Rôle de la tolérance centrale et périphérique des lymphocytes T autoréactifs dans deux nouveaux modèles murins double transgéniques

Les maladies autoimmunes sont des affections chroniques, le plus souvent invalidantes, qui touchent plus de 5% de la population dans les pays développés. L’autoimmunité résulte de la rupture des mécanismes de tolérance du système immunitaire vis-à-vis des autoantigènes exprimés par les tissus de l’organisme, entraînant la destruction d’un ou de plusieurs organes-cibles par les lymphocytes T et/ou B. L’hépatite autoimmune et le diabète autoimmun se caractérisent par la destruction sélective des hépatocytes et des cellules beta pancréatiques, respectivement. De plus en plus d’arguments suggèrent une implication des lymphocytes T CD8+ dans le déclenchement, la progression et la régulation des réponses associées à plusieurs maladies autoimmunes. Dans ce projet, nous avons suivi l’évolution de clones de lymphocytes T CD8+ spécifiques à un antigène particulier dont le site d’expression différait. Pour ce faire, nous avons développé deux nouveaux modèles murins double transgéniques par croisement entre une lignée de souris exprimant un TCR transgénique spécifique à la nucléoprotéine (NP) du virus de la chorioméningite lymphocytaire (LCMV), et une souris exprimant cette NP-LCMV : 1) uniquement dans les hépatocytes (modèle d’hépatite autoimmune), ou 2) simultanément dans le thymus et le pancréas (modèle de diabète autoimmun). L’avidité fonctionnelle des lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP chez les souris TCR transgéniques était inversement proportionnelle au niveau d’expression du TCR. Le répertoire lymphocytaire dans le thymus, la rate, les ganglions et le sang périphérique a été caractérisé pour chacune des lignées de souris double transgéniques, de même que la capacité fonctionnelle et le phénotype (marqueurs d’activation/mémoire) des lymphocytes T CD8+ autoréactifs. Chacun des deux nouveaux modèles présentés dans cette étude ont montré que les lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP sont aptes à briser la tolérance centrale et périphérique et à provoquer une réaction d’autoimmunité spontanée. Dans le modèle d’hépatite autoimmune, où l’expression de l’autoantigène était restreinte au foie, la surexpression du TCR transgénique a entraîné une délétion thymique quasi-totale des lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP prévenant le développement d’une hépatite spontanée. alors qu’un niveau de TCR comparable à celui d’une souris de type sauvage a permis une sélection positive des lymphocytes autoréactifs qui se sont accumulés dans le foie où ils se sont activés pour provoquer une hépatite autoimmune spontanée. Dans le modèle de diabète autoimmun, où l’autoantigène était exprimé dans le pancréas et le thymus, les souris des deux lignées double transgéniques ont montré une délétion thymique partielle, peu importe le niveau d’expression du TCR. Seuls les mâles adultes développaient un diabète spontané et une partie de leurs lymphocytes T CD8+ exprimaient une combinaison particulière de marqueurs d’activation/mémoire (CD44, CD122, PD-1). Cette population lymphocytaire était absente chez les souris femelles et les mâles sains. L’étude de la tolérance des lymphocytes T CD8+ autoréactifs dans nos deux nouveaux modèles murins double transgéniques a permis d’identifier des mécanismes alternatifs possiblement impliqués dans la tolérance et l’activation, et de mieux comprendre le rôle des lymphocytes T CD8+ autoréactifs dans le processus autoimmun menant à l’hépatite autoimmune et au diabète autoimmun. Ces découvertes seront utiles pour développer de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les lymphocytes T CD8+ autoréactifs.

Autoreactive T cells that bypass negative selection are not tolerant and respond to self-antigen stimulation during infection

Le répertoire cellulaire Τ a pour but d'être tolérant aux antigènes du soi afin d'éviter l'induction de maladies autoimmunes. C'est pourquoi les lymphocytes Τ autoréactifs sont éliminés dans le thymus lors de leur développement par le processus de sélection négative. La plupart des recherches étudient les lymphocytes Τ de haute avidité. Ces lymphocytes Τ de haute avidité sont très sensibles et réagissent fortement à un antigène du soi. En conséquence, ces cellules induisent le développement de maladies autoimmunes lorsqu'elles ciblent des organes exprimant l'antigène du soi. Plusieurs études ont montré que les lymphocytes Τ qui réagissent faiblement aux antigènes spécifiques à un tissu, nommé lymphocytes Τ de faible avidité, peuvent contourner les mécanismes de tolérance centrale et périphérique. J'ai utilisé des souris Rip-mOva qui expriment l'Ovalbumine comme antigène du soi spécifique à un tissu. Dans ces souris transgéniques Rip-mOva, les lymphocytes Τ de faible avidité survivent à la sélection négative. Une fois stimulés à la périphérie, ces lymphocytes Τ CD8+ de faible avidité ont la capacité d'infiltrer les organes qui expriment l'antigène du soi chez les souris Rip-mOva et peuvent induire une destruction tissulaire. L'objectif principal de mon projet de thèse était de comprendre les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles de ces lymphocytes Τ dans un état d'équilibre et dans un contexte infectieux. Pour étudier ces cellules dans un modèle murin bien défini, nous avons généré des souris exprimant un récepteur de cellule Τ transgénique appelé OT-3. Ces souris transgéniques OT-3 ont des lymphocytes Τ CD8+ de faible avidité spécifiques à l'épitope SIINFEKL de l'antigène Ovalbumine. Nous avons démontré qu'un grand nombre de lymphocytes Τ CD8+ OT-3 ne sont pas éliminés lors de la sélection négative dans le thymus après avoir rencontré l'antigène du soi. Par conséquent, les lymphocytes Τ OT-3 de faible avidité sont présents dans une fenêtre de sélection comprise entre la sélection positive et négative. Cette limite se définie comme le seuil d'affinité et est impliquée dans l'échappement de certains lymphocytes Τ OT- 3 autoréactifs. A la périphérie, ces cellules sont capables d'induire une autoimmunité après stimulation au cours d'une infection, ce qui nous permet de les définir comme étant non tolérante et non dans un état anergique à la périphérie. Nous avons également étudié le seuil d'activation des lymphocytes Τ OT-3 à faible avidité à la périphérie et avons constaté que des ligands peptidiques plus faibles que l'épitope natif SIINFEKL sont capables de les activer au cours d'une infection ainsi que de les différencier en lymphocytes Τ effecteurs et mémoires. Les données illustrent une déficience lors de la sélection négative dans le thymus de lymphocytes Τ CD8+ autoréactifs de faible avidité contre un antigène du soi spécifique à tissu et montrent que ces cellules sont entièrement compétentes lors d'une infection. - The diverse Τ cell repertoire needs to be tolerant to self-antigen to avoid the induction of autoimmunity. This is why autoreactive developing Τ cells are deleted in the thymus. The deletion of self-reactive Τ cells occurs through the process of negative selection. Most studies investigated high avidity Τ cells. These high avidity Τ cells are very sensitive and strongly react to a self-antigen. As a consequence, these cells induce the development of autoimmunity when they target organs which express the self-antigen. High avidity autoreactive CD8+ Τ cells are deleted in the thymus. However, several studies have shown Τ cells that weakly respond to tissue-restricted antigen, referred to as low avidity Τ cells, can bypass central and peripheral tolerance mechanisms. I used Rip-mOva mice that expressed Ovalbumin as a neo self-antigen in a tissue-restricted fashion. In these transgenic Rip-mOva mice low avidity CD8+ Τ cells survive negative selection. Upon stimulation in the periphery, these low avidity CD8+ Τ cells have the ability to infiltrate organs that express the self-antigen in the Rip-mOva mice and can also induce the destruction of the tissue. The major aim of my PhD project was to understand the phenotypic and functionality characteristics of these Τ cells in a steady-state condition and in a context of an infection. To study these cells in a well-defined mouse model, we generated OT-3 Τ cell receptor transgenic mice that express low avidity CD8+ Τ cells that are specific for the SIINFEKL epitope of the Ovalbumin antigen. We have been able to demonstrate that a large number of OT-3 CD8+ Τ cells survive negative selection in the thymus after encountering the self-antigen. Thus, low avidity OT-3 Τ cells are present in a window of selection comprised between positive and negative selection. This boundary defined as the affinity threshold is involved in the escape of some autoreactive low avidity OT-3 Τ cells. Once they circulate in the periphery, they are able to induce autoimmunity after stimulation during an infection, allowing us to allocate these cells as being non-tolerant and not in an anergic state in the periphery. We have also looked at the threshold of activation of low avidity OT-3 CD8+ Τ cells in the periphery and found that peptide ligands that are weaker than the native SIINFEKL epitope are able to activate OT-3 Τ cells during an infection and to differentiate them into effector and memory Τ cells. The data illustrate the impairment of negatively selecting low avidity autoreactive CD8+ Τ cells against a tissue-restricted antigen in the thymus and shows that these cells are fully competent upon an infection.

Induced pluripotent stem cells as a promising tool to study the effect of interleukin-22 in multiple sclerosis

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie démyélinisante du système nerveux central (SNC) provoquant des pertes motrices, sensitives et cognitives. La SEP se déclare chez le jeune adulte ayant des prédispositions génétiques, mais semble induite, par des facteurs environnementaux. La SEP touche principalement les femmes et sa prévalence dans les zones à haut risque, tel que la Suisse, est de 0.1%. Bien que son étiologie exacte reste méconnue, nous savons que la maladie est médiée par des lymphocytes T autoréactifs périphériques, qui infiltrent le SNC où ils activent d'autres cellules immunitaires ainsi que les cellules du SNC elles-mêmes, créant un foyer inflammatoire, qui va attaquer et finir par tuer les oligodendrocytes et les neurones. Les épisodes inflammatoires sont entrecoupés par des phases de rémission associées à une guérison partielle des lésions. Cette première phase de la maladie, comprenant des épisodes inflammatoires et de rémissions est appelé SEP récurrente-rémittente (SEP-RR) et touche 90% des patients. Elle évolue, dans deux-tiers des cas, vers une SEP secondaire progressive (SEP-SP), qui est caractérisée par une progression constante de la maladie, associée à une réduction de l'inflammation mais une augmentation de la neurodégénérescence. Les patients souffrants de SEP primaire progressive (SEP-PP) développent directement les symptômes de la phase progressive de la maladie. Les thérapies disponibles ont considérablement amélioré l'évolution de la maladie des patients SEP-RR, en agissant sur une diminution de la réponse immunitaire et donc de l'inflammation. Cependant, ces traitements sont inefficaces chez les patients SEP-SP et SEP-PP, n'agissant pas sur la neurodégénérescence. IL-22, une cytokine sécrétée notoirement par les cellules Th17, a été associée à la SEP en contribuant à la perméabilisation de la barrière hémato-encéphalique et à l'inflammation du SNC, qui sont des étapes clés de la pathogenèse de la maladie. En outre, le gène codant pour un inhibiteur puissant d'IL- 22, 'IL-22 binding protein' (IL-22BP), a été démontré comme un facteur de risque de la SEP. Ces indices nous ont poussés à nous intéresser de plus près au rôle de l'IL-22 dans la SEP. Nous avons pu montrer qu'IL-22 et IL-22BP étaient augmentées dans le sang des patients SEP par rapport à des sujets sains. Nous avons trouvé qu'IL-22 cible spécifiquement les astrocytes dans le SNC et que son récepteur est particulièrement exprimé dans les lésions des patient SEP. Contre toute attente, nous avons pu montrer que l'IL-22 semble soutenir la survie des astrocytes. Cette découverte, suggérant qu'IL-22 serait protecteur pour le SNC et pour la SEP, confirme de récentes publications et ouvre la voie à de potentielles applications thérapeutiques. En parallèle, dans le but de mieux comprendre l'immunopathogenèse de la SEP, nous avons développé les techniques de culture de cellules souches pluripotentes induites (iPSC). Nos iPSC sont dérivées du sang des donneurs et acquièrent toutes les propriétés des cellules souches embryonnaires après induction. Les iPSC peuvent ensuite être différenciées en différents types de cellules, dont les cellules du SNC. Nous avons ainsi pu obtenir avec succès des neurones, dérivés de cellules du sang, en passant par le stade des iPSC. La prochaine étape consiste à générer des cultures d'astrocytes et d'oligodendrocytes et ainsi obtenir les principales cellules du SNC, le but étant de former de véritables 'cerveaux-en-culture'. Cet outil semble particulièrement adapté à l'étude de l'activité de diverses molécules sur les cellules du SNC, comme par exemple l'IL-22 et d'autres molécules ayant un potentiel intérêt thérapeutique au niveau du SNC. Le but ultime étant de développer des co-cultures de cellules du SNC avec des cellules immunitaires autologues, de patients SEP et de sujets sains, afin de mettre en évidence l'attaque des cellules du SNC par des leucocytes autoréactifs. Ce projet prospectif a permis d'accroître nos connaissance sur des aspects immunitaires de la SEP et à pour but de mieux comprendre l'immunopathogenèse de la SEP afin d'élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques. -- La sclérose en plaques est une maladie auto-inflammatoire du système nerveux central conduisant à la destruction de la myéline, indispensable à la conduction nerveuse, et finalement à la mort des neurones eux-mêmes. Cela a pour conséquence des pertes motrices, sensorielles et cognitives, qui ont tendance à s'aggraver au fil de la maladie. Elle se déclare chez le jeune adulte, entre l'âge de 20 et 40 ans, et prédomine chez la femme. En Suisse, environ une personne sur l'OOO est atteinte de sclérose en plaques. Les causes exactes de cette maladie, qui incluent des facteurs génétiques et environnementaux, sont encore mal connues. Des traitements de plus en plus efficaces ont été développés ces dernières années et ont permis de drastiquement améliorer l'évolution de la maladie chez les patients atteints de sclérose en plaques. Cependant, ces traitements ne sont efficaces que sur certaines catégories de patients et peuvent engendrer de lourds effets secondaires. Ces thérapies agissent presque exclusivement sur les cellules du système immunitaire en les désactivant partiellement, mais pas sur les cellules nerveuses, qui sont pourtant celles qui conditionnent le devenir du patient. Le développement de médicaments protégeant ou permettant la régénération des cellules du système nerveux central est donc primordial. L'étude de l'interleukine-22 nous a permis de montrer que cette cytokine ('hormone' du système immunitaire) pouvait cibler spécifiquement les astrocytes, des cellules gliales qui jouent un rôle central dans le maintien de l'équilibre du système nerveux central. Nos recherches ont montré que cette interleukine-22 permettrait une meilleure survie des astrocytes durant la phase aiguë de la maladie et aurait aussi des propriétés neuroprotectrices. En parallèle, nous sommes en train de développer un nouveau modèle in vitro d'étude de la sclérose en plaques grâce à la technologie des cellules souches pluripotentes induites. Ces cellules souches sont induites à partir de cellules du sang du donneur et acquièrent toutes les caractéristiques des cellules souches embryonnaires présentes dans un organisme en formation. Ainsi, ces cellules souches pluripotentes ont, par exemple, la capacité de se différencier en cellules du système nerveux central. Nous avons pu, de cette manière, obtenir des neurones. Le but ultime serait de pouvoir reconstituer une ébauche de cerveau in vitro, en cultivant ensemble différents types de cellules du système nerveux central, afin d'y réaliser des expériences avec des cellules immunitaires du même donneur. Ces travaux ont pour but d'améliorer notre compréhension de la pathogenèse de la sclérose en plaques et de permettre le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. --Multiple sclerosis (MS) is a demyelinating disease of the central nervous system leading to cognitive, sensitive and motor disabilities. MS occurs in genetically predisposed young adults with probable environmental triggers. MS affects predominantly women and its prevalence in high risk area such as Switzerland is 0.1%. Though its exact aetiology remains undetermined, we know that autoreactive T cells from de periphery are reactivated and recruited into the central nervous system (CNS) were they further activate other immune cells and resident cells, creating inflammatory foci, where oligodendrocytes and neurons are insulted and, eventually, killed. Inflammatory episodes, called relapses, are interspersed with remission phases where partial recovery of the lesions occurs. This first phase of the disease, occurring in 90% of the patients, is called relapsing-remitting MS (RR-MS) and is leading, in two-third of the cases, to secondary-progressive MS (SP-MS), where there is a continuous steady progression of the disease, associated with reduced inflammation but increased neurodegeneration. Primary-progressive MS (PP-MS) patients experience directly this progressive phase of the disease. Whereas disease modifying therapies have dramatically ameliorated the disease course of RR-MS patients by dampening immunity and, in turn, inflammation, treatments of SP-MS and PP-MS patients, who suffer primarily from the neurodegenerative aspect of the disease, are still inexistent. IL-22, a pro-inflammatory Th17 cell cytokine, has been associated with MS by participating to blood-brain barrier infiltration and CNS inflammation, which are crucial steps in MS pathogenesis. In addition, the gene coding for IL-22 binding protein (IL-22BP), which is a potent secreted IL-22 inhibitor, has been associated with MS risk. These findings call for further investigation on the role of IL-22 in MS. We detected increased IL-22 and IL-22BP in the blood of MS patients as compared to healthy controls. Acting exclusively on cells of nonhematopoietic origin, we found that IL-22 targets specifically astrocytes in the CNS and that its receptor is highly expressed in the lesion of MS patients. Unexpectedly, we found that IL-22 seems to promote survival of astrocytes. This finding, suggesting that IL-22 might be protective for the CNS in the context of MS, is consistent with recent publications and might open putative therapeutic applications at the CNS level. In parallel, with the aim of better understanding the immunopathogenesis of MS, we developed induced pluripotent stem cell (iPSC) techniques. IPSC are derived from blood cells of the donors and bear embryonic stem cell properties. IPSC can be differentiated into various cell types including CNS cells. We successfully obtained neurons derived from the donor blood cells, through iPSC. We further aim at developing astrocytes and oligodendrocytes cultures to recreate a 'brain-in-a-dish'. This would be a powerful tool to test the activity of various compounds on CNS cells, including IL-22 and other putative neuroprotective drugs. Ultimately, the goal is to develop co-cultures of CNS cells with autologous immune cells of MS patients as well as healthy controls to try to expose evidence of CNS cells targeted by autoreactive leukocytes. This prospective project has increased our knowledge of immune aspects of MS and further aims at better understanding the immunopathology of MS in order to pave the way to the elaboration of new therapeutic strategies.

Étude de la cytolyse autologue et du mimétisme immunitaire dans l'hépatite autoimmune de type 2

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude de la cytolyse autologue et du mimétisme immunitaire dans l'hépatite autoimmune de type 2

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cd8+ Tumour-infiltrating Lymphocytes And Cox2 Expression May Predict Relapse In Differentiated Thyroid Cancer.

There is an increasing rate of papillary thyroid carcinomas that may never progress to cause symptoms or death. Predicting outcome and determining tumour aggressiveness could help diminish the number of patients submitted to aggressive treatments. We aimed to evaluate whether markers of the immune system response and of tumour-associated inflammation could predict outcome of differentiated thyroid cancer (DTC) patients. Retrospective cohort study. We studied 399 consecutive patients, including 325 papillary and 74 follicular thyroid carcinomas. Immune cell markers were evaluated using immunohistochemistry, including tumour-associated macrophages (CD68) and subsets of tumour-infiltrating lymphocytes (TIL), such as CD3, CD4, CD8, CD16, CD20, CD45RO, GRANZYME B, CD69 and CD25. We also investigated the expression of cyclooxygenase 2 (COX2) in tumour cells and the presence of concurrent lymphocytic infiltration characterizing chronic thyroiditis. Concurrent lymphocytic infiltration characterizing chronic thyroiditis was observed in 29% of the cases. Among all the immunological parameters evaluated, only the enrichment of CD8+ lymphocytes (P = 0·001) and expression of COX2 (P =0·01) were associated with recurrence. A multivariate model analysis identified CD8+ TIL/COX2 as independent risk factor for recurrence. A multivariate analysis using Cox's proportional-hazards model adjusted for the presence of concurrent chronic thyroiditis demonstrated that the presence of concurrent chronic thyroiditis had no effect on prognostic prediction mediated by CD8+ TIL and COX2. In conclusion, we suggest the use of a relatively simple pathology tool to help select cases that may benefit of a more aggressive approach sparing the majority of patients from unnecessary procedures.

Sensitivity to cisplatin-induced mutations and elevated chromosomal aberrations in lymphocytes from sickle cell disease patients

Sickle cell disease (SCD) is an inherited disorder caused by a single nucleotide substitution in the P-globin gene. The clinical heterogeneity observed in SCD patients has been attributed to environmental and genetic factors. The patients are subjected to increased oxidative stress, particularly during vaso-occlusive crises and acute chest pain. Another possible cause of oxidative stress in SCD is the high concentration of iron in the patients` plasma. The increase in oxidative stress could be a relevant risk factor for mutagenesis and carcinogenesis. Studies on the frequency of basal chromosomal aberrations in cultured lymphocytes from SCD patients have not been reported so far. In order to contribute to the understanding of the role of the different biomarkers and their relationship with the extremely variable clinical manifestation of SCD, we investigated the frequency of chromosome damage in peripheral lymphocytes from sickle cells patients and healthy controls. We found an increased frequency of chromosome damage and percentage of aberrant metaphases in these patients when compared with control subjects, even at basal values (p < 0.05). In the cytogenetic sensitivity assay, the results showed that these patients presented a marked decrease in the mitotic index values compared with healthy controls. Cisplatin-induced chromosomal damage in lymphocytes from these patients was significantly higher than the frequency measured in healthy controls. The results obtained in the present study showed that more investigations are needed in order to elucidate the susceptibility to genomic instability of SCD patients.

Evaluation of the genotoxicity of Crotalus durissus terrificus snake venom and its isolated toxins on human lymphocytes

In the present study, experiments were carried out to evaluate the mutagenic potential and genotoxic effects of Crotalus durissus terrificus snake venom and its isolated toxins on human lymphocytes, using the micronucleus and comet assays. Significant damage to DNA was observed for crotoxin and crotapotin (CA). Basic phospholipase A(2) (CB) and crotamine did not present any mutagenic potential when evaluated by the micronucleus test. C. d. terrificus crude venom was able to induce the formation of micronuclei, similarly to the mutagenic drug used as a positive control. In the comet assay, all the toxins tested (crotamine, crotoxin, CB and CA) and C. d. terrificus venom presented genotoxic activity. Studies on the cytogenetic toxicology of animal venoms and their isolated proteins are still very scarce in the literature, which emphasizes the importance of the present work for the identification and characterization of potential therapeutic agents, as well as for the better understanding of the mechanisms of action of toxins on the human body. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

The azo dyes Disperse Red 1 and Disperse Orange 1 increase the micronuclei frequencies in human lymphocytes and in HepG2 cells

The use of azo dyes by different industries can cause direct and/or indirect effects oil human and environmental health due to the discharge of industrial effluents that contain these toxic compounds. Several studies have demonstrated the genotoxic effects of various azo dyes, but information on the DNA damage caused by Disperse Red 1 and Disperse Orange 1 is unavailable, although these dyes are used in dyeing processes in many countries. The aim of the present study was to evaluate the mutagenic activity of Disperse Red 1 and Disperse Orange 1 using the micronucleus (MN) assay in human lymphocytes and in HepG2 cells. In the lymphocyte assay. it was found that the number of MN induced by the lowest concentration of each dye (0.2 mu g/mL) was similar to that of the negative control. At the other concentrations, a dose response MN formation was observed up to 1.0 mu g/mL. At higher dose levels, the number of MN decreased. For the HepG2 cells the results were similar. With both dyes a dose dependent increase in the frequency of MN was detected. However for the HepG2, the threshold for this increase was 2.0 mu g/mL, while at higher doses a reduction in the MN number was observed. The proliferation index was also calculated in order to evaluate acute toxicity during the test. No differences were detected between the different concentrations tested and the negative control. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Increased apoptosis of T lymphocytes and macrophages in the central and peripheral nervous systems of Lewis rats with experimental autoimmune encephalomyelitis treated with dexamethasone

Using light and electron microscopic histological and immunocytochemical techniques, we investigated the effects of the glucocorticoid dexamethasone on T cell and macrophage apoptosis in the central nervous system (CNS) and peripheral nervous system (PNS) of Lewis rats with acute experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) induced with myelin basic protein (MBP). A single subcutaneous injection of dexamethasone markedly augmented T cell and macrophage apoptosis in the CNS and PNS and microglial apoptosis in the CNS within 6 hours (h). Pre-embedding immunolabeling revealed that dexamethasone increased the number of apoptotic CD5+ cells (T cells or activated B cells), αβ T cells, and CD11b+ cells (macrophages/microglia) in the meninges, perivascular spaces, and CNS parenchyma. The induction of increased apoptosis was dose-dependent. Daily dexamethasone treatment suppressed the neurological signs of EAE. However, the daily injection of a dose of dexamethasone (0.25 mg/kg). which, after a single dose, did not induce increased apoptosis in the CNS or PNS, was as effective in inhibiting the neurological signs of EAE as the high dose (4 mg/kg), which induced a marked increase in apoptosis. This indicates that the beneficial clinical effect of glucocorticoid therapy in EAE does not depend on the induction of increased apoptosis. The daily administration of dexamethasone for 5 days induced a relapse that commenced 5 days after cessation of treatment, with the severity of the relapse tending to increase with dexamethasone dosage.

Both CD4(+) and CD8(+) lymphocytes reduce the severity of tissue lesions in murine systemic candidiasis, and CD4(+) cells also demonstrate strain-specific immunopathological effects

The role of T lymphocytes in host responses to sublethal systemic infection with Candida albicans was evaluated by mAb depletion of CD4(+) and CD8(+) cells from BALB/c and CBA/CaH mice, which develop mild and severe tissue damage, respectively. Depletion of CD4(+) lymphocytes from BALB/c mice markedly increased tissue damage, but did not alter the course of infection. In CBA/CaH mice, depletion of CD4+ cells abrogated tissue destruction in both brain and kidney at day 4 after infection, and significantly decreased fungal colonization in the brain. However, the severity of tissue lesions increased relative to controls from day 8 onwards. A small increase in tissue damage was evident in both mouse strains after depletion of CD8(+) cells. There were no major differences between days 4 end 8 after infection in cDNA cytokine profiles of CD4(+) lymphocytes from either BALB/c or CBA/CaH mice. After passive transfer into infected syngeneic recipients, spleen cells from infected CBA/CaH mice markedly increased tissue damage when compared to controls, and also caused a significant increase in fungal colonization in the brain. A similar transfer in BALB/c mice increased the number of inflammatory cells in and around the lesions, but had no effect on the fungal burden in brain and kidney. The data demonstrate that both CD4(+) and CD8(+) lymphocytes contribute to the reduction of tissue damage after systemic infection with C. albicans, and that the development and expression of CD4(+) lymphocyte effector function is influenced by the genetic background of the mouse.

Persistence of recipient lymphocytes in NOD mice after irradiation and bone marrow transplantation

The non-obese diabetic (NOD) mouse is a unique and invaluable model of autoimmune disease, in particular type I diabetes. Bone marrow transplantation as a therapy for type I diabetes has been explored in NOD mice. NOD mice require higher doses of conditioning irradiation for successful allogeneic bone marrow transplantation, suggesting that NOD hematopoietic cells are radioresistant compared to those of other mouse strains. However, studies of hematopoietic reconstitution in NOD mice are hampered by the lack of mice bearing a suitable cell-surface marker that would allow transferred cells or their progeny to be distinguished. In order to monitor hematopoietic reconstitution in NOD mice we generated congenic NOD mice that carry the alternative allelic form of the pan-leukocyte alloantigen CD45. Following irradiation and congenic bone marrow transplantation, we found that the myeloid lineage was rapidly reconstituted by cells of donor origin but substantial numbers of recipient T lymphocytes persisted even after supra-lethal irradiation. This indicates that radiation resistance in the NOD hematopoietic compartment is a property primarily of mature T lymphocytes. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Anticlastogenic and antigenotoxic effects of selenomethionine on doxorubicin-induced damage in vitro in human lymphocytes

The use of antioxidants during chemotherapy has been shown to reduce or prevent the undesirable effects experienced by healthy cells. Micronutrient selenium is well known for its antioxidant properties; however, selenium exhibits a bimodal nature in that both its beneficial and toxic properties lie within a limited and narrow dose range. The present study investigated the possible protective effects of selenomethionine (SM) on the cytotoxicity, genotoxicity and clastogenicity of the chemotherapic doxorubicin (DXR), a key chemotherapic used in cancer treatment. Human peripheral lymphocytes were treated in vitro with varying concentrations of SM (0.25 mu M, 0.5 mu M, 1.0 mu M and 2.0 mu M), tested in combination with DXR (0.15 mu g/mL). SM alone was not cytotoxic and when combined with DXR treatment, reduced the DNA damage index significantly, the frequency of chromosomal aberrations, the number of aberrant metaphases and the frequency of apoptotic cells. The mechanism of chemoprotection of SM may be related to its antioxidant properties as well as its ability to interfere with DNA repair pathways. Therefore this study showed that SM is effective in reducing the genetic damage induced by the antitumoral agent DXR. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.