Dual Blockade of PD-1 and CTLA-4 Combined with Tumor Vaccine Effectively Restores T-Cell Rejection Function in Tumors.

Tumor progression is facilitated by regulatory T cells (Treg) and restricted by effector T cells. In this study, we document parallel regulation of CD8(+) T cells and Foxp3(+) Tregs by programmed death-1 (PD-1, PDCD1). In addition, we identify an additional role of CTL antigen-4 (CTLA-4) inhibitory receptor in further promoting dysfunction of CD8(+) T effector cells in tumor models (CT26 colon carcinoma and ID8-VEGF ovarian carcinoma). Two thirds of CD8(+) tumor-infiltrating lymphocytes (TIL) expressed PD-1, whereas one third to half of CD8(+) TIL coexpressed PD-1 and CTLA-4. Double-positive (PD-1(+)CTLA-4(+)) CD8(+) TIL had characteristics of more severe dysfunction than single-positive (PD-1(+) or CTLA-4(+)) TIL, including an inability to proliferate and secrete effector cytokines. Blockade of both PD-1 and CTLA-4 resulted in reversal of CD8(+) TIL dysfunction and led to tumor rejection in two thirds of mice. Double blockade was associated with increased proliferation of antigen-specific effector CD8(+) and CD4(+) T cells, antigen-specific cytokine release, inhibition of suppressive functions of Tregs, and upregulation of key signaling molecules critical for T-cell function. When used in combination with GVAX vaccination (consisting of granulocyte macrophage colony-stimulating factor-expressing irradiated tumor cells), inhibitory pathway blockade induced rejection of CT26 tumors in 100% of mice and ID8-VEGF tumors in 75% of mice. Our study indicates that PD-1 signaling in tumors is required for both suppressing effector T cells and maintaining tumor Tregs, and that PD-1/PD-L1 pathway (CD274) blockade augments tumor inhibition by increasing effector T-cell activity, thereby attenuating Treg suppression. Cancer Res; 73(12); 3591-603. ©2013 AACR.

Common variants in mendelian kidney disease genes and their association with renal function.

Many common genetic variants identified by genome-wide association studies for complex traits map to genes previously linked to rare inherited Mendelian disorders. A systematic analysis of common single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in genes responsible for Mendelian diseases with kidney phenotypes has not been performed. We thus developed a comprehensive database of genes for Mendelian kidney conditions and evaluated the association between common genetic variants within these genes and kidney function in the general population. Using the Online Mendelian Inheritance in Man database, we identified 731 unique disease entries related to specific renal search terms and confirmed a kidney phenotype in 218 of these entries, corresponding to mutations in 258 genes. We interrogated common SNPs (minor allele frequency >5%) within these genes for association with the estimated GFR in 74,354 European-ancestry participants from the CKDGen Consortium. However, the top four candidate SNPs (rs6433115 at LRP2, rs1050700 at TSC1, rs249942 at PALB2, and rs9827843 at ROBO2) did not achieve significance in a stage 2 meta-analysis performed in 56,246 additional independent individuals, indicating that these common SNPs are not associated with estimated GFR. The effect of less common or rare variants in these genes on kidney function in the general population and disease-specific cohorts requires further research.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management

Cross-cultural adaptation, reliability, internal consistency and validation of the Spinal Function Sort (SFS) for French- and German-speaking patients with back complaints.

Introduction Functional subjective evaluation through questionnaire is fundamental, but not often realized in patients with back complaints, lacking validated tools. The Spinal Function Sort (SFS) was only validated in English. We aimed to translate, adapt and validate the French (SFS-F) and German (SFS-G) versions of the SFS. Methods Three hundred and forty-four patients, experiencing various back complaints, were recruited in a French (n = 87) and a German-speaking (n = 257) center. Construct validity was estimated via correlations with SF-36 physical and mental scales, pain intensity and hospital anxiety and depression scales (HADS). Scale homogeneities were assessed by Cronbach's α. Test-retest reliability was assessed on 65 additional patients using intraclass correlation (IC). Results For the French and German translations, respectively, α were 0.98 and 0.98; IC 0.98 (95% CI: [0.97; 1.00]) and 0.94 (0.90; 0.98). Correlations with physical functioning were 0.63 (0.48; 0.74) and 0.67 (0.59; 0.73); with physical summary 0.60 (0.44; 0.72) and 0.52 (0.43; 0.61); with pain -0.33 (-0.51; -0.13) and -0.51 (-0.60; -0.42); with mental health -0.08 (-0.29; 0.14) and 0.25 (0.13; 0.36); with mental summary 0.01 (-0.21; 0.23) and 0.28 (0.16; 0.39); with depression -0.26 (-0.45; -0.05) and -0.42 (-0.52; -0.32); with anxiety -0.17 (-0.37; -0.04) and -0.45 (-0.54; -0.35). Conclusions Reliability was excellent for both languages. Convergent validity was good with SF-36 physical scales, moderate with VAS pain. Divergent validity was low with SF-36 mental scales in both translated versions and with HADS for the SFS-F (moderate in SFS-G). Both versions seem to be valid and reliable for evaluating perceived functional capacity in patients with back complaints.

Key electrophysiological, molecular, and metabolic signatures of sleep and wakefulness revealed in primary cortical cultures.

Although sleep is defined as a behavioral state, at the cortical level sleep has local and use-dependent features suggesting that it is a property of neuronal assemblies requiring sleep in function of the activation experienced during prior wakefulness. Here we show that mature cortical cultured neurons display a default state characterized by synchronized burst-pause firing activity reminiscent of sleep. This default sleep-like state can be changed to transient tonic firing reminiscent of wakefulness when cultures are stimulated with a mixture of waking neurotransmitters and spontaneously returns to sleep-like state. In addition to electrophysiological similarities, the transcriptome of stimulated cultures strikingly resembles the cortical transcriptome of sleep-deprived mice, and plastic changes as reflected by AMPA receptors phosphorylation are also similar. We used our in vitro model and sleep-deprived animals to map the metabolic pathways activated by waking. Only a few metabolic pathways were identified, including glycolysis, aminoacid, and lipids. Unexpectedly large increases in lysolipids were found both in vivo after sleep deprivation and in vitro after stimulation, strongly suggesting that sleep might play a major role in reestablishing the neuronal membrane homeostasis. With our in vitro model, the cellular and molecular consequences of sleep and wakefulness can now be investigated in a dish.

Adaptive diversity in heterogeneous environments for populations regulated by a mixture of soft and hard selection

The stable co-existence of two haploid genotypes or two species is studied in a spatially heterogeneous environment submitted to a mixture of soft selection (within-patch regulation) and hard selection (outside-patch regulation) and where two kinds of resource are available. This is analysed both at an ecological time-scale (short term) and at an evolutionary time-scale (long term). At an ecological scale, we show that co-existence is very unlikely if the two competitors are symmetrical specialists exploiting different resources. In this case, the most favourable conditions are met when the two resources are equally available, a situation that should favour generalists at an evolutionary scale. Alternatively, low within-patch density dependence (soft selection) enhances the co-existence between two slightly different specialists of the most available resource. This results from the opposing forces that are acting in hard and soft regulation modes. In the case of unbalanced accessibility to the two resources, hard selection favours the most specialized genotype, whereas soft selection strongly favours the less specialized one. Our results suggest that competition for different resources may be difficult to demonstrate in the wild even when it is a key factor in the maintenance of adaptive diversity. At an evolutionary scale, a monomorphic invasive evolutionarily stable strategy (ESS) always exists. When a linear trade-off exists between survival in one habitat versus that in another, this ESS lies between an absolute adjustment of survival to niche size (for mainly soft-regulated populations) and absolute survival (specialization) in a single niche (for mainly hard-regulated populations). This suggests that environments in agreement with the assumptions of such models should lead to an absence of adaptive variation in the long term.

The transcription factor c-Maf controls touch receptor development and function.

The sense of touch relies on detection of mechanical stimuli by specialized mechanosensory neurons. The scarcity of molecular data has made it difficult to analyze development of mechanoreceptors and to define the basis of their diversity and function. We show that the transcription factor c-Maf/c-MAF is crucial for mechanosensory function in mice and humans. The development and function of several rapidly adapting mechanoreceptor types are disrupted in c-Maf mutant mice. In particular, Pacinian corpuscles, a type of mechanoreceptor specialized to detect high-frequency vibrations, are severely atrophied. In line with this, sensitivity to high-frequency vibration is reduced in humans carrying a dominant mutation in the c-MAF gene. Thus, our work identifies a key transcription factor specifying development and function of mechanoreceptors and their end organs.

Food for thought: the importance of glucose and other energy substrates for sustaining brain function under varying levels of activity.

The brain requires a constant and substantial energy supply to maintain its main functions. For decades, it was assumed that glucose was the major if not the only significant source of energy for neurons. This view was supported by the expression of specific facilitative glucose transporters on cerebral blood vessels, as well as neurons. Despite the fact that glucose remains a key energetic substrate for the brain, growing evidence suggests a different scenario. Thus astrocytes, a major type of glial cells that express their own glucose transporter, play a critical role in coupling synaptic activity with glucose utilization. It was shown that glutamatergic activity triggers an enhancement of aerobic glycolysis in this cell type. As a result, lactate is provided to neurons as an additional energy substrate. Indeed, lactate has proven to be a preferential energy substrate for neurons under various conditions. A family of proton-linked carriers known as monocarboxylate transporters has been described and specific members have been found to be expressed by endothelial cells, astrocytes and neurons. Moreover, these transporters are subject to fine regulation of their expression levels and localization, notably in neurons, which suggests that lactate supply could be adjusted as a function of their level of activity. Considering the importance of energetics in the aetiology of several neurodegenerative diseases, a better understanding of its cellular and molecular underpinnings might have important implications for the future development of neuroprotective strategies.

PPAR alpha structure-function relationships derived from species-specific differences in responsiveness to hypolipidemic agents.

The nuclear receptor PPAR alpha is a key regulatory transcription factor in lipid homeostasis, some liver detoxification processes and the control of inflammation. Recent findings suggest that many hypolipidemic drugs and anti-inflammatory agents can potentially act by binding to PPAR alpha and inducing its activity. Here, we identify some structure-function relationships in PPAR alpha, by using the species-specific responsiveness to the two hypolipidemic agents, Wy 14,643 and 5,8,11,14-eicosatetraynoic acid (ETYA). We first show that the species-specific differences are mediated primarily via the ligand binding domain of the receptor and that these two drugs are indeed ligands of PPAR alpha. By mutagenesis analyses we identify amino acid residues in the ligand binding domains of Xenopus, mouse and human PPAR alpha, that confer preferential responsiveness to ETYA and Wy 14,643. These findings will aid in the development of new synthetic PPAR alpha ligands as effective therapeutics for lipid-related diseases and inflammatory disorders.

Silencing of c-Fos expression by microRNA-155 is critical for dendritic cell maturation and function.

MicroRNAs (miRNAs) are small, noncoding RNAs that regulate target mRNAs by binding to their 3' untranslated regions. There is growing evidence that microRNA-155 (miR155) modulates gene expression in various cell types of the immune system and is a prominent player in the regulation of innate and adaptive immune responses. To define the role of miR155 in dendritic cells (DCs) we performed a detailed analysis of its expression and function in human and mouse DCs. A strong increase in miR155 expression was found to be a general and evolutionarily conserved feature associated with the activation of DCs by diverse maturation stimuli in all DC subtypes tested. Analysis of miR155-deficient DCs demonstrated that miR155 induction is required for efficient DC maturation and is critical for the ability of DCs to promote antigen-specific T-cell activation. Expression-profiling studies performed with miR155(-/-) DCs and DCs overexpressing miR155, combined with functional assays, revealed that the mRNA encoding the transcription factor c-Fos is a direct target of miR155. Finally, all of the phenotypic and functional defects exhibited by miR155(-/-) DCs could be reproduced by deregulated c-Fos expression. These results indicate that silencing of c-Fos expression by miR155 is a conserved process that is required for DC maturation and function.

Alterations of Neuromuscular Function after the World's Most Challenging Mountain Ultra-Marathon

We investigated the physiological consequences of the most challenging mountain ultra-marathon (MUM) in the world: a 330-km trail run with 24000 m of positive and negative elevation change. Neuromuscular fatigue (NMF) was assessed before (Pre-), during (Mid-) and after (Post-) the MUM in experienced ultra-marathon runners (n = 15; finish time = 122.43 hours +/-17.21 hours) and in Pre- and Post- in a control group with a similar level of sleep deprivation (n = 8). Blood markers of muscle inflammation and damage were analyzed at Pre- and Post-. Mean +/- SD maximal voluntary contraction force declined significantly at Mid- (-13+/-17% and -10+/-16%, P<0.05 for knee extensor, KE, and plantar flexor muscles, PF, respectively), and further decreased at Post- (-24+/-13% and -26+/-19%, P<0.01) with alteration of the central activation ratio (-24+/-24% and -28+/-34% between Pre- and Post-, P<0.05) in runners whereas these parameters did not change in the control group. Peripheral NMF markers such as 100 Hz doublet (KE: -18+/-18% and PF: -20+/-15%, P<0.01) and peak twitch (KE: -33+/-12%, P<0.001 and PF: -19+/-14%, P<0.01) were also altered in runners but not in controls. Post-MUM blood concentrations of creatine kinase (3719+/-3045 Ul.1), lactate dehydrogenase (1145+/-511 UI.L-1), C-Reactive Protein (13.1+/-7.5 mg.L-1) and myoglobin (449.3+/-338.2 microg.L-1) were higher (P<0.001) than at Pre- in runners but not in controls. Our findings revealed less neuromuscular fatigue, muscle damage and inflammation than in shorter MUMs. In conclusion, paradoxically, such extreme exercise seems to induce a relative muscle preservation process due likely to a protective anticipatory pacing strategy during the first half of MUM and sleep deprivation in the second half.