Immunoglobulin classes in aquatic mammals. Characterization by serologic cross-reactivity, molecular size and binding of human free secretory component.

On the basis of serologic cross-reactivity, three immunoglobulin classes homologous to human IgG, IgM and IgA were identified in two species of acquatic mammal representing the orders Cetacea (dolphin) and Pinnipedea (sea lion). Molecular size was estimated by sucrose density gradient ultracentrifugation and Sephadex G-200 chromatography, indicating a 7S IgG, 19S IgM and heterogeneous serum IgA. Human secretory component was readily bound to the IgM of both species and to an apparently lesser extent to the larger molecular size populations of IgA. No binding was observed with IgG. Several antisera specific for human γ-chains gave a single precipitin line with the sea lion IgG but when made to react with dolphin serum produced two lines, suggesting the presence of two different subclasses of IgG in this species.

Current Molecular Imaging of Spinal Tumors in Clinical Practice.

Energy metabolism measurements in spinal cord tumors, as well as in osseous spinal tumors/metastasis in vivo, are rarely performed only with molecular imaging (MI) by positron emission tomography (PET). This imaging modality developed from a small number of basic clinical science investigations followed by subsequent work that influenced and enhanced the research of others. Apart from precise anatomical localization by coregistration of morphological imaging and quantification, the most intriguing advantage of this imaging is the opportunity to investigate the time course (dynamics) of disease-specific molecular events in the intact organism. Most importantly, MI represents one of the key technologies in translational molecular neuroscience research, helping to develop experimental protocols that may later be applied to human patients. PET may help monitor a patient at the vertebral level after surgery and during adjuvant treatment for recurrent or progressive disease. Common clinical indications for MI of primary or secondary CNS spinal tumors are: (i) tumor diagnosis, (ii) identification of the metabolically active tumor compartments (differentiation of viable tumor tissue from necrosis) and (iii) prediction of treatment response by measurement of tumor perfusion or ischemia. While spinal PET has been used under specific circumstances, a question remains as to whether the magnitude of biochemical alterations observed by MI in CNS tumors in general (specifically spinal tumors) can reveal any prognostic value with respect to survival. MI may be able to better identify early disease and to differentiate benign from malignant lesions than more traditional methods. Moreover, an adequate identification of treatment effectiveness may influence patient management. MI probes could be developed to image the function of targets without disturbing them or as treatment to modify the target's function. MI therefore closes the gap between in vitro and in vivo integrative biology of disease. At the spinal level, MI may help to detect progression or recurrence of metastatic disease after surgical treatment. In cases of nonsurgical treatments such as chemo-, hormone- or radiotherapy, it may better assess biological efficiency than conventional imaging modalities coupled with blood tumor markers. In fact, PET provides a unique possibility to correlate topography and specific metabolic activity, but it requires additional clinical and experimental experience and research to find new indications for primary or secondary spinal tumors.

Molecular detection and identification of zygomycetes species from paraffin-embedded tissues in a murine model of disseminated zygomycosis: a collaborative European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID) Fungal Infection Study Group (EFISG) evaluation.

The present study was performed to assess the interlaboratory reproducibility of the molecular detection and identification of species of Zygomycetes from formalin-fixed paraffin-embedded kidney and brain tissues obtained from experimentally infected mice. Animals were infected with one of five species (Rhizopus oryzae, Rhizopus microsporus, Lichtheimia corymbifera, Rhizomucor pusillus, and Mucor circinelloides). Samples with 1, 10, or 30 slide cuts of the tissues were prepared from each paraffin block, the sample identities were blinded for analysis, and the samples were mailed to each of seven laboratories for the assessment of sensitivity. A protocol describing the extraction method and the PCR amplification procedure was provided. The internal transcribed spacer 1 (ITS1) region was amplified by PCR with the fungal universal primers ITS1 and ITS2 and sequenced. As negative results were obtained for 93% of the tissue specimens infected by M. circinelloides, the data for this species were excluded from the analysis. Positive PCR results were obtained for 93% (52/56), 89% (50/56), and 27% (15/56) of the samples with 30, 10, and 1 slide cuts, respectively. There were minor differences, depending on the organ tissue, fungal species, and laboratory. Correct species identification was possible for 100% (30 cuts), 98% (10 cuts), and 93% (1 cut) of the cases. With the protocol used in the present study, the interlaboratory reproducibility of ITS sequencing for the identification of major Zygomycetes species from formalin-fixed paraffin-embedded tissues can reach 100%, when enough material is available.

Serum uric acid and gout: from the past to molecular biology.

Abstract Objectives: This review will briefly present the epidemiology and risk factors of gout, with a focus on recent advances. Methods: Key papers for inclusion were identified by a PubMed search, and articles were selected according to their relevance for the topic, according to authors' judgment. Results and conclusions: Gout therapy has remained very much unchanged for the last 50 years, but recently we have seen the approval of another gout treatment: the xanthine oxidase inhibitor febuxostat, and several new drugs are now in the late stages of clinical testing. Together with our enhanced level of understanding of the pathophysiology of the inflammatory process involved, we are entering a new era for the treatment of gout.

Molecular pathology of colorectal cancer.

Colorectal cancer (CRC) is one of the most intensively studied cancer types, partly because of its high prevalence but also because of the existence of its precursor lesions, tubular or villous adenomas, and more recently (sessile) serrated adenomas, which can be detected endoscopically and removed. The morphological steps in the adenoma-carcinoma sequence have been elucidated at a molecular level, which has been facilitated by identification of the genes responsible for familial intestinal cancer. However, apart from early detection of familial forms of CRC and its use in genetic counseling, until recently such detailed molecular knowledge has had little impact on clinical management of the disease. This has dramatically changed in the last decade. With drugs specifically targeting the epidermal growth factor receptor (EGFR) having been shown effective in CRC, mechanisms responsible for resistance have been explored. The finding that KRAS mutated cancers do not respond to anti-EGFR treatment has had a profound impact on clinical management and on molecular diagnostics of CRC. Additional genetic tests for mutations in NRAS, BRAF and PIK3CA contribute to determining who to treat, and others will follow. New therapies effective in patients with advanced CRC are under investigation. Remaining burning questions for optimal management are which patients will relapse after resection of the primary tumor and which patients will respond to the standard 5FU-oxaliplatin adjuvant treatment regimen. Predictive tests to address these issues are eagerly awaited. New classifications of CRC, based on molecular parameters, are emerging, and we will be confronted with new subtypes of CRC, for which the definition is based on combinations of gene expression patterns, chromosomal alterations, gene mutations and epigenetic characteristics. This will be instrumental in designing new approaches for therapy but will also be translated into molecular diagnostics. Both will contribute to improved clinical management of CRC.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Molecular characterization and phenotypic expression of mutations in genes for gonadotropins and their receptors in humans.

Gonadotropin hormones undergo important dynamic changes during life. Their rise during puberty stimulates gonadal steroid secretion, triggering the development of secondary sexual characteristics and the acquisition of fertility. The full spectrum of possible mutations and polymorphisms in the human gonadotropins and in their receptor genes has been described in recent years. Patients harboring these mutations display a very wide range of phenotypes affecting all aspects of the reproductive axis. An important insight provided by the careful study of these patients lies in the striking gender differences in the phenotypes associated with a given mutation. As a result, the careful study of these rare patients has allowed us to better define the respective roles of luteinizing hormone and follicle-stimulating hormone in normal human pubertal development and in the achievement of full fertility potential in either males or females. In this work, we describe briefly the known mutations in the genes for both gonadotropins and their receptors, and discuss their genotype/phenotype correlations in light of these important gender differences.

Molecular characterization of chromosome termini of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices (Glomeromycota).

The minimum chromosome number of Glomus intraradices was assessed through cloning and sequencing of the highly divergent telomere-associated sequences (TAS) and by pulsed field gel electrophoresis (PFGE). The telomere of G. intraradices, as in other filamentous fungi, consists of TTAGGG repeats, this was confirmed using Bal31 nuclease time course reactions. Telomere length was estimated to be roughly 0.9 kb by Southern blots on genomic DNA and a telomere probe. We have identified six classes of cloned chromosomal termini based on the TAS. An unusually high genetic variation was observed within two of the six TAS classes. To further assess the total number of chromosome termini, we used telomere fingerprinting. Surprisingly, all hybridization patterns showed smears, which demonstrate that TAS are remarkably variable in the G. intraradices genome. These analyses predict the presence of at least three chromosomes in G. intraradices while PFGE showed a pattern of four bands ranging from 1.2 to 1.5 Mb. Taken together, our results indicate that there are at least four chromosomes in G. intraradices but there are probably more. The information on TAS and telomeres in the G. intradicies will be essential for making a physical map of the G. intraradices genome and could provide molecular markers for future studies of genetic variation among nuclei in these multigenomic fungi.

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection after lung transplantation: 5-year review of clinical and molecular epidemiology.

BACKGROUND: Data on the epidemiology of MRSA infection in lung transplantation is limited. METHODS: We performed a 5-year retrospective study to assess the incidence and microbiologic and clinical characteristics of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection in a cohort of 163 lung transplant recipients. RESULTS: Seventeen patients with MRSA colonization and/or infection were identified, for a calculated incidence rate of 76.1 cases per 1,000 transplanted-years. Pulsed-field gel electrophoresis identified 3 different distinct MRSA profiles, all of them consistent with hospital-associated MRSA infection. CONCLUSION: Despite negative polymerase chain reaction (PCR) for the virulence factor Panton-Valentine leukocidin, MRSA infections resulted in significant disease and morbidity.

Serrated polyps of the large intestine: a molecular study comparing sessile serrated adenomas and hyperplastic polyps.

AIMS: To compare the molecular profile of a series of sessile serrated adenomas (SSAs) and hyperplastic polyps (HPs), in order to distinguish these lesions, SSAs having a potential role in the genesis of serrated adenocarcinomas through a serrated pathway in which methylation plays a key role. METHODS AND RESULTS: Twelve HPs and sixteen SSAs of the right and left colon were investigated for microsatellite instability, DNA mismatch repair genes, p53, p16, and beta-catenin expression, MLH1 and p16 (CDKN2A) gene methylation, and KRAS and BRAF mutations. Both SSAs and HPs were microsatellite stable. MLH1 and MSH2 protein silencing, aberrant cytoplasmic expression and methylation of p16 were found to be exclusive to right-sided SSAs. The MLH1 promoter gene was frequently methylated in right-sided SSAs in contrast with HPs. Abnormal p53 and beta-catenin expression was present in both SSAs and HPs. BRAF and KRAS mutation were mutually exclusive, but KRAS mutation was present only in left-sided SSAs and HPs. CONCLUSIONS: HPs and SSAs may be related lesions. However, at least right-sided SSAs differ from left-sided SSAs and HPs in the occurrence of MLH1 and p16 methylation, supporting the hypothesis that SSAs could be precursors of serrated adenocarcinomas.

Fifteen years of molecular lymphangiogenesis - an interview with Kari Alitalo by Tatiana Petrova.

Kari Alitalo is one of the leaders in the field of lymphangiogenesis. Research from his laboratory has contributed to the transformation of a largely descriptive field into a dynamic discipline, which now holds promise for the treatment of cancer, inflammation and vascular dysfunction. The interview intends to provide historical insights into these changes and hopefully inspiration to the young generation of vascular biologists.

The complement inhibitor low molecular weight dextran sulfate prevents TLR4-induced phenotypic and functional maturation of human dendritic cells.

Low molecular weight dextran sulfate (DXS) has been reported to inhibit the classical, alternative pathway as well as the mannan-binding lectin pathway of the complement system. Furthermore, it acts as an endothelial cell protectant inhibiting complement-mediated endothelial cell damage. Endothelial cells are covered with a layer of heparan sulfate (HS), which is rapidly released under conditions of inflammation and tissue injury. Soluble HS induces maturation of dendritic cells (DC) via TLR4. In this study, we show the inhibitory effect of DXS on human DC maturation. DXS significantly prevents phenotypic maturation of monocyte-derived DC and peripheral myeloid DC by inhibiting the up-regulation of CD40, CD80, CD83, CD86, ICAM-1, and HLA-DR and down-regulates DC-SIGN in response to HS or exogenous TLR ligands. DXS also inhibits the functional maturation of DC as demonstrated by reduced T cell proliferation, and strongly impairs secretion of the proinflammatory mediators IL-1beta, IL-6, IL-12p70, and TNF-alpha. Exposure to DXS leads to a reduced production of the complement component C1q and a decreased phagocytic activity, whereas C3 secretion is increased. Moreover, DXS was found to inhibit phosphorylation of IkappaB-alpha and activation of NF-kappaB. These findings suggest that DXS prevents TLR-induced maturation of human DC and may therefore be a useful reagent to impede the link between innate and adaptive immunity.

Molecular determinants for membrane association of the hepatitis C virus NS2 protease domain

Background: Hepatitis C virus (HCV) nonstructural protein 2 (NS2) plays essential roles in particle assembly and polyprotein processing. It harbors an N-terminal membrane domain comprising three putative transmembrane s egments ( amino acids [aa] 1-93) a nd a C-terminal cysteine protease domain (aa 94-217). Given that the latter has been predicted to be membrane-associated, we aimed to identify molecular determinants for membrane association of the NS2 protease domain. Methods: A comprehensive panel of NS2 deletion constructs was analyzed by fluorescence microscopy, selective membrane extraction, and m embrane flotation assays. Candidate aa r esidues involved in membrane association were substituted by site-directed mutagenesis. Results: The NS2 protease domain alone was found to associate with membranes. Two N-terminal α-helices comprising aa 102-114 and aa 123-136 were found to m ediate this a ssociation, w ith c onserved hydrophobic and positively charged aa residues representing the key determinants. I nterestingly, m utagenesis analyses r evealed that electrostatic interactions involving a positively charged aa residue in α-helix aa 123-136 are required for membrane association. Mono- and bicistronic (i.e. NS2 c leavage-independent) HCV constructs were prepared to i nvestigate the effect o f these substitutions on RNA replication and infectious viral particle formation. Conclusions: T he NS2 protease d omain itself harbors m olecular determinants for membrane association within α-helices aa 102-114 and aa 1 23-136 which may contribute to p roper p ositioning of t he active site. These results provide new insights i nto the membrane topology and t he p oorly understood f unction of t his essential viral protease.

A molecular framework for light and gibberellin control of cell elongation.

Cell elongation during seedling development is antagonistically regulated by light and gibberellins (GAs). Light induces photomorphogenesis, leading to inhibition of hypocotyl growth, whereas GAs promote etiolated growth, characterized by increased hypocotyl elongation. The mechanism underlying this antagonistic interaction remains unclear. Here we report on the central role of the Arabidopsis thaliana nuclear transcription factor PIF4 (encoded by PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4) in the positive control of genes mediating cell elongation and show that this factor is negatively regulated by the light photoreceptor phyB (ref. 4) and by DELLA proteins that have a key repressor function in GA signalling. Our results demonstrate that PIF4 is destabilized by phyB in the light and that DELLAs block PIF4 transcriptional activity by binding the DNA-recognition domain of this factor. We show that GAs abrogate such repression by promoting DELLA destabilization, and therefore cause a concomitant accumulation of free PIF4 in the nucleus. Consistent with this model, intermediate hypocotyl lengths were observed in transgenic plants over-accumulating both DELLAs and PIF4. Destabilization of this factor by phyB, together with its inactivation by DELLAs, constitutes a protein interaction framework that explains how plants integrate both light and GA signals to optimize growth and development in response to changing environments.

Probability of achieving optimal molecular response to imatinib in chronic myeloid leukemia (CML) patients: Pharmacokinetic/Pharmacodynamic (PK/PD) relationships observed under field-conditions

Objectives: Imatinib has been increasingly proposed for therapeutic drug monitoring (TDM), as trough concentrations (Cmin) correlate with response rates in CML patients. This analysis aimed to evaluate the impact of imatinib exposure on optimal molecular response rates in a large European cohort of patients followed by centralized TDM.¦Methods: Sequential PK/PD analysis was performed in NONMEM 7 on 2230 plasma (PK) samples obtained along with molecular response (PD) data from 1299 CML patients. Model-based individual Bayesian estimates of exposure, parameterized as to initial dose adjusted and log-normalized Cmin (log-Cmin) or clearance (CL), were investigated as potential predictors of optimal molecular response, while accounting for time under treatment (stratified at 3 years), gender, CML phase, age, potentially interacting comedication, and TDM frequency. PK/PD analysis used mixed-effect logistic regression (iterative two-stage method) to account for intra-patient correlation.¦Results: In univariate analyses, CL, log-Cmin, time under treatment, TDM frequency, gender (all p<0.01) and CML phase (p=0.02) were significant predictors of the outcome. In multivariate analyses, all but log-Cmin remained significant (p<0.05). Our model estimates a 54.1% probability of optimal molecular response in a female patient with a median CL of 14.4 L/h, increasing by 4.7% with a 35% decrease in CL (percentile 10 of CL distribution), and decreasing by 6% with a 45% increased CL (percentile 90), respectively. Male patients were less likely than female to be in optimal response (odds ratio: 0.62, p<0.001), with an estimated probability of 42.3%.¦Conclusions: Beyond CML phase and time on treatment, expectedly correlated to the outcome, an effect of initial imatinib exposure on the probability of achieving optimal molecular response was confirmed in field-conditions by this multivariate analysis. Interestingly, male patients had a higher risk of suboptimal response, which might not exclusively derive from their 18.5% higher CL, but also from reported lower adherence to the treatment. A prospective longitudinal study would be desirable to confirm the clinical importance of identified covariates and to exclude biases possibly affecting this observational survey.