Increased frequency of regulatory T cells and selection of highly potent CD62L+ cells during treatment of human lung transplant recipients with rapamycin.

The currently available immunosuppressive agents applied in human transplantation medicine are highly potent in the protection from acute allograft rejection. However, long-term allograft survival is still poor as these drugs fail to sufficiently prevent chronic allograft rejection. Naturally occurring regulatory T cells have been postulated as the key players to establish long-lasting transplantation tolerance. Thus, the development of immunosuppressive regimens which shift the pathological balance of cytopathic versus regulatory T cells of human allograft recipients towards a protective T-cell composition is a promising approach to overcome limitations of current transplantation medicine. Thirty-three patients that received rapamycin (RPM) or calcineurin inhibitor treatment following lung transplantation were included and their T-cell compartments analysed. Twelve healthy volunteers without history of lung disease served as controls. In this article, we show that treatment of human lung transplant recipients with RPM is associated with an increased frequency of regulatory T cells, as compared with treatment with calcineurin inhibitors or to healthy controls. Moreover, regulatory T cells during treatment with RPM were CD62Lhigh, a phenotype that displayed an enhanced immunosuppressive capacity ex vivo. Our data support the use of RPM in human lung transplant recipients and undertaking of further prospective studies evaluating its impact on allograft and patient survival.

The role of Toll-like Receptor (TLR) 9 in the development of a T-helper (Th)1/Th2 response in the murine model of infection with " Leishmania major "

1.1 SUMMARY The role of the non-specific innate immune system is as important as the elaboration of the adaptive immune system in the initiation of an immune response to pathogens. The role of the Toll-like receptors (TLRs) in the innate immune response to virus and bacterial pathogens is widely recognised, however, little is known about the role of TLRs in host defence against eukaryotic pathogens. Immunologic investigations on the marine model of infection with Leishmania major (L. major) have correlated the outcome of the disease with expansion of different subsets of CD4+ cells, designated Th1 and Th2. The resistance of C57BL/6, CBA and C3H/He mice is linked with an IL-12 driven Th1 response. In BALB/c mice the susceptibility correlates with an IL-4 driven Th2 response. The initial event promoting the development of a Th1 or Th2 response still remains elusive. Recently, the contribution of the TLR signalling pathway in the innate and acquired immune response to infection with the intracellular protozoan parasite L. major has been demonstrated. Thus, the purpose of this study is to determine whether TLRs may play a role in influencing the outcome of the infection by directing the development of a Th1 or a Th2 response during infection with L, major parasites, in resistant C57BL/6 and susceptible BALB/c mice, respectively. We demonstrated that MyD88, the major TLR adaptor molecule is necessary for C57BL/6 to develop a resistant Th1 response following L. major infection. Our data show the essential role of MyD88 in the establishment of a protective Th1 response. We subsequently aimed to determine which TLRs may be involved in the protective response. Since TLR2 and TLR4 have shown to have a potential role for Leishmania recognition, we analysed the course of infection in TLR2 and TLR4 deficient mice on a C57BL/6 resistant background following L. major infection. Our results clearly demonstrate that TLR2 or TLR4 aze dispensable to control the outcome of the disease as the TLR2 and TLR4 knockout mice developed a protective Th1 response. With the aim of determining a potential TLR candidate important in the initiation of the Thl response, we assessed the mRNA expression of different TLRs (TLR1 to TLR9) using quantitative real-time RT-PCR at different time points during the first week of infection. The results clearly showed an upregulation of TLR7 and TLR9 mRNA expression during the early phase of infection in resistant C57BL/6 mice but not in susceptible BALB/c mice. To provide in vivo evidence for the role for, these TLRs in the outcome of cutaneous leishmaniasis, studies using TLR7 and TLR9 deficient mice on a resistant C57BL/6 background were performed. The TLR7 deficient mice developed a resistance phenotype that was comparable with C57BL/6 wild type mice. Thus, the presence of TLR7 is not indispensable for the development of a Th1 response and resistance to infection. On the contrary, TLR9 deficient mice on the C57BL/6 resistant background showed high variability in the outcome of the disease. Although some mice behave as resistant C57BL/6 mice, half of them developed high lesion following infection and showed a decrease in IFN-γ production and an increase in IL-4 as compared to wild type mice. These results suggest that TLR9 may be involved in the control of infection. To test the hypothesis that regulatory T cells (Treg) are playing a role in the high variability in the disease outcome in TLR9 deficient mice, depletion of CD4+CD25+ T cells with a specific antibody three days before infection with L. major were performed Interestingly, these treated mice developed large lesions, low IL-4 and decreased IFN-γ producion when compared to untreated mice. A better understanding of the mechanism by which Treg cells influence the outcome of the disease in TLR9 deficient mice following L. major infection is currently under investigation. Altogether, this study demonstrates the importance of TLR9 in the induction of a protective T'h1 response, a process that is involved in the resolution of the lesion induced by L. major infection. 1.2 RÉSUMÉ Le rôle de la réponse immunitaire innée a longtemps été négligé quant à l'impact qu'elle pourrait avoir dans l'initiation d'une réponse immune adaptative efficace dirigée contre un pathogène. Si l'importance des récepteurs Toll-like (TLR) du système inné dans la reconnaissance des virus et bactéries a été démontrée, son rôle dans la défense contre les pathogènes eucaryotes reste encore très élusif. Récemment, il a été montré que les voies de signalisation provenant de l'activation des TLRs pouvaient initier la réponse immunitaire innée et adaptative après une infection avec le parasite protozoaire Leishmania major (L. major). Dans un modèle marin d'infection avec L. major alors que la plupart des souches de souris telles que C57BL/6 sont résistantes à l'infection et développent une réponse immunitaire de type T helper 1 (Th1) induite par IL-12, peu de souches dont les BALB/c sont sensibles et développent une réponse Th2 induite par IL-4. La différentiation Th1/Th2 est un événement qui prend place de manière définitive lors de la première semaine après infection. Les événements précoces promouvant le développement d'une réponse Th1 ou Th2 n'étant pas connus, l'objectif de ce travail a été de démontrer un rôle des TLRs dans l'initiation d'une réponse immune innée et adaptative suite à l'infection par L. major. Nous avons démontré que MyD88, une molécule importante dans le processus de signalisation des TLRs, est nécessaire pour que les souris résistantes C57BL/6 développent une réponse Th1 protectrice. L'importance du rôle de TLR2 et TLR4 dans la reconnaissance du parasite Leishmania ayant été démontrée, nous avons privilégié l'analyse de la réponse immunitaire suite à une infection in vivo de souris déficiente en TLR2 ou TLR4 sur un fond génétique résistant. Les résultats obtenus montrent que la présence de ces récepteurs n'est pas indispensable pour le contrôle de l'infection et la polarisation d'une réponse Th1 caractéristique de la résistance à L. major. Cependant d'autres TLRs peuvent aussi activer la voie de signalisation MyD88 dépendante. L'expression de l'ARNm des différents TLRs dans les ganglions drainant de souris sensibles et résistantes pendant la première semaine d'infection a été déterminée par PCR quantitative en temps réel. Les résultats obtenus montrent que l'ARNm de TLR7 et TLR9 était régulé positivement suite à l'infection par L. major chez les souris résistantes C57BL/6 alors qu'aucune modulation n'était détectable chez les souris sensibles BALB/c. Le rôle des récepteurs TLR7 et TLR9 a donc été évalué par l'infection par L. major des souris déficientes en TLR7 et TLR9 sur fond génétique C57BL/6. Nos résultats ont clairement démontré que les souris déficientes en TLR7 montrent une réponse immunitaire identique à celle des souris résistantes C57BL/6, signifiant que TLR7 n'est pas indispensable au développement d'une Th1 ainsi qu'au contrôle de la parasitémie. Paz contre, les souris déficientes en TLR9 sur un fond génétique résistant ont montré une grande variabilité dans la réponse à l'infection. En effet, la moitié des souris deviennent sensibles à l'infection, ceci étant associé à une diminution dans la production d'IFN-γ et à une augmentation de la production d'IL-4. Ces résultats suggèrent que TLR9 est impliqué dans le contrôle de la lésion et de la réponse immunitaire suite à l'infection avec L. major. Cependant les résultats avec les souris déficientes en TLR9 montrant une grande hétérogénéité et une balance Th1/Th2 instable, nous avons émis l'hypothèse que les cellules T régulatrices pouvaient être impliquées dans ce phénomène. Nous avons effectivement constaté qu'après déplétion des cellules CD4+CD25+, les souris déficientes en TLR9 développent des lésions aussi grandes que les souris BALB/c après infection par L. major. Cependant le nombre de parasites reste le même que chez les souris C57BL/6. De plus la production d'IL-4 ainsi que celle d'IFN-γ reste extrêment bas. Les mécanismes régulateurs impliqués dans ce processus sont en cours d'analyse. Ce travail met en évidence l'importance du TLR9 dans le développement d'une réponse Th1 lors d'une infection avec L. major, un processus nécessaire pour la résistance à l'infection. 1.3 RESUME POUR UN LARGE PUBLIC La leishmaniose est une maladie parasitaire répandue dans le monde entier et touchant plus de 88 pays. L'incidence mondiale de la leishmaniose cutanée et de 1 à 1,5 million de nouveaux cas par année. Plus de 12 millions de personnes sont affectées par la maladie et 350 millions de personnes sont une population à risque. Un modèle marin d'infection avec Leishmania major (L. major) a été établi qui reproduit plusieurs tableaux cliniques observés dans le cas de la leishmaniose cutanée chez l'homme. L'analyse de la réponse immunitaire dans les souris infectées par L. major a permis de distinguer deux groupes : les souris de la plupart des souches telles que C57BL/6 sont résistantes à l'infection et développent une réponse immunitaire de type T helper 1 (Th1), alors que quelques souches dont les BALB/c sont sensibles et développent une réponse de type Th2. La réponse immune adaptative dans le modèle d'infection avec L. major à été largement étudiée. Cependant, les événements précoces déterminants pour le développement d'une réponse Th1 ou Th2 restent encore très flous. Récemment, plusieurs publications ont montré que les récepteurs Toll-like (TLR) peuvent contribuer à l'initiation de la réponse immunitaire lors d'une infection avec le parasite intracellulaire L. major. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié le rôle de MyD88, une molécule importante dans le processus de signalisation des TLRs, dans la réponse immune suite à une infection avec L. major. En l'absence de MyD88, les souris normalement résistantes à l'infection avec L. major deviennent sensibles et développent des lésions importantes. Ces souris ne sont plus capables de développer une réponse Thl, normalement caractéristique de leur phénotype résistant. Nous avons ensuite tenté de comprendre quels TLRs, plus précisément, pouvait être impliqué dans ce processus. Malgré quelques évidences démontrant que TLR2 et TLR4 pouvaient avoir un rôle important dans l'initiation d'une réponse immunitaire adaptative à Leishmania, nous avons montré que, in vivo après infection avec L. major, la déficience d'un de ces récepteurs n'était pas suffisante à faire basculer la réponse immunitaire. Les souris C57BL/6 déficient en TLR2 ou TLR4 peuvent parfaitement contrôler l'évolution de la maladie. De plus, ces souris, malgré l'absence de TLR2 ou TLR4, sont capables de monter une parfaite réponse Thl. Etant donné que TLR2 et TLR4 n'étaient pas essentiels pour la résistance à la maladie, nous avons analysé les TLRs, parmi les 12 décrits qui pouvaient être indispensables au développement d'une réponse de type Th1 associée à la résistance à l'infection par Leishmania. Nos expériences ont montré que l'expression de l'ARN messager (ARNm) de TLR7 et TLR9 était modulée suite à l'infection par L. major chez la souris résistante C57BL/6 alors qu'aucune modulation n'était visible chez les souris sensible BALB/c. Pensant que ces TLRs pourraient jouer un rôle dans la réponse immunitaire au parasite, nous avons étudié l'évolution de l'infection dans les souris déficientes en TLR7 et TLR9. Nos résultats ont clairement démontré que TLR7 n'était pas indispensable à la résistance au parasite alors que l'absence de TLR9 avait des conséquences radicales sur le contrôle de la lésion et de la réponse immunitaire suite à l'infection avec L. major. Ce travail révèle ainsi l'importance du TLR9 dans le développement d'une réponse Th1 lors d'une infection avec L. major, un processus nécessaire pour la résistance à l'infection. Il est a noté que nos résultats sont en accord avec le fait que les motifs CpG, qui sont des immunostimulateurs interagissant avec le TLR9, ont une activité adjuvante importante dans la préparation de vaccins contre la leishmaniose. Une meilleure compréhension des mécanismes immunologiques impliquant le TLR9 dans la reconnaissance du parasite est alors indispensable pour le développement de vaccins thérapeutiques efficaces.

ASIC1a oligomerization structure-function of its extracellular vestibule and functional characterization of αS243Pβɣ ENaC

Quatre cristaux du canal ASIC1a ont été publiés et soutiennent une stoechiométrie trimérique. Cependant, ces données contredisant de précédentes analyses fonctionnelles effectuées sur des canaux de la même famille, notre intérêt fut porté sur l'oligomérisation d'ASIC1a. Dans ce sens, un nouvel essai couplant la méthode d'analyse par substitution de cystéines (SCAM) avec l'utilisation de réactifs sulfhydryls bifonctionnels (crosslinkers) a été mis en place. Le but étant de stabiliser, puis sélectionner les canaux fonctionnels, pour ensuite les séparer selon leur taille par SDS-PAGE. Grâce à cette technique, nous avons démontré que le complexe stabilisé a une taille coïncidant avec une organisation tétramérique. En plus de son oligomérisation, le chemin emprunté par les ions pour traverser le canal n'est pas clairement défini dans ces structures. De ce fait, utilisant une approche électrophysiologique, nous avons étudié le lien entre la structure et la fonction du vestibule extracellulaire d'ASIC1a. Dans ce but, nous nous sommes intéressés l'accessibilité de cystéines spécifiques localisées dans ce vestibule pour des réactifs méthanethiosulfonates (MTS). Ainsi, nous avons pu corréler les cinétiques de modification de ces cystéines par les MTS avec les effets sur le courant sodique, et donc avoir des informations supplémentaires sur la voie empruntée par les ions. De plus, la simulation informatique de liaison de ces réactifs illustre le remplissage total de ce vestibule. Fonctionnellement, cette interaction ne perturbe pas le passage de ions, c'est pourquoi il nous apparaît probable que le vestibule présente une taille plus large que celle illustrée par les cristaux. Dans un deuxième temps, notre intérêt fut porté sur ENaC. Ce canal est composé des trois sous-unités (a, ß et y) et est exprimé dans divers épithéliums, dont les tubules des reins. Il participe à l'homéostasie sodique et est essentiellement régulé par voie hormonale via l'aldostérone et la Vasopressine, mais également par des sérines protéases ou le Na+. Nous avons étudié la répercussion fonctionnelle de la mutation aS243P, découverte chez un nouveau-né prématuré atteint de pseudohypoaldostéronisme de type 1. Cette maladie autosomale récessive se caractérise, généralement, par une hyponatrémie liée à d'importantes pertes de sel dans les urines, une hyperkaliémie, ainsi qu'un niveau élevé d'aldostérone. Tout d'abord aucune des expériences biochimiques et électrophysiologiques n'a pu démontrer un défaut d'expression ou une forte diminution de l'activité soutenant les données cliniques. Cependant, en challengeant aS243PßyENaC avec une forte concentration de Na+ externe, une hypersensibilité de canal fut observée. En effet, ni les phénomènes régulateurs de « feedback inhibition » ou de « Na+ self-inhibition » n'étaient semblables au canal sauvage. De ce fait, ils apparaissaient exacerbés en présence de la mutation, amenant ainsi à une diminution de la réabsorption de Na+. Ceci corrobore entièrement l'hyponatrémie diagnostiquée. Le rein d'un prématuré étant immature, la quantité de Na+ atteignant la partie distale du néphron est plus élevée, du fait que les autres mécanismes de réabsorption en amont ne sont probablement pas encore en place. Cette hypothèse est renforcée par l'existence d'un frère présentant la même mutation, mais qui, né à terme, ne présentait aucun signe d'hyponatrémie. - The main topic of my thesis is the structure-function relationship of the ENaC/Deg family of ion channels, namely the Acid-Sensing Ion Channel ASIC1a and the Epithelial Na Channel ENaC. The primary part of this research is dedicated to the structure of ASIC1a. Four channel crystals have been published, which support a trimeric stoichiometry, although these data contradict previous functional experiments on other ENaC/Deg members. We are therefore interested in ASIC1a oligomerization and have set up a new assay combining the Substituted- Cysteine Accessibility Method (SCAM) with Afunctional sulfhydryl reagents (crosslinkers) allowing its study. The aim was to first stabilize the channels, then select those that are functional and then resolve them according to their size on SDS-PAGE. We demonstrated that the stabilized complex has a molecular weight corresponding to a tetrameric stoichiometry. In addition to our interest in the oligomerization of the ENaC/Deg family of ion channels, we also wanted to investigate the thus far undefined way of permeation for these channels. Therefore, taking the advantage of a more electrophysiological approach, we studied the accessibility of specific cysteines for methanethiosulfonate reagents (MTS) and were able to correlate the MTS association kinetics on cysteine residues with Na+ currents. These results have given us an insight into ion permeation and our functional evidence indicates that the extracellular is larger than that depicted by the crystal structures. As a side project, we focused on ENaC, which is made up of three subunits (a, ß and y) and is expressed in various epithelia, especially in the distal nephron of the kidneys. It plays a role in Na+ homeostasis and is essentially regulated by hormones via aldosterone and vasopressin, but also by serine proteases or Na+. We have studied the functional impact of the aS243P mutation, discovered in a premature baby suffering from pseudohypoaldosteronism of type 1. This autosomal recessive disease is characterized by hyponatremia, hyperkalemia and high aldosterone levels. Firstly, neither biochemical nor electrophysiological experiments indicated an expression defect or a strong decrease in activity. However, challenging aS243PßyENaC with increased external Na+ concentration showed channel hypersensitivity. Indeed, both the "feedback inhibition" and the "Na+ self-inhibition" regulatory mechanisms are impaired, leading to a decrease in Na+ reabsorption, entirely supports the diagnosis. The kidneys in preterm infants are immature and Na+ levels reaching the distal nephron are higher than normally observed. We hypothesize that the upstream reabsorption machinery is unlikely to be sufficiently matured and this assumption is supported by an asymptomatic sibling carrying the same mutation, but born at term. - La cellule, unité fonctionnelle du corps humain, est délimitée par une membrane plasmique servant de barrière biologique entre les milieux intra et extracellulaires. Une communication entre cellules est indispensable pour un fonctionnement adéquat. Sa survie dépend, entre autres, du maintien de la teneur en ions dans chacun des milieux qui doivent pouvoir être réabsorbés, ou sécrétés, selon les besoins. Les protéines insérées dans la membrane forment un canal et sont un moyen de communication permettant spécifiquement à des ions tel que le sodium (Na+) de traverser. Le Na+ se trouve dans la plupart des aliments et le sel, et est spécifiquement réabsorbé au niveau des reins grâce au canal sodique épithélial ENaC. Cette réabsorption se fait de l'urine primaire vers l'intérieur de la cellule, puis est transporté vers le sang. Pour maintenir un équilibre, une régulation de ce canal est nécessaire. En effet, des dysfonctionnements impliquant la régulation ou l'activité d'ENaC lui-même sont à l'origine de maladies telles que la mucoviscidose, l'hypertension ou encore, le pseudohypoaldostéronisme (PHA). Cette maladie est caractérisée, notamment, par d'importantes pertes de sel dans les urines. Des pédiatres ont diagnostiqué un PHA chez un nouveau-né, ce dernier présentant une modification du canal ENaC, nous avons recréé cette protéine afin d'étudier l'impact de ce changement sur son activité. Nous avons démontré que la régulation d'ENaC était effectivement perturbée, conduisant ainsi à une forte réduction de la réabsorption sodique. Afin de développer des molécules capables de moduler l'activité de protéines. Il est nécessaire d'en connaître la structure. Celle du canal sodique sensible à l'acidification ASIC1, un canal cousin d'ENaC, est connue. Ces données structurales contredisant cependant les analyses fonctionnelles, nous nous sommes penchés une nouvelle fois sur ASIC1. Une protéine est une macromolécule biologique composée d'une chaîne d'acides aminés (aa). De l'enchaînement d'aa à la protéine fonctionnelle, quatre niveaux de structuration existent. Chaque aa donne une indication quant au repliement et plus particulièrement la cystéine. Arborant un groupe sulfhydryle (SH) capable de former une liaison spécifique et stable avec un autre SH, celle-ci est souvent impliquée dans la structure tridimensionnelle de la protéine. Ce type de liaison intervient également dans la stabilisation de la structure quaternaire, qui est l'association de plusieurs protéines identiques (homomère), ou pas (hétéromère). Dans cette partie, nous avons remplacé des aa par des cystéines à des endroits spécifiques. Le but était de stabiliser plusieurs homomères d'ASICl ensemble avec des réactifs créant des ponts entre deux SH. Ainsi, nous avons pu déterminer le nombre de protéines ASIC1 participant à la formation d'un canal fonctionnel. Nos résultats corroborent les données fonctionnelles soutenant un canal tétramérique. Nous avons également étudié l'accessibilité de ces nouvelles cystéines afin d'obtenir des informations supplémentaires sur la structure du chemin emprunté par le Na+ à travers ASIC1 et plus particulièrement du vestibule extracellulaire.

GATA3-driven Th2 responses inhibit TGF-beta1-induced FOXP3 expression and the formation of regulatory T cells.

Transcription factors act in concert to induce lineage commitment towards Th1, Th2, or T regulatory (Treg) cells, and their counter-regulatory mechanisms were shown to be critical for polarization between Th1 and Th2 phenotypes. FOXP3 is an essential transcription factor for natural, thymus-derived (nTreg) and inducible Treg (iTreg) commitment; however, the mechanisms regulating its expression are as yet unknown. We describe a mechanism controlling iTreg polarization, which is overruled by the Th2 differentiation pathway. We demonstrated that interleukin 4 (IL-4) present at the time of T cell priming inhibits FOXP3. This inhibitory mechanism was also confirmed in Th2 cells and in T cells of transgenic mice overexpressing GATA-3 in T cells, which are shown to be deficient in transforming growth factor (TGF)-beta-mediated FOXP3 induction. This inhibition is mediated by direct binding of GATA3 to the FOXP3 promoter, which represses its transactivation process. Therefore, this study provides a new understanding of tolerance development, controlled by a type 2 immune response. IL-4 treatment in mice reduces iTreg cell frequency, highlighting that therapeutic approaches that target IL-4 or GATA3 might provide new preventive strategies facilitating tolerance induction particularly in Th2-mediated diseases, such as allergy.

Anti-CD154 mAb and rapamycin induce T regulatory cell mediated tolerance in rat-to-mouse islet transplantation.

BACKGROUND: Anti-CD154 (MR1) monoclonal antibody (mAb) and rapamycin (RAPA) treatment both improve survival of rat-to-mouse islet xenograft. The present study investigated the effect of combined RAPA/MR1 treatment on rat-to-mouse islet xenograft survival and analyzed the role of CD4(+)CD25(+)Foxp3(+) T regulatory cells (Treg) in the induction and maintenance of the ensuing tolerance. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: C57BL/6 mice were treated with MR1/RAPA and received additional monoclonal anti-IL2 mAb or anti CD25 mAb either early (0-28 d) or late (100-128 d) post-transplantation. Treg were characterised in the blood, spleen, draining lymph nodes and within the graft of tolerant and rejecting mice by flow cytometry and immunohistochemistry. Fourteen days of RAPA/MR1 combination therapy allowed indefinite islet graft survival in >80% of the mice. Additional administration of anti-IL-2 mAb or depleting anti-CD25 mAb at the time of transplantation resulted in rejection (100% and 89% respectively), whereas administration at 100 days post transplantation lead to lower rejection rates (25% and 40% respectively). Tolerant mice showed an increase of Treg within the graft and in draining lymph nodes early post transplantation, whereas 100 days post transplantation no significant increase of Treg was observed. Rejecting mice showed a transient increase of Treg in the xenograft and secondary lymphoid organs, which disappeared within 7 days after rejection. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCES: These results suggest a critical role for Treg in the induction phase of tolerance early after islet xenotransplantation. These encouraging data support the need of developing further Treg therapy for overcoming the species barrier in xenotransplantation.

Carotid Dose Spring in Definitive Irradiation of T1N0 Squamous Cell Laryngeal Carcinoma Using Helical Tomotherapy

Purpose/Objective(s): To implement a carotid dose sparing protocol using helical Tomotherapy in T1N0 squamous cell laryngeal carcinoma.Materials/Methods: Between July and August 2010, 7 men with stage T1N0 laryngeal carcinoma were included in this study. Age ranged from 47 - 74 years. Staging included endoscopic examination, CT-scan and MRI when indicated. Planned irradiation dose was 70 Gy in 35 fractions over 7 weeks. A simple treatment planning algorithm for carotid sparing was used: maximum point dose to the carotids 35 Gy, to the spinal cord 30 Gy, and 100% PTV volume to be covered with 95% of the prescribed dose. Carotid volume of interest extended to 1 cm above and below of the PTV. Doses to the carotid arteries, to the critical organs, and to the planned target volume (PTV) with our standard laryngeal irradiation protocol was compared. Daily megavoltage scans were obtained before each fraction. When necessary, the Planned Adaptive software (TomoTherapy Inc., Madison, WI) was used to evaluatethe need for a re-planning, which has never been indicated. Dose data were extracted using the VelocityAI software (Atlanta, GA), and data normalization and dose-volume histogram (DVH) interpolation were realized using the Igor Pro software (Portland, OR).Results:A significant (p\0.05) carotid dose sparing compared to our standard protocol with an average maximum point dose of 38.3 Gy (standard deviation [SD] 4.05 Gy), average mean dose of 18.59 Gy (SD 0.83 Gy) was achieved. In all patients, 95% of the carotid volume received less than 28.4 Gy (SD 0.98 Gy). The average maximum point dose to the spinal cord was 25.8 Gy (SD 3.24 Gy). PTV was fully covered with more than 95% of the prescribed dose for all patients with an average maximum point dose of 74.1 Gy and the absolute maximum dose in a single patient of 75.2 Gy. To date, the clinical outcomes have been excellent. Three patients (42%) developed stage 1 mucositis that was conservatively managed, and all the patients presented a mild to moderate dysphonia. All adverse effects resolved spontaneously in the month following the end of treatment. Early local control rate is 100% considering a 4 - 5 months post treatment follow-up.Conclusions: Helical Tomotherapy allows a clinically significant decrease of carotid irradiation dose compared to standard irradiation protocols with an acceptable spinal cord dose tradeoff. Moreover, this technique allows the PTV to be homogenously covered with a curative irradiation dose. Daily control imaging brings added security margins especially when working with high dose gradients. Further investigations and follow-up are underway to better evaluate the late clinical outcomes especially the local control rate, late laryngeal and vascular toxicity, and expected potential impact on cerebrovascular events.

Low postseroconversion CD4 count and rapid decrease of CD4 density identify HIV+ fast progressors.

CD4 expression in HIV replication is paradoxical: HIV entry requires high cell-surface CD4 densities, but replication requires CD4 down-modulation. However, is CD4 density in HIV+ patients affected over time? Do changes in CD4 density correlate with disease progression? Here, we examined the role of CD4 density for HIV disease progression by longitudinally quantifying CD4 densities on CD4+ T cells and monocytes of ART-naive HIV+ patients with different disease progression rates. This was a retrospective study. We defined three groups of HIV+ patients by their rate of CD4+ T cell loss, calculated by the time between infection and reaching a CD4 level of 200 cells/microl: fast (<7.5 years), intermediate (7.5-12 years), and slow progressors (>12 years). Mathematical modeling permitted us to determine the maximum CD4+ T cell count after HIV seroconversion (defined as "postseroconversion CD4 count") and longitudinal profiles of CD4 count and density. CD4 densities were quantified on CD4+ T cells and monocytes from these patients and from healthy individuals by flow cytometry. Fast progressors had significantly lower postseroconversion CD4 counts than other progressors. CD4 density on T cells was lower in HIV+ patients than in healthy individuals and decreased more rapidly in fast than in slow progressors. Antiretroviral therapy (ART) did not normalize CD4 density. Thus, postseroconversion CD4 counts define individual HIV disease progression rates that may help to identify patients who might benefit most from early ART. Early discrimination of slow and fast progressors suggests that critical events during primary infection define long-term outcome. A more rapid CD4 density decrease in fast progressors might contribute to progressive functional impairments of the immune response in advanced HIV infection. The lack of an effect of ART on CD4 density implies a persistent dysfunctional immune response by uncontrolled HIV infection.

The Swiss regulatory framework for pædiatric health research

Medical research on minors entails both risks and benefits. Under Swiss law, clinical trials on children, including nontherapeutic drug trials, are permissible. However, ethics committees must systematically verify that all clinical studies have a favorable risk-benefit profile. Additional safeguards are designed to ensure that children are not unnecessarily involved in research and that proper consent is always obtained. Federal Swiss law is undergoing revision to extend these protections beyond clinical trials to a broad array of health research. The Swiss drug agency also seeks to improve the incentives for pharmaceutical firms to develop new paediatric drugs and relevant paediatric drug labels.

Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA) improves the matching of diaphragmatic electrical activity and tidal volume in comparison to pressure support (PS) under non invasive ventilation

INTRODUCTION. Patient-ventilator asynchrony is a frequent issue in non invasivemechanical ventilation (NIV) and leaks at the patient-mask interface play a major role in itspathogenesis. NIV algorithms alleviate the deleterious impact of leaks and improve patient-ventilator interaction. Neurally adusted ventilatory assist (NAVA), a neurally triggered modethat avoids interferences between leaks and the usual pneumatic trigger, could further improvepatient-ventilator interaction in NIV patients.OBJECTIVES. To evaluate the feasibility ofNAVAin patients receiving a prophylactic postextubationNIV and to compare the respective impact ofPSVandNAVAwith and withoutNIValgorithm on patient-ventilator interaction.METHODS. Prospective study conducted in 16 beds adult critical care unit (ICU) in a tertiaryuniversity hospital. Over a 2 months period, were included 17 adult medical ICU patientsextubated for less than 2 h and in whom a prophylactic post-extubation NIV was indicated.Patients were randomly mechanically ventilated for 10 min with: PSV without NIV algorithm(PSV-NIV-), PSV with NIV algorithm (PSV-NIV+),NAVAwithout NIV algorithm (NAVANIV-)and NAVA with NIV algorithm (NAVA-NIV+). Breathing pattern descriptors, diaphragmelectrical activity, leaks volume, inspiratory trigger delay (Tdinsp), inspiratory time inexcess (Tiexcess) and the five main asynchronies were quantified. Asynchrony index (AI) andasynchrony index influenced by leaks (AIleaks) were computed.RESULTS. Peak inspiratory pressure and diaphragm electrical activity were similar in thefour conditions. With both PSV and NAVA, NIV algorithm significantly reduced the level ofleak (p\0.01). Tdinsp was not affected by NIV algorithm but was shorter in NAVA than inPSV (p\0.01). Tiexcess was shorter in NAVA and PSV-NIV+ than in PSV-NIV- (p\0.05).The prevalence of double triggering was significantly lower in PSV-NIV+ than in NAVANIV+.As compared to PSV,NAVAsignificantly reduced the prevalence of premature cyclingand late cycling while NIV algorithm did not influenced premature cycling. AI was not affectedby NIV algorithm but was significantly lower in NAVA than in PSV (p\0.05). AIleaks wasquasi null with NAVA and significantly lower than in PSV (p\0.05).CONCLUSIONS. NAVA is feasible in patients receiving a post-extubation prophylacticNIV. NAVA and NIV improve patient-ventilator synchrony in different manners. NAVANIV+offers the best patient-ventilator interaction. Clinical studies are required to assess thepotential clinical benefit of NAVA in patients receiving NIV.

Surgical treatment of lumbar spinal stenosis. Five-year follow-up.

We carried out a retrospective review of 155 patients with lumbar spinal stenosis who had been treated surgically and followed up regularly: 77 were evaluated at a mean of 6.5 years (5 to 8) after surgery by two independent observers. The outcome was assessed using the scoring system of Roland and Morris, and the rating system of Prolo, Oklund and Butcher. Instability was determined according to the criteria described by White and Panjabi. A significant decrease in low back pain and disability was seen. An excellent or good outcome was noted in 79% of patients; 9% showed secondary radiological instability. Surgical decompression is a safe and efficient procedure. In the absence of preoperative radiological evidence of instability, fusion is not required.

Immunosuppressive effects of streptozotocin-induced diabetes result in absolute lymphopenia and a relative increase of T regulatory cells.

OBJECTIVE Streptozotocin (STZ) is the most widely used diabetogenic agent in animal models of islet transplantation. However, the immunomodifying effects of STZ and the ensuing hyperglycemia on lymphocyte subsets, particularly on T regulatory cells (Tregs), remain poorly understood. RESEARCH DESIGN AND METHODS This study evaluated how STZ-induced diabetes affects adaptive immunity and the consequences thereof on allograft rejection in murine models of islet and skin transplantation. The respective toxicity of STZ and hyperglycemia on lymphocyte subsets was tested in vitro. The effect of hyperglycemia was assessed independently of STZ in vivo by the removal of transplanted syngeneic islets, using an insulin pump, and with rat insulin promoter diphtheria toxin receptor transgenic mice. RESULTS Early lymphopenia in both blood and spleen was demonstrated after STZ administration. Direct toxicity of STZ on lymphocytes, particularly on CD8(+) cells and B cells, was shown in vitro. Hyperglycemia also correlated with blood and spleen lymphopenia in vivo but was not lymphotoxic in vitro. Independently of hyperglycemia, STZ led to a relative increase of Tregs in vivo, with the latter retaining their suppressive capacity in vitro. The higher frequency of Tregs was associated with Treg proliferation in the blood, but not in the spleen, and higher blood levels of transforming growth factor-β. Finally, STZ administration delayed islet and skin allograft rejection compared with naive mice. CONCLUSIONS These data highlight the direct and indirect immunosuppressive effects of STZ and acute hyperglycemia, respectively. Thus, these results have important implications for the future development of tolerance-based protocols and their translation from the laboratory to the clinic.

Pancreatic-specific expression of the glucose transporter type 2 gene: identification of cis-elements and islet-specific trans-acting factors.

A defect in glucose sensing of the pancreatic beta-cells has been observed in several animal models of type II diabetes and has been correlated with a reduced gene expression of the glucose transporter type 2 (Glut2). In a transgenic mouse model, expression of Glut2 antisense RNA in pancreatic beta-cells has recently been shown to be associated with an impaired glucose-induced insulin secretion and the development of diabetes. To identify factors that may be involved in the specific decrease of Glut2 in the beta-cells of the diabetic animal, an attempt was made to localize the cis-elements and trans-acting factors involved in the control of Glut2 expression in the endocrine pancreas. It was demonstrated by transient transfection studies that only 338 base pairs (bp) of the murine Glut2 proximal promoter are needed for reporter gene expression in pancreatic islet-derived cell lines, whereas no activity was detected in nonpancreatic cells. Three cis-elements, GTI, GTII, and GTIII, have been identified by DNAse I footprinting and gel retardation experiments within these 338 bp. GTI and GTIII bind distinct but ubiquitously expressed trans-acting factors. On the other hand, nuclear proteins specifically expressed in pancreatic cell lines interact with GTII, and their relative abundance correlates with endogenous Glut2 expression. These GTII-binding factors correspond to nuclear proteins of 180 and 90 kilodaltons as defined by Southwestern analysis. The 180-kilodalton factor is present in pancreatic beta-cell lines but not in an alpha-cell line. Mutation of the GTI or GTIII cis-elements decreases transcriptional activity directed by the 338-bp promoter, whereas mutation of GTII increases gene transcription. Thus negative and positive regulatory sequences are identified within the proximal 338 bp of the GLUT2 promoter and may participate in the islet-specific expression of the gene by binding beta-cell specific trans-acting factors.

Abaisser la pression arterielle: urgent ou pas urgent? [How urgent is it to decrease high blood pressure?]

Severe hypertension represents a frequent problem for the general practitioner. One has to decide if the blood pressure needs to be decreased immediately (hypertensive emergency), or if the blood pressure maybe progressively decreased in a few hours and normalized in a few days (hypertensive crisis). Thus it is crucial to identify on the basis of the clinical history and a careful physical examination, the patients for whom the arterial blood pressure elevation represents an acute danger for organ damage or a vital threat in the absence of immediate blood pressure control. In the case of hypertensive crisis, oral medication is usually sufficient (slow release or GITS nifedipine, nitroglycerin, labetalol, captopril). The hypertensive emergency sometimes requires an oral medication before the admission to the emergency room, then followed by intravenous drug administration (sodium nitroprussiate, nitroglycerin, labetalol).

Right coronary artery flow velocity and volume assessment with spiral K-space sampled breathhold velocity-encoded MRI at 3 tesla: accuracy and reproducibility.

PURPOSE: To evaluate accuracy and reproducibility of flow velocity and volume measurements in a phantom and in human coronary arteries using breathhold velocity-encoded (VE) MRI with spiral k-space sampling at 3 Tesla. MATERIALS AND METHODS: Flow velocity assessment was performed using VE MRI with spiral k-space sampling. Accuracy of VE MRI was tested in vitro at five constant flow rates. Reproducibility was investigated in 19 healthy subjects (mean age 25.4 +/- 1.2 years, 11 men) by repeated acquisition in the right coronary artery (RCA). RESULTS: MRI-measured flow rates correlated strongly with volumetric collection (Pearson correlation r = 0.99; P < 0.01). Due to limited sample resolution, VE MRI overestimated the flow rate by 47% on average when nonconstricted region-of-interest segmentation was used. Using constricted region-of-interest segmentation with lumen size equal to ground-truth luminal size, less than 13% error in flow rate was found. In vivo RCA flow velocity assessment was successful in 82% of the applied studies. High interscan, intra- and inter-observer agreement was found for almost all indices describing coronary flow velocity. Reproducibility for repeated acquisitions varied by less than 16% for peak velocity values and by less than 24% for flow volumes. CONCLUSION: 3T breathhold VE MRI with spiral k-space sampling enables accurate and reproducible assessment of RCA flow velocity.