio, el tratamiento con 1-metilciclopropeno en el mismo estadio retrasó marcadamente el ablandamiento e inhibió la producción de etileno. Los incrementos en la abundancia de transcriptos de KWACS1 y KWACO1 fueron bloqueados por el tratamiento con 1-metilciclopropeno, indicando que estos genes son regulados positivamente por el etileno. Los kiwis almacenados en frío (0 ºC) por 40, 80 o 120 d y luego tratados con 1-metilciclopropeno antes de su retorno a 20 ºC para su maduración ulterior mostraron una tasa reducida de ablandamiento de la pulpa y un estadio de madurez de consumo extendido. Estos resultados indican claramente que la aplicación de 1-metilciclopropeno puede jugar un papel significativo en el inicio y en el progreso del ablandamiento del kiwi. El 1-metilciclopropeno inhibió o restringió severamente la producción autocatalítica de etileno en cualquier estado de maduración. La transcripción de los genes KWACS1 y KWACO1 resulto inhibida por el tratamiento con 1-metilciclopropeno después de 40 y 80 d de almacenamiento en frío, sugiriendo que existe una regulación por retroalimentación positiva para la producción de etileno, incluso después del almacenamiento refrigerado. Para investigar los niveles de expresión de genes relacionados con la pared celular durante la ontogenia del kiwi y en respuesta a la aplicación de etileno y de 1-metilciclopropeno, se obtuvo una secuencia completa de cDNA a la cual se denominó AdGAL1, determinándose por análisis bioinformático que es un homólogo de ß-D-galactosidasa de kiwi. El producto deducido de la traducción de AdGAL1 consta de 728 aminoacidos de longitud mientras que laproteina madura posee una masa molecular predicha de 81,12 kDa y un pI teorico de 7,5. Se efectuaron reacciones de RT-PCR semicuantitativas para evaluar la expresión de AdGAL1 y de una serie de secuencias de ADN. Los transcriptos que hibridizan con AdGAL1 resultaron apenas detectables durante el crecimiento del fruto pero se observaron tanto en mesocarpo externo como en columela al comienzo del ablandamiento del fruto (Fase IV, Estadio 1), y durante el ablandamiento tardío (Estadio 3) sugiriendo su injerencia en las grandes pérdidas de galactosa de la pared celular durante el ablandamiento del kiwi. La abundancia de transcriptos que hibridizan con AdARF1 y AdARF/XYL (codificantes de alfa-L-arabinofuranosidasa y de alfa-L-arabinofuranosidasa/ß-D-xilosidasa putativas) permaneció relativamente constante a traves de todo el crecimiento y la maduración(...)

Dynamics and Function of Langerhans Cells In Vivo: Dermal Dendritic Cells Colonize Lymph Node Areas Distinct from Slower Migrating Langerhans Cells

Langerhans cells (LCs) are prominent dendritic cells (DCs) in epithelia, but their role in immunity is poorly defined. To track and discriminate LCs from dermal DCs in vivo, we developed knockin mice expressing enhanced green fluorescent protein (EGFP) under the control of the langerin (CD207) gene. By using vital imaging, we showed that most EGFP(+) LCs were sessile under steady-state conditions, whereas skin inflammation induced LC motility and emigration to lymph nodes (LNs). After skin immunization, dermal DCs arrived in LNs first and colonized areas distinct from slower migrating LCs. LCs reaching LNs under steady-state or inflammatory conditions expressed similar levels of costimulatory molecules. Langerin and EGFP were also expressed on thymic DCs and on blood-derived, CD8alpha(+) DCs from all secondary lymphoid organs. By using a similar knockin strategy involving a diphtheria toxin receptor (DTR) fused to EGFP, we demonstrated that LCs were dispensable for triggering hapten-specific T cell effectors through skin immunization.

Disruption of the langerin/CD207 Gene Abolishes Birbeck Granules without a Marked Loss of Langerhans Cell Function

Langerin is a C-type lectin expressed by a subset of dendritic leukocytes, the Langerhans cells (LC). Langerin is a cell surface receptor that induces the formation of an LC-specific organelle, the Birbeck granule (BG). We generated a langerin(-/-) mouse on a C57BL/6 background which did not display any macroscopic aberrant development. In the absence of langerin, LC were detected in normal numbers in the epidermis but the cells lacked BG. LC of langerin(-/-) mice did not present other phenotypic alterations compared to wild-type littermates. Functionally, the langerin(-/-) LC were able to capture antigen, to migrate towards skin draining lymph nodes, and to undergo phenotypic maturation. In addition, langerin(-/-) mice were not impaired in their capacity to process native OVA protein for I-A(b)-restricted presentation to CD4(+) T lymphocytes or for H-2K(b)-restricted cross-presentation to CD8(+) T lymphocytes. langerin(-/-) mice inoculated with mannosylated or skin-tropic microorganisms did not display an altered pathogen susceptibility. Finally, chemical mutagenesis resulted in a similar rate of skin tumor development in langerin(-/-) and wild-type mice. Overall, our data indicate that langerin and BG are dispensable for a number of LC functions. The langerin(-/-) C57BL/6 mouse should be a valuable model for further functional exploration of langerin and the role of BG.

Identification of mouse langerin/CD207 in Langerhans cells and some dendritic cells of lymphoid tissues

Human (h)Langerin/CD207 is a C-type lectin of Langerhans cells (LC) that induces the formation of Birbeck granules (BG). In this study, we have cloned a cDNA-encoding mouse (m)Langerin. The predicted protein is 66% homologous to hLangerin with conservation of its particular features. The organization of human and mouse Langerin genes are similar, consisting of six exons, three of which encode the carbohydrate recognition domain. The mLangerin gene maps to chromosome 6D, syntenic to the human gene on chromosome 2p13. mLangerin protein, detected by a mAb as a 48-kDa species, is abundant in epidermal LC in situ and is down-regulated upon culture. A subset of cells also expresses mLangerin in bone marrow cultures supplemented with TGF-beta. Notably, dendritic cells in thymic medulla are mLangerin-positive. By contrast, only scattered cells express mLangerin in lymph nodes and spleen. mLangerin mRNA is also detected in some nonlymphoid tissues (e.g., lung, liver, and heart). Similarly to hLangerin, a network of BG form upon transfection of mLangerin cDNA into fibroblasts. Interestingly, substitution of a conserved residue (Phe(244) to Leu) within the carbohydrate recognition domain transforms the BG in transfectant cells into structures resembling cored tubules, previously described in mouse LC. Our findings should facilitate further characterization of mouse LC, and provide insight into a plasticity of dendritic cell organelles which may have important functional consequences.

Langerhans cells--revisiting the paradigm using genetically engineered mice.

Langerhans cells (LCs) are prominent dendritic cells (DCs) in epithelia, but their role in immunity and tolerance is poorly defined. 'Knockin' mice expressing enhanced green fluorescent protein (EGFP) under the control of the langerin (CD207) gene were recently developed in order to discriminate epidermal LCs from other DC subsets and at the same time to track their dynamics under steady-state or inflammatory conditions in vivo. Additional knockin mice expressing a diphtheria toxin receptor fused to EGFP were used to conditionally ablate LCs and assess their role in triggering hapten-specific T cell effectors through skin immunization. We review the insights that have been provided by these various knockin mice and discuss gaps in our knowledge of LCs that need to be filled.

Epidermal Langerhans Cells are Dispensable for Humoral and Cell-Mediated Immunity Elicited by Gene Gun Immunization.

Gene gun immunization, i.e., bombardment of skin with DNA-coated particles, is an efficient method for the administration of DNA vaccines. Direct transfection of APC or cross-presentation of exogenous Ag acquired from transfected nonimmune cells enables MHC-I-restricted activation of CD8(+) T cells. Additionally, MHC-II-restricted presentation of exogenous Ag activates CD4(+) Th cells. Being the principal APC in the epidermis, Langerhans cells (LC) seem ideal candidates to accomplish these functions. However, the dependence on LC of gene gun-induced immune reactions has not yet been demonstrated directly. This was primarily hampered by difficulties to discriminate the contributions of LC from those of other dermal dendritic cells. To address this problem, we have used Langerin-diphtheria toxin receptor knockin mice that allow for selective inducible ablation of LC. LC deficiency, even over the entire duration of experiments, did not affect any of the gene gun-induced immune functions examined, including proliferation of CD4(+) and CD8(+) T cells, IFN-gamma secretion by spleen cells, Ab production, CTL activity, and development of protective antitumor immunity.

The dermis contains langerin+ dendritic cells that develop and function independently of epidermal Langerhans cells.

Langerhans cells (LCs) constitute a subset of dendritic cells (DCs) that express the lectin langerin and that reside in their immature state in epidermis. Paradoxically, in mice permitting diphtheria toxin (DT)-mediated ablation of LCs, epidermal LCs reappeared with kinetics that lagged behind that of their putative progeny found in lymph nodes (LNs). Using bone marrow (BM) chimeras, we showed that a major fraction of the langerin(+), skin-derived DCs found in LNs originates from a developmental pathway that is independent from that of epidermal LCs. This pathway, the existence of which was unexpected, originates in the dermis and gives rise to langerin(+) dermal DCs (DDCs) that should not be confused with epidermal LCs en route to LNs. It explains that after DT treatment, some langerin(+), skin-derived DCs reappear in LNs long before LC-derived DCs. Using CD45 expression and BrdU-labeling kinetics, both LCs and langerin(+) DDCs were found to coexist in wild-type mice. Moreover, DT-mediated ablation of epidermal LCs opened otherwise filled niches and permitted repopulation of adult noninflammatory epidermis with BM-derived LCs. Our results stress that the langerin(+) DC network is more complex than originally thought and have implications for the development of transcutaneous vaccines and the improvement of humanized mouse models.

Tumor immunotherapy by epicutaneous immunization requires langerhans cells.

A role for Langerhans cells (LC) in the induction of immune responses in the skin has yet to be conclusively demonstrated. We used skin immunization with OVA protein to induce immune responses against OVA-expressing melanoma cells. Mice injected with OVA-specific CD8(+) T cells and immunized with OVA onto barrier-disrupted skin had increased numbers of CD8(+) T cells in the blood that produced IFN-gamma and killed target cells. These mice generated accelerated cytotoxic responses after secondary immunization with OVA. Prophylactic or therapeutic immunization with OVA onto barrier-disrupted skin inhibited the growth of B16.OVA tumors. LC played a critical role in the immunization process because depletion of LC at the time of skin immunization dramatically reduced the tumor-protective effect. The topically applied Ag was presented by skin-derived LC in draining lymph nodes to CD8(+) T cells. Thus, targeting of tumor Ags to LC in vivo is an effective strategy for tumor immunotherapy.