Nontypeable Haemophilus influenzae clearance by alveolar macrophages is impaired by exposure to cigarette smoke

Nontypeable Haemophilus influenzae (NTHI) is an opportunistic gram-negative pathogen that causes respiratory infections and is associated with progression of respiratory diseases. Cigarette smoke is a main risk factor for development of respiratory infections and chronic respiratory diseases. Glucocorticoids, which are anti-inflammatory drugs, are still the most common therapy for these diseases. Alveolar macrophages are professional phagocytes that reside in the lung and are responsible for clearing infections by the action of their phagolysosomal machinery and promotion of local inflammation. In this study, we dissected the interaction between NTHI and alveolar macrophages and the effect of cigarette smoke on this interaction. We showed that alveolar macrophages clear NTHI infections by adhesion, phagocytosis, and phagolysosomal processing of the pathogen. Bacterial uptake requires host actin polymerization, the integrity of plasma membrane lipid rafts, and activation of the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) signaling cascade. Parallel to bacterial clearance, macrophages secrete tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) upon NTHI infection. In contrast, exposure to cigarette smoke extract (CSE) impaired alveolar macrophage phagocytosis, although NTHI-induced TNF-alpha secretion was not abrogated. Mechanistically, our data showed that CSE reduced PI3K signaling activation triggered by NTHI. Treatment of CSE-exposed cells with the glucocorticoid dexamethasone reduced the amount of TNF-alpha secreted upon NTHI infection but did not compensate for CSE-dependent phagocytic impairment. The deleterious effect of cigarette smoke was observed in macrophage cell lines and in human alveolar macrophages obtained from smokers and from patients with chronic obstructive pulmonary disease.

Fasciola hepatica in the rat:immune responses associated with the development of resistance to infection

F. hepatica infections were established in rats and immune responses were monitored during primary and challenge infections. Antibody levels peaked at 3 weeks post-primary infection and at 6 days post-challenge infection. No significant correlation was found between antibody titre and number of flukes recovered at autopsy. Immunoblotting revealed a limited number of immunogenic polypeptides. When antibodies from these reactive bands were eluted and tested by IFA they all gave identical binding patterns: on juvenile fluke sections tegumental syncytium, tegumental cells and gut cells were labelled, while on adult sections the same antibodies labelled gut cells, reproductive tissue, excretory ducts and flame cells. This suggested that these tissues shared a common epitope or range of epitopes. A pronounced eosinophilia was observed throughout the infection period studied and infected liver sections showed massive cellular infiltration. Histochemical and immunocytochemical investigation of infected liver revealed the presence of large numbers of eosinophils, neutrophils, lymphocytes and phagocytes. The implications of these findings, to an understanding of concomitant immunity in the rat are discussed.

Modeling Klebsiella pneumoniae pathogenesis by infection of the wax moth Galleria mellonella

The implementation of infection models that approximate human disease is essential for understanding pathogenesis at the molecular level and for testing new therapies before they are entered into clinical stages. Insects are increasingly being used as surrogate hosts because they share, with mammals, essential aspects of the innate immune response to infections. We examined whether the larva of the wax moth Galleria mellonella could be used as a host model to conceptually approximate Klebsiella pneumoniae-triggered pneumonia. We report that the G. mellonella model is capable of distinguishing between pathogenic and nonpathogenic Klebsiella strains. Moreover, K. pneumoniae infection of G. mellonella models some of the known features of Klebsiella-induced pneumonia, i.e., cell death associated with bacterial replication, avoidance of phagocytosis by phagocytes, and the attenuation of host defense responses, chiefly the production of antimicrobial factors. Similar to the case for the mouse pneumonia model, activation of innate responses improved G. mellonella survival against subsequent Klebsiella challenge. Virulence factors necessary in the mouse pneumonia model were also implicated in the Galleria model. We found that mutants lacking capsule polysaccharide, lipid A decorations, or the outer membrane proteins OmpA and OmpK36 were attenuated in Galleria. All mutants activated G. mellonella defensive responses. The Galleria model also allowed us to monitor Klebsiella gene expression. The expression levels of cps and the loci implicated in lipid A remodeling peaked during the first hours postinfection, in a PhoPQ- and PmrAB-governed process. Taken together, these results support the utility of G. mellonella as a surrogate host for assessing infections with K. pneumoniae.

Screening for biological activities with application in aquaculture in halophytes from the Algarve coastline

Infectious diseases often hamper the production of aquatic organisms in aquaculture systems, causing economical losses, environmental problems and consumer safety issues. The conventional way aquaculture producers had to control pathogens was by means of synthetic antibiotics and chemicals. This procedure had consequences in the emergence of more resilient pathogens, drug contamination of seafood products and local ecosystems. To avoid the repercussions of antibiotic use, vaccination has greatly replaced human drugs in western fish farms. However there is still massive unregulated antibiotic use in third world fish farms, so less expensive therapeutic alternatives for drugs are desperately needed. An alternative way to achieve disease control in aquaculture is by using natural bioactive organic compounds with antibiotic, antioxidant and/or immunostimulant properties. Such diverse biomolecules occur in bacteria, algae, fungi, higher plants and other organisms. Fatty acids, nucleotides, monosaccharides, polysaccharides, peptides, polyphenols and terpenoids, are examples of these substances. One promising source of bioactive compounds are salt tolerant plants. Halophytes have more molecular resources and defence mechanisms, when compared with other tracheophytes, to deal with the oxidative stresses of their habitat. Many halophytes have been used as a traditional food and medical supply, especially by African and Asian cultures. This scientific work evaluated the antibiotic, antioxidant, immunostimulant and metal chelating properties of Atriplex halimus L., Arthrocnemum macrostachyum Moric., Carpobrotus edulis L., Juncus acutus L. and Plantago coronopus L., from the Algarve coast. The antibiotic properties were tested against Listonella anguillarum, Photobacterium damselae piscicida and Vibrio fischeri. The immunostimulant properties were tested with cytochrome c and Griess assays on Sparus aurata head-kidney phagocytes. J. acutus ether extract inhibited the growth of P. damselae piscicida. A. macrostachyum, A. halimus, C. edulis, Juncus acutus and P. coronopus displayed antioxidant, copper chelating and iron chelating properties. These plants show potential as sources of bioactive compounds with application in aquaculture and in other fields.

Mise au point de nanoparticules polymères pour l'administration parentérale d'agents anticancéreux hydrophobes

Plusieurs agents anticancéreux très puissants sont caractérisés par une solubilité aqueuse limitée et une toxicité systémique importante. Cette dernière serait liée d’une part à la solubilisation des agents anticancéreux à l’aide de surfactifs de bas poids moléculaire, connus pour leur toxicité intrinsèque, et d’autre part, par le manque de spécificité tissulaire des anticancéreux. Les vecteurs colloïdaux à base de polymères permettraient de résoudre certains défis liés à la formulation d’agents anticancéreux hydrophobes. D’abord, les polymères peuvent être sélectionnés afin de répondre à des critères précis de compatibilité, de dégradation et d’affinité pour le médicament à formuler. Ensuite, le fait d’encapsuler l’agent anticancéreux dans un vecteur peut améliorer son efficacité thérapeutique en favorisant son accumulation au niveau du tissu cible, i.e. la tumeur, et ainsi limiter sa distribution au niveau des tissus sains. Des travaux antérieurs menés au sein de notre laboratoire ont mené à la mise au point de micelles à base de poly(N-vinyl-pyrrolidone)-bloc-poly(D,L-lactide) (PVP-b-PDLLA) capables de solubiliser des agents anticancéreux faiblement hydrosolubles dont le PTX. Ce dernier est commercialisé sous le nom de Taxol® et formulé à l’aide du Crémophor EL (CrEL), un surfactif de bas poids moléculaire pouvant provoquer, entre autres, des réactions d’hypersensibilité sévères. Bien que les micelles de PVP-b-PDLLA chargées de PTX aient démontré une meilleure tolérance comparée au Taxol®, leur potentiel de ciblage tumoral et leur efficacité thérapeutique étaient similaires à la forme commerciale à doses égales. Ceci était possiblement dû au fait que les micelles étaient rapidement déstabilisées et ne pouvaient retenir leur cargo suite à leur administration intraveineuse. Nous avons donc décidé de poursuivre les travaux avec un autre type de vecteur, soit des nanoparticules, qui possèdent une stabilité intrinsèque supérieure aux micelles. L’objectif principal de cette thèse de doctorat était donc de mettre au point des nanoparticules polymères pour l’administration parentérale d’agents anticancéreux faiblement solubles dans l’eau. Les nanoparticules devaient permettre d’encapsuler des agents anticancéreux hydrophobes et de les libérer de manière contrôlée sur plusieurs jours. De plus, elles devaient démontrer un temps de circulation plasmatique prolongée afin de favoriser l’accumulation passive du médicament encapsulé au niveau de la tumeur. La première partie du travail visait à employer pour la première fois le copolymère amphiphile PVP-b-PDLLA comme émulsifiant dans la préparation de nanoparticules polymères. Ainsi, une méthode de fabrication des nanoparticules par émulsion huile-dans-eau a été appliquée afin de produire des nanoparticules à base de PDLLA de taille inférieure à 250 nm. Grâce aux propriétés lyoprotectrices de la couronne de PVP présente à la surface des nanoparticules, celles-ci pouvaient retrouver leur distribution de taille initiale après lyophilisation et redispersion en milieu aqueux. Deux anticancéreux hydrophobes, soit le PTX et l’étoposide (ETO), ont été encapsulés dans les nanoparticules et libérés de ces dernières de façon contrôlée sur plusieurs jours in vitro. Une procédure de « salting-out » a été appliquée afin d’améliorer le taux d’incorporation de l’ETO initialement faible étant donnée sa solubilité aqueuse légèrement supérieure à celle du PTX. Le second volet des travaux visait à comparer le PVP comme polymère de surface des nanoparticules au PEG, le polymère le plus fréquemment employé à cette fin en vectorisation. Par le biais d’études d’adsorption de protéines, de capture par les macrophages et de biodistribution chez le rat, nous avons établi une corrélation in vitro/in vivo démontrant que le PVP n’était pas un agent de surface aussi efficace que le PEG. Ainsi, malgré la présence du PVP à la surface des nanoparticules de PDLLA, ces dernières étaient rapidement éliminées de la circulation sanguine suite à leur capture par le système des phagocytes mononucléés. Par conséquent, dans le troisième volet de cette thèse, le PEG a été retenu comme agent de surface, tandis que différents polymères biodégradables de la famille des polyesters, certains synthétiques (PDLLA et copolymères d’acide lactique/acide glycolique), d’autres de source naturelle (poly(hydroxyalkanoates)(PHAs)), ont été investiguées comme matériaux formant le cœur des nanoparticules. Il en est ressorti que les propriétés physicochimiques des polyesters avaient un impact majeur sur l’efficacité d’encapsulation du PTX et son profil de libération des nanoparticules in vitro. Contrairement aux PHAs, les polymères synthétiques ont démontré des taux d’incorporation élevés ainsi qu’une libération contrôlée de leur cargo. Des études de pharmacocinétique et de biodistribution ont démontré que les nanoparticules de PDLLA dotées d’une couronne de PEG conféraient un temps de circulation plasmatique prolongé au PTX et favorisaient son accumulation tumorale. Les nanoparticules polymères représentent donc une alternative intéressante au Taxol®.

L'évolution du phagosome

La phagocytose est un processus cellulaire par lequel de larges particules sont internalisées dans une vésicule, le phagosome. Lorsque formé, le phagosome acquiert ses propriétés fonctionnelles à travers un processus complexe de maturation nommé la biogénèse du phagolysosome. Cette voie implique une série d’interactions rapides avec les organelles de l’appareil endocytaire permettant la transformation graduelle du phagosome nouvellement formé en phagolysosome à partir duquel la dégradation protéolytique s’effectue. Chez l’amibe Dictyostelium discoideum, la phagocytose est employée pour ingérer les bactéries de son environnement afin de se nourrir alors que les organismes multicellulaires utilisent la phagocytose dans un but immunitaire, où des cellules spécialisées nommées phagocytes internalisent, tuent et dégradent les pathogènes envahissant de l’organisme et constitue la base de l’immunité innée. Chez les vertébrés à mâchoire cependant, la transformation des mécanismes moléculaires du phagosome en une organelle perfectionnée pour l’apprêtement et la présentation de peptides antigéniques place cette organelle au centre de l’immunité innée et de l’immunité acquise. Malgré le rôle crucial auquel participe cette organelle dans la réponse immunitaire, il existe peu de détails sur la composition protéique et l’organisation fonctionnelles du phagosome. Afin d’approfondir notre compréhension des divers aspects qui relient l’immunité innée et l’immunité acquise, il devient essentiel d’élargir nos connaissances sur les fonctions moléculaire qui sont recrutées au phagosome. Le profilage par protéomique à haut débit de phagosomes isolés fut extrêmement utile dans la détermination de la composition moléculaire de cette organelle. Des études provenant de notre laboratoire ont révélé les premières listes protéiques identifiées à partir de phagosomes murins sans toutefois déterminer le ou les rôle(s) de ces protéines lors du processus de la phagocytose (Brunet et al, 2003; Garin et al, 2001). Au cours de la première étude de cette thèse (Stuart et al, 2007), nous avons entrepris la caractérisation fonctionnelle du protéome entier du phagosome de la drosophile en combinant diverses techniques d’analyses à haut débit (protéomique, réseaux d’intéractions protéique et ARN interférent). En utilisant cette stratégie, nous avons identifié 617 protéines phagosomales par spectrométrie de masse à partir desquelles nous avons accru cette liste en construisant des réseaux d’interactions protéine-protéine. La contribution de chaque protéine à l’internalisation de bactéries fut ensuite testée et validée par ARN interférent à haut débit et nous a amené à identifier un nouveau régulateur de la phagocytose, le complexe de l’exocyst. En appliquant ce modèle combinatoire de biologie systémique, nous démontrons la puissance et l’efficacité de cette approche dans l’étude de processus cellulaire complexe tout en créant un cadre à partir duquel il est possible d’approfondir nos connaissances sur les différents mécanismes de la phagocytose. Lors du 2e article de cette thèse (Boulais et al, 2010), nous avons entrepris la caractérisation moléculaire des étapes évolutives ayant contribué au remodelage des propriétés fonctionnelles de la phagocytose au cours de l’évolution. Pour ce faire, nous avons isolé des phagosomes à partir de trois organismes distants (l’amibe Dictyostelium discoideum, la mouche à fruit Drosophila melanogaster et la souris Mus musculus) qui utilisent la phagocytose à des fins différentes. En appliquant une approche protéomique à grande échelle pour identifier et comparer le protéome et phosphoprotéome des phagosomes de ces trois espèces, nous avons identifié un cœur protéique commun à partir duquel les fonctions immunitaires du phagosome se seraient développées. Au cours de ce développement fonctionnel, nos données indiquent que le protéome du phagosome fut largement remodelé lors de deux périodes de duplication de gènes coïncidant avec l’émergence de l’immunité innée et acquise. De plus, notre étude a aussi caractérisée en détail l’acquisition de nouvelles protéines ainsi que le remodelage significatif du phosphoprotéome du phagosome au niveau des constituants du cœur protéique ancien de cette organelle. Nous présentons donc la première étude approfondie des changements qui ont engendré la transformation d’un compartiment phagotrophe à une organelle entièrement apte pour la présentation antigénique.

Le récepteur CD36 : implication dans le développement de l'athérosclérose et dans le recrutement des leucocytes aux sites inflammatoires

Le CD36 est un récepteur éboueur de classe B exprimé par plusieurs types cellulaires dont les macrophages et les cellules endothéliales de la microvasculature. Le CD36 présente une haute affinité de liaison pour les ligands lipidiques tels que les lipoprotéines oxydées de basse densité (LDLox). De part sa capacité à internaliser les LDLox au niveau des macrophages et de son implication dans la formation des cellules spumeuses, le CD36 joue un rôle critique dans le développement des lésions athérosclérotiques. Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle le EP 80317, un ligand synthétique sélectif du CD36, exerce des effets anti-athérosclérotiques chez les souris déficientes en apolipoprotéine E. Un traitement prolongé (12 semaines) avec le EP 80317 réduit fortement (de 51%) la surface des lésions athérosclérotiques par comparaison aux souris témoins. L'effet anti-athérosclérotique est associé à une diminution des taux de cholestérol plasmatique, à une réduction de l’internalisation des LDLox au niveau des macrophages et à une augmentation de l’expression des protéines impliquées dans le transport inverse du cholestérol. De plus, un traitement par le EP 80317 est également associé une diminution de l’expression aortique et plasmatique de protéines pro-inflammatoires. Nos études ont aussi montré un rôle pour le CD36 dans le recrutement des phagocytes mononucléés au niveau des lésions athérosclérotiques, tel que démontré par une réduction de l’accumulation des phagocytes mononucléés radiomarqués CD36–/– par rapport aux cellules CD36+/+. À l’échelle moléculaire, nous avons montré que les phospholipides oxydés induisent la phosphorylation de la kinase Pyk2 des podosomes des monocytes/macrophages de manière dépendante de l’expression du CD36 et de Src. Cette phosphorylation est atténuée par un traitement par le EP80317. Nos résultats appuient le rôle important du CD36 dans l’athérosclérose et suggèrent que les ligands synthétiques qui modulent la fonction du CD36 représentent potentiellement une nouvelle classe d'agents anti-athérosclérotiques. Le CD36 exprimé par les cellules endothéliales de la microvasculature est un récepteur de l’hétérodimère protéique S100A8/A9. Ces protéines s’associent à l’acide arachidonique intracellulaire (AA) des neutrophiles polymorphonucléaires (PMN) et le complexe S100A8/A9/AA peut être sécrété par les PMN activés au contact de l’endothélium. Nous avons vérifié l’hypothèse selon laquelle le CD36 exprimé par la microvasculature est impliqué dans le métabolisme transcellulaire de l’AA par la liaison du complexe S100A8/A9/AA et la réponse inflammatoire. Chez deux modèles murins d'inflammation aiguë (ischémie/reperfusion des membres inférieurs et poche d’air dorsale), nous avons observé que la réponse inflammatoire, notamment l’accumulation des PMN au niveau des sites inflammatoires, est diminuée en moyenne de 63% chez les souris CD36-/-. De même, un traitement par le EP 80317 ou par les anticorps anti-S100A8/A9 diminue chacun de 60% en moyenne l’extravasation des PMN vers les tissus inflammatoires. L’administration simultanée des deux traitements n’a aucun effet supplémentaire, et ces traitements n’exercent aucun effet chez les souris CD36-/-. Nos résultats appuient le rôle du récepteur CD36 de la microvasculature dans la régulation de la réponse inflammatoire. L’utilisation des ligands synthétiques du CD36 pourrait représenter une nouvelle avenue thérapeutique dans le traitement des réponses inflammatoires aiguës.

Intranuclear crystalloids of Antarctic sea urchins as a biomarker for oil contamination

Because of human actions, biomarkers have become important to detect and mitigate pollution. This study showed that crystalloids can be a biomarker for analyses of low levels of water-soluble fractions of oil (WSF). Antarctic sea urchins (Sterechinus neumayeri) from regions free of pollution were exposed for 2, 5, 10 and 15 days at different levels of WSF (0.4, 0.8 and 1.2 ppm). No significant differences were observed in the phagocytic rates or the germicide capacity for the yeast Saccharomyces cerevisiae; however, there was a significant increase in the quantity of intranuclear iron crystalloids in phagocytic amoebocytes of urchins exposed to higher levels of WSF. This study characterizes histological alterations in crystalloids of S. neumayeri that could be used as a biomarker for oil contaminants, with a simple and inexpensive protocol.

Trophoblast phagocytic program: roles in different placental systems

Although not belonging to the class of professional phagocytes, in many species trophoblast cells exhibit intense phagocytic activity. The complete range of physiological functions of trophoblast phagocytosis has not yet been fully characterized. Close association between the trophoblast and nutrition was determined many years ago. Hubrecht (1889) when proposing for the first time the name trophoblast to the external layer of the blastocyst, directly established the nutritive significance of this embryonic layer. Indeed, histotrophic phagocytosis, i.e. the internalization of maternal cells and secreted materials, is considered an important function of the trophoblast before the completion of the placenta. Recently, however, unexpected characteristics of the trophoblast have significantly enhanced our understanding of this process. Roles in acquisition of space for embryo development, in tissue remodeling during implantation and placentation and in defense mechanisms are highlighting how this cellular activity may be relevant for the maternal-fetal relationship beyond its nutritional function.

Germline CYBB mutations that selectively affect macrophages in kindreds with X-linked predisposition to tuberculous mycobacterial disease

Germline mutations in CYBB, the human gene encoding the gp91(phox) subunit of the phagocyte NADPH oxidase, impair the respiratory burst of all types of phagocytes and result in X-linked chronic granulomatous disease (CGD). We report here two kindreds in which otherwise healthy male adults developed X-linked recessive Mendelian susceptibility to mycobacterial disease (MSMD) syndromes. These patients had previously unknown mutations in CYBB that resulted in an impaired respiratory burst in monocyte-derived macrophages but not in monocytes or granulocytes. The macrophage-specific functional consequences of the germline mutation resulted from cell-specific impairment in the assembly of the NADPH oxidase. This `experiment of nature` indicates that CYBB is associated with MSMD and demonstrates that the respiratory burst in human macrophages is a crucial mechanism for protective immunity to tuberculous mycobacteria.

Diapocynin versus apocynin as pretranscriptional inhibitors of NADPH oxidase and cytokine production by peripheral blood mononuclear cells

Apocynin has been extensively used as an inhibitor of NADPH oxidase (NOX) in many experimental models using phagocytic and non-phagocytic cells. Currently, there is some controversy about the efficacy of apocynin in non-phagocytic cells, but in phagocytes the reported results are consistent, which could be due to the presence of myeloperoxidase in these cells. This enzyme has been proposed as responsible for activating apocynin by generating its dimer, diapocynin, which is supposed to be the active compound that prevents NADPH oxidase complex assembly and activation. Here, we synthesized diapocynin and studied its effect on inhibition of gp91(phox) RNA expression. We found that diapocynin strongly inhibited the expression of gp91(phox)mRNA in peripheral blood mononuclear cells (PBMC). Only at a higher concentration, apocynin was able to exert the same effect. We also compared the apocynin and diapocynin efficacy as inhibitors of tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) and interleukin-10 (IL-10) production in response to lipopolysaccharide (LPS)-activated PBMC. Although apocynin did inhibit TNF-alpha production, diapocynin had a much more pronounced effect, on both TNF-alpha and IL-10 production. In conclusion, these findings suggest that the bioconversion of apocynin to diapocynin is an important issue not limited to enzymatic activity inhibition, but also for other biological effects as gp91(phox) mRNA expression and cytokine production. Hence, as diapocynin can be easily prepared from apocynin, a one-step synthesis, we recommend its use in studies where the biological effects of apocynin are searched. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Endurance training induces depot-specific changes in IL-10/TNF-alpha ratio in rat adipose tissue

White adipose tissue (WAT) is the source of pro- and anti-inflammatory cytokines and recently, it has been recognized as an important source of interleukin 10 (IL-10). Acute physical exercise is known to induce an anti-inflammatory cytokine profile, however, the effect of chronic physical exercise on the production of IL-10 by WAT has never been examined. We assessed IL-10 and TNF-alpha concentration in WAT of rats engaged in endurance training. Animals were randomly assigned to either a sedentary control group (S, n = 7) or an endurance trained group (T, n = 8). Trained rats ran on a treadmill 5 days/wk for 8 wk (55-65% VO(2max). Detection of IL-10 and TNF-alpha protein and mRNA expression, as well as the gene expression of PPAR-gamma, and immunocytochemistry to detect mononuclear phagocytes were carried out. A reduction in absolute retroperitoneal adipose tissue (RPAT) weight in T (44%; p < 0.01), when compared with S was observed. IL-10 concentration was increased (1.5-fold, p < 0.05), to a higher extent than that of TNF-alpha (66%. p < 0.05) in the mesenteric adipose tissue (MEAT) of the trained group, while no change related to training was observed in RPAT. In MEAT, IL-10/TNF-alpha ratio was increased in T, when compared with S (30%; p < 0.05). PPAR-gamma gene expression was increased in T (1.1-fold; p < 0.01), when compared with S in the same adipose depot. No monocyte infiltration was found. In conclusion, exercise training induced increased IL-10 expression in the mesenteric depot, resulting in a modified IL-10/TNF-alpha ratio. We also conclude that WAT presents a depot-specific response to endurance training regarding the studied aspects. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Innate immunity to Paracoccidioides brasiliensis infection

Innate immunity is based in pre-existing elements of the immune system that directly interact with all types of microbes leading to their destruction or growth inhibition. Several elements of this early defense mechanism act in concert to control initial pathogen growth and have profound effect on the adaptative immune response that further develops. Although most studies in paracoccidioidomycosis have been dedicated to understand cellular and humoral immune responses, innate immunity remains poorly defined. Hence, the main purpose of this review is to present and discuss some mechanisms of innate immunity developed by resistant and susceptible mice to Paracoccidioides brasiliensis infection, trying to understand how this initial host-pathogen interface interferes with the protective or deleterious adaptative immune response that will dictate disease outcome. An analysis of some mechanisms and mediators of innate immunity such as the activation of complement proteins, the microbicidal activity of natural killer cells and phagocytes, the production of inflammatory eicosanoids, cytokines, and chemokines among others, is presented trying to show the important role played by innate immunity in the host response to P. brasiliensis infection.

Macrophage suppression following phagocytosis of apoptotic neutrophils is mediated by the S100A9 calcium-binding protein

The clearance of apoptotic cells by phagocytes is a fundamental process during tissue remodeling and resolution of inflammation. In turn, the phagocytosis of apoptotic cells generates signals that suppress pro-inflammatory activation of macrophages. These events occur during the resolution phase of inflammation and therefore the malfunctioning of this process may lead to inflammation-related tissue damage. Here, we demonstrate that the calcium-binding protein S100A9, normally abundant in the cytoplasm of neutrophils and also released by apoptotic neutrophils, is involved in the suppression of macrophages after the uptake of apoptotic neutrophils. Both, spontaneous and induced production of inflammatory species (nitric oxide, hydrogen peroxide and TNF-alpha) as well as the phagocytic activity were inhibited when macrophages were in presence of apoptotic neutrophils, conditioned medium from neutrophil cultures or a peptide corresponding to the C-terminal region of S100A9 protein. On the other hand, macrophages kept in the conditioned medium of neutrophils that was previously depleted of S100A9 were shown to resume the activated status. Finally, we demonstrate that the calcium-binding property of S100A9 might play a role in the suppression process, since the stimulation of intracellular calcium release with ionomycin significantly reversed the effects of the uptake of apoptotic neutrophils in macrophages. In conclusion, we propose that S100A9 is a novel component of the regulatory mechanisms of inflammation, acting side-by-side with other suppressor factors generated upon ingestion of apoptotic cells. (C) 2009 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Antigen-presenting cells in draining lymph nodes of goats repeatedly infested by the Cayenne tick Amblyomma cajennense nymphs

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)