Serum and cerebrospinal fluid S100B concentrations in patients with neurocysticercosis

The clinical manifestations of neurocysticercosis (NC) are varied and depend on the number and location of cysts, as well as on the host immune response. Symptoms usually occur in NC when cysticerci enter a degenerative course associated with an inflammatory response. The expression of brain damage markers may be expected to increase during this phase. S100B is a calcium-binding protein produced and released predominantly by astrocytes that has been used as a marker of reactive gliosis and astrocytic death in many pathological conditions. The aim of the present study was to investigate the levels of S100B in patients in different phases of NC evolution. Cerebrospinal fluid and serum S100B concentrations were measured in 25 patients with NC: 14 patients with degenerative cysts (D), 8 patients with viable cysts (V) and 3 patients with inactive cysts. All NC patients, except 1, had five or less cysts. In most of them, symptoms had been present for at least 1 month before sample collection. Samples from 8 normal controls (C) were also assayed. The albumin quotient was used to estimate the blood-brain barrier permeability. There were no significant differences in serum (P = 0.5) or cerebrospinal fluid (P = 0.91) S100B levels among the V, D, and C groups. These findings suggest that parenchymal changes associated with a relatively small number of degenerating cysts probably have a negligible impact on glial tissue.

Classical and recent advances in the treatment of inflammatory bowel diseases

Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC) are intestinal disorders that comprise the inflammatory bowel diseases (IBD). These disorders have a significant effect on the quality of life of affected patients and the increasing number of IBD cases worldwide is a growing concern. Because of the overall burden of IBD and its multifactorial etiology, efforts have been made to improve the medical management of these inflammatory conditions. The classical therapeutic strategies aim to control the exacerbated host immune response with aminosalicylates, antibiotics, corticosteroids, thiopurines, methotrexate and anti-tumor necrosis factor (TNF) biological agents. Although successful in the treatment of several CD or UC conditions, these drugs have limited effectiveness, and variable responses may culminate in unpredictable outcomes. The ideal therapy should reduce inflammation without inducing immunosuppression, and remains a challenge to health care personnel. Recently, a number of additional approaches to IBD therapy, such as new target molecules for biological agents and cellular therapy, have shown promising results. A deeper understanding of IBD pathogenesis and the availability of novel therapies are needed to improve therapeutic success. This review describes the overall key features of therapies currently employed in clinical practice as well as novel and future alternative IBD treatment methods.

Effet de l'initiation du traitement antirétroviral sur la diversité virale du VIH

L’épidémie du VIH-1 dure maintenant depuis plus de 25 ans. La grande diversité génétique de ce virus est un obstacle majeur en vue de l’éradication de cette pandémie. Au cours des années, le VIH-1 a évolué en plus de cinquante sous-types ou formes recombinantes. Cette diversité génétique est influencée par diverses pressions de sélection, incluant les pressions du système immunitaire de l’hôte et les agents antirétroviraux (ARV). En effet, bien que les ARV aient considérablement réduit les taux de morbidité et de mortalité, en plus d’améliorer la qualité et l’espérance de vie des personnes atteintes du VIH-1, ces traitements sont complexes, dispendieux et amènent leur lot de toxicité pouvant mener à des concentrations plasmatiques sous-optimales pour contrôler la réplication virale. Ceci va permettre l’émergence de variantes virales portant des mutations de résistance aux ARV. Ce phénomène est encore plus complexe lorsque l’on prend en considération l’immense diversité génétique des différents sous-types. De plus, le virus du VIH est capable de persister sous forme latente dans diverses populations cellulaires, rendant ainsi son éradication extrêmement difficile. Des stratégies pouvant restreindre la diversité virale ont donc été préconisées dans le but de favoriser les réponses immunes de l’hôte pour le contrôle de l’infection et d’identifier des variantes virales offrant une meilleure cible pour des stratégies vaccinales ou immunothérapeutiques. Dans cet esprit, nous avons donc étudié, chez des sujets infectés récemment par le VIH-1, l’effet du traitement ARV précoce sur la diversité virale de la région C2V5 du gène enveloppe ainsi que sur la taille des réservoirs. En deuxième lieu, nous avons caractérisé la pression de sélection des ARV sur des souches virales de sous types variés non-B, chez des patients du Mali et du Burkina Faso afin d’évaluer les voies d’échappement viral dans un fond génétique différent du sous-type B largement prévalent en Amérique du Nord. Notre étude a démontré la présence d’une population virale très homogène et peu diversifiée dans les premières semaines suivant l’infection, qui évolue pour atteindre une diversification de +0,23% à la fin de la première année. Cette diversification est plus importante chez les sujets n’ayant pas initié de traitement. De plus, ceci s’accompagne d’un plus grand nombre de particules virales infectieuses dans les réservoirs viraux des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) chez ces sujets. Ces résultats suggèrent que l’initiation précoce du traitement pourrait avoir un effet bénéfique en retardant l’évolution virale ainsi que la taille des réservoirs, ce qui pourrait supporter une réponse immune mieux ciblée et potentiellement des stratégies immunothérapeutiques permettant d’éradiquer le virus. Nous avons également suivi 801 sujets infectés par des sous-types non-B sur le point de débuter un traitement antirétroviral. Bien que la majorité des sujets ait été à un stade avancé de la maladie, plus de 75% des individus ont obtenu une charge virale indétectable après 6 mois d’ARV, témoignant de l’efficacité comparable des ARV sur les sous-types non-B et B. Toutefois, contrairement aux virus de sous-type B, nous avons observé différentes voies moléculaires de résistance chez les sous type non-B, particulièrement chez les sous-types AGK/AK/K pour lesquels les voies de résistances étaient associées de façon prédominante aux TAM2. De plus, bien que la divergence entre les virus retrouvés chez les patients d’une même région soit faible, nos analyses phylogénétiques ont permis de conclure que ces mutations de résistance se sont produites de novo et non à partir d’un ancêtre commun porteur de résistance. Cependant, notre dernière étude au Mali nous a permis d’évaluer la résistance primaire à près de 10% et des études phylogénétiques seront effectuées afin d’évaluer la circulation de ces souches résistantes dans la population. Ces études suggèrent qu’un contrôle de la réplication virale par les ARV peut freiner la diversité du VIH et ainsi ouvrir la voie à un contrôle immunologique ciblé, utilisant de nouvelles stratégies vaccinales ou immunothérapeutiques. Toutefois, une thérapie antirétrovirale sous-optimale (adhérence, toxicité) peut conduire à l’échappement virologique en favorisant l’émergence et la dissémination de souches résistantes.

Biocompatibilité des microcapsules d'alginate : purification d'alginate, réaction immunitaire de l'hôte et protection du receveur

L’immuno-isolation des îlots de Langerhans est proposée comme moyen d’effectuer des transplantations sans prise d’immunosuppresseurs par le patient. Cette immuno-isolation, par l’entremise d’une microcapsule composée d’alginate et de poly-L-lysine (microcapsule APA), protège le greffon d’une éventuelle attaque du système immunitaire du receveur grâce à sa membrane semi-perméable. Cette membrane empêche le système immunitaire du receveur de pénétrer la microcapsule tout en laissant diffuser librement les nutriments, le glucose et l’insuline. Avant l’application de cette technique chez l’humain, quelques défis doivent encore être relevés, dont la biocompatibilité de ce système. La biocompatibilité fait ici référence à la biocompatibilité du biomatériau utilisé pour la fabrication des microcapsules, l’alginate, mais aussi la biocompatibilité des microcapsules reliée à leur stabilité. En effet, il a été remarqué que, lors d’implantation in vivo de microcapsules fabriquées avec de l’alginate non purifiée, ceci induisait un phénomène nommé Réaction de l’Hôte contre la Microcapsule (RHM). De plus, il est connu que la stabilité des microcapsules APA peut influencer leur biocompatibilité puisqu’une microcapsule endommagée ou brisée pourrait laisser s’échapper les cellules du greffon chez le receveur. Nous croyons qu’une compréhension des processus d’initiation de la RHM en fonction de l’efficacité des procédés de purification d’alginate (et donc des quantités de contaminants présents dans l’alginate) ainsi que l’augmentation de la stabilité des microcapsules APA pourront améliorer la biocompatibilité de ce dispositif, ce que tente de démontrer les résultats présentés dans cette thèse. En effet, les résultats obtenus suggèrent que les protéines qui contaminent l’alginate jouent un rôle clé dans l’initiation de la RHM et qu’en diminuant ces quantités de protéines par l’amélioration des procédés de purification d’alginate, on améliore la biocompatibilité de l’alginate. Afin d’augmenter la stabilité des microcapsules APA, nous décrivons une nouvelle technique de fabrication des microcapsules qui implique la présence de liaisons covalentes. Ces nouvelles microcapsules APA réticulées sont très résistantes, n’affectent pas de façon négative la survie des cellules encapsulées et confinent les cellules du greffon à l’intérieur des microcapsules. Cette dernière caractéristique nous permet donc d’augmenter la biocompatibilité des microcapsules APA en protégeant le receveur contre les cellules du greffon.

Exploration fonctionnelle des réponses cellulaires T CD4+ et CD8+ dans l’infection par le VIH-1

L’infection par le VIH-1 est caractérisée par une déplétion progressive des cellules T CD4+ ainsi que par un dysfonctionnement des cellules T qui, en l’absence de traitements anti-rétroviraux, conduit inéluctablement à la progression de la maladie vers le stade SIDA. Certains des mécanismes impliqués dans ce dysfonctionnement de la réponse cellulaire T ont été élucidés et ont révélé un rôle important de la molécule PD-1 dans l’exhaustion des cellules T en phase chronique de l’infection. En effet, des niveaux élevés de PD-1 ont été associés à une charge virale élevée ainsi qu’à une diminution de la production de cytokines et de la capacité de proliférer des cellules T spécifiques du virus. De plus, bloquer in vitro l’interaction de PD-1 avec son ligand PD-L1 en utilisant un anticorps bloquant rétabli la fonction de ces cellules. De façon intéressante, notre groupe ainsi que d’autres équipes, ont montré que l’expression de PD-1 était non seulement augmentée sur les cellules spécifiques de l’antigène mais aussi sur les cellules T totales. Cependant, peu de choses sont connues quant à l’impact de l’expression de PD-1 sur le renouvellement et la différenciation des cellules T qui expriment PD-1, et ce au cours de l’infection. L’expression de PD-1 n’a notamment pas été étudiée en phase aigue de l’infection. Nous montrons clairement que, aussi bien chez les individus en phase aigue qu’en phase chronique de l’infection, l’expression de PD-1 est augmentée sur toutes les sous-populations T, y compris les cellules naïves. Nous avons également mis en relief une distribution anormale des sous-populations T, ces cellules ayant un phénotype plus différencié, et ce à tous les stades de la maladie. Dans cette thèse, nous discutons le rôle possible de PD-1 dans l’homéostasie des cellules T chez les individus infectés par le VIH-1. En étudiant la transition de la phase aigue à la phase chronique de l’infection, nous avons trouvé que les sous-populations T CD8+ des individus récemment infectés exprimaient moins de PD-1 que celles des individus à un stade plus avancé de la maladie. Ces niveaux plus élevés de PD-1 sur les cellules T CD8+ en phase chronique sont associés à des niveaux réduits de prolifération in vivo – comme mesuré par l’expression de Ki67 – suggérant que l’expression de PD-1 est partiellement impliquée dans cette perte de fonction des cellules T CD8+. De plus, les cellules naïves s’accumulent en fréquence lors de la transition de la phase aigue à la phase chronique de l’infection. Considérant que les cellules naïves expriment déjà des hauts niveaux de PD-1, nous avons émis l’hypothèse que l’activation initiale des cellules T chez les individus chroniquement infectés est affectée. En résumé, nous proposons un modèle où des hauts niveaux d’expression de PD-1 sont associés à (1) un dysfonctionnement de la réponse cellulaire T CD8+ et (2) un défaut d’activation des cellules naïves ce qui contribue non seulement à la progression de la maladie mais aussi ce qui va limiter l’efficacité de potentiels vaccins dans l’infection par le VIH-1 en empêchant toute nouvelle réponse d’être initiée. Afin de mieux disséquer la réponse immunitaire mise en place lors d’une infection comme celle du VIH-1, nous avons développé un outil qui permet de détecter les cellules T CD4+ i.e. des tétramères de CMH de classe II. Ces réactifs ont pour but d’augmenter l’avidité du CMH de classe II pour son ligand et donc de détecter des TCR de faible affinité. Dans cette thèse, nous décrivons une méthode originale et efficace pour produire diverses molécules de HLA-DR liant de façon covalente le peptide antigénique. Mieux déterminer les mécanismes responsables de l’exhaustion des cellules T dans l’infection par le VIH-1 et de la progression de la maladie, ainsi que développer des outils de pointe pour suivre ces réponses T, est central à une meilleure compréhension de l’interaction entre le virus et le système immunitaire de l’hôte, et permettra ainsi le développement de stratégies pertinentes pour lutter contre l’infection par le VIH-1.

Zinc as an agent for the prevention of biofilm formation by pathogenic bacteria

Les biofilms sont des communautés structurées de micro-organismes enrobées dans une matrice extracellulaire. Les biofilms sont impliqués dans la persistance de plusieurs maladies infectieuses et la matrice extracellulaire du biofilm protège les bactéries contre les cellules du système immunitaire de l'hôte, les antibiotiques et les désinfectants. Récemment notre laboratoire a démontré que le zinc inhibe la formation de biofilm chez Actinobacillus pleuropneumoniae, une bactérie pathogène du porc. Le but de cette étude est d'évaluer l'effet du zinc sur la croissance et la formation du biofilm chez différentes bactéries pathogènes du porc, telles que Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Haemophilus parasuis, Salmonella, Staphylococcus aureus et Streptococcus suis. Les bactéries ont été cultivées dans des plaques de 96 puits sous condition optimale de formation de biofilm et les biofilms ont été colorés au cristal violet. La présence du biofilm a été confirmée par microscopie confocale à balayage laser à l’aide du marqueur fluorescent FilmTracerTM FM ® 1-43. À des concentrations micromolaires, le zinc inhibe faiblement la croissance bactérienne et bloque d'une manière dose-dépendante la formation de biofilm d’A. pleuropneumoniae, Salmonella Typhimurium et H. parasuis. De plus, la formation de biofilm de E. coli, S. aureus et S. suis a été faiblement inhibée par le zinc. Nos résultats indiquent que le zinc a un effet inhibiteur sur la formation de biofilm de la plupart des pathogènes bactériens d'origine porcine. Cependant, le mécanisme sous-jacent de l'activité anti-biofilm du zinc reste à être caractérisé.

Rôle des cellules dendritiques dans la modulation de la réponse immunitaire de l'hôte contre Streptococcus suis

Streptococcus suis est un important pathogène porcin et agent zoonotique responsable de méningites et de septicémies. À ce jour, les mécanismes impliqués dans la réponse immunitaire de l’hôte lors de l’infection par S. suis sont peu connus; et il en est de même pour les stratégies utilisées par S. suis afin de déjouer cette réponse. L’augmentation de l’incidence et de la sévérité des cas humains souligne le besoin d’une meilleure compréhension des interactions entre S. suis et le système immunitaire afin de générer une réponse immunitaire efficace contre ce pathogène. Les cellules dendritiques (DCs) sont de puissantes cellules présentatrices d’antigènes qui stimulent les lymphocytes T et B, assurant la liaison entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. L’objectif principal de ce projet était d’évaluer le rôle joué par différents facteurs de virulence de S. suis sur la modulation de la fonction des DCs et de la réponse T-dépendante. Nous avons examiné l’effet des facteurs clés pour la virulence de S. suis, dont la capsule polysaccharidique (CPS), les modifications de la paroi cellulaire (D-alanylation de l’acide lipotéichoïque et N-déacétylation du peptidoglycane) et la toxine suilysine, sur l’activation et la maturation de DCs murines dérivées de la moelle osseuse (bmDCs). Suite à l’infection par S. suis, les bmDCs sont activées et subissent un processus de maturation caractérisé par l’augmentation de l’expression de molécules de co-stimulation et la production de cytokines pro-inflammatoires. La CPS est le principal facteur interférant avec la production de cytokines, même si les modifications de la paroi cellulaire et la suilysine peuvent également moduler la production de certaines cytokines. Enfin, la CPS, les modifications de la paroi cellulaire et la suilysine interfèrent avec la déposition du complément à la surface des bactéries et, en conséquence, avec le « killing » dépendant du complément. Les résultats ont été confirmés à l’aide de bmDCs porcines. Nous avons aussi voulu identifier les récepteurs cellulaires impliqués dans la reconnaissance de S. suis par les DCs. Nous avons démontré que la production de cytokines et l’expression des molécules de co-stimulation par les DCs sont fortement dépendantes de la signalisation par MyD88, suggérant que les DCs reconnaissent S. suis et deviennent activées majoritairement via la signalisation par les récepteurs de type Toll (TLRs). En effet, on remarque une diminution de la production de plusieurs cytokines ainsi que de l’expression de certaines molécules de co-stimulation chez les DCs TLR2-/- ou TLR2-/- et TLR9-/- double négatives. Finalement, le récepteur NOD2 semblait jouer un rôle partiel dans l’activation des DCs suite à une infection par S. suis.Enfin, nous avons évalué les conséquences de la modulation des fonctions des DCs sur le développement de la réponse T-dépendante. Les splénocytes totaux produisent plusieurs cytokines en réponse à S. suis. Des analyses in vivo et ex vivo ont permis d’observer l’implication des cellules T CD4+ et le développement d’une réponse de type « T helper » 1 (TH1) bien que la quantité de cytokines TH1 produites lors de l’infection in vivo par S. suis demeure assez basse. La CPS de S. suis interfère avec la production de plusieurs cytokines par les cellules T in vitro. Expérimentalement, l’infection induite par S. suis résulte en de faibles niveaux de production d’anticorps anti-S. suis, mais aussi d’anticorps dirigés contre l’ovalbumine utilisée comme antigène rapporteur. Cette interférence est corrélée avec la sévérité des signes cliniques, suggérant que S. suis interfère avec le développement d’une réponse immunitaire adaptative appropriée qui serait requise pour contrôler la progression de l’infection. Les résultats de cette étude mèneront à une meilleure compréhension de la réponse immunitaire de l’hôte lors de l’infection par S. suis.

Molecular Characterisation and Phylogenetic Analysis of a Novel Isoform of Hepatic Antimicrobial Peptide, Hepcidin (Zc-hepc1), from the Coral Fish Moorish idol, Zanclus cornutus (Linnaeus,1758)

Hepcidin is a family of short cysteine-rich antimicrobial peptides (AMPs) participating in various physiological functions with inevitable role in host immune responses. Present study deals with identification and characterisation of a novel hepcidin isoform from coral fish Zanclus cornutus. The 81 amino acid (aa) preprohepcidin obtained from Z. cornutus consists of a hydrophobic aa rich 22 mer signal peptide, a highly variable proregion of 35 aa and a bioactive mature peptide with 8 conserved cysteine residues which contribute to the disulphide back bone. The mature hepcidin, Zc-hepc1 has a theoretical isoelectric point of 7.46, a predicted molecular weight of 2.43 kDa and a net positive charge of ?1. Phylogenetic analysis grouped Z. cornutus hepcidin with HAMP2 group hepcidins confirming the divergent evolution of hepcidin-like peptide in fishes. Zc-hepc1 can attain a b-hairpin-like structure with two antiparallel b-sheets. This is the first report of an AMP from the coral fish Z. cornutus.

Doença periodontal no cão caraterização da doença periodontal no hospital veterinário montenegro : estudo 50 casos : periodo : 1 de setembro a 1 de março de 2012

As doenças periodontais perfazem 75% das alterações odontológicas em humanos e diversos estudos epidemiológicos mostram que esta afeção acomete cerca de 85% de cães acima dos três anos de idade. A doença periodontal trata-se de uma doença de origem infeciosa causada por bactérias, pela alteração da capacidade de resposta imunológica do hospedeiro à infeção e tem uma relação documentada com fatores predisponentes, tais como a idade, raça, formato da cabeça, obesidade e dieta. Tem como principal agente causador de doença a placa bacteriana associada à falta de higienização ou profilaxia dentária regular. Assumindo que a cavidade oral pode atuar como foco de infeção, a doença periodontal traduz-se pela inflamação da gengiva (gengivite), e a destruição de tecidos que suportam e protegem o dente (periodontite). Além da elevada carga bacteriana local, as bactérias presentes em lesões da cavidade oral podem entrar na circulação sanguínea e atingir outros órgãos, pelo fenómeno de anacorese, causando infeções sistémicas graves. Têm sido efetuadas várias pesquisas sobre a etiologia e patogenia da doença periodontal, mas são escassos os trabalhos concentrados na orientação, sensibilização e percepção dos proprietários na profilaxia e controlo da doença. O desconhecimento da importância deste tema é um factor que tem vindo a dificultar a adopção de medidas profiláticas, tornando-se assim necessário incluir o proprietário na teia relacional epidemiológica da doença periodontal. Esta é uma condição necessária para a aquisição de novas posturas clínicas no que diz respeito ao controlo da doença e consequente diminuição de intervenções médicas ou cirúrgicas com finalidades terapêuticas.

The pathology of Plasmodium chabaudi infection is not ameliorated by the secreted filarial nematode immunomodulatory molecule, ES-62

ES-62 is a phosphorylcholine-containing glycoprotein secreted by filarial nematodes. This molecule has been shown to reduce the severity of inflammation in collagen-induced arthritis (CIA) in mice, a model of rheumatoid arthritis, via down-regulation of anti-collagen type 1 immune responses. Malaria parasites induce a pro-inflammatory host immune response and many of the symptoms of malaria are immune system-mediated. Therefore we have asked whether the immunomodulatory properties of ES-62 can down-regulate the severity of malaria infection in BALB/c mice infected with Plasmodium chabaudi. We have found that ES-62 has no significant effect on the course of P. chabaudi parasitaemia, and does not significantly affect any of the measures of malaria-induced pathology taken throughout infection.

Identification of a novel mammalian post-translational modification, phosphocholine, on placental secretory polypeptides

Placental neurokinin B appears to be post-translationally modified by phosphocholine (PC) attached to the aspartyl side chain at residue 4 of the mature peptide. Corticotrophin releasing factor (CRF) was found to be expressed by the rat placenta with the main secreted forms being phosphocholinated proCRF+/- one or two polysaccharide moieties. A combination of high-pressure liquid chromatography (HPLC) and two-site immunometric analysis suggested that PC was also attached to the placental precursors of adrenocorticotrophin, hemokinin, activin and follistatin. However, the fully processed forms of rat placental activin and CRF were free of PC. Formerly, the parasitic filarial nematodes have used PC as a post-translational modification, attached via the polysaccharicle moiety of certain secretory glycoproteins to attenuate the host immune system allowing parasite survival, but it is the PC group itself which endows the carrier with the biological activity. The fact that treatment of proCRF peptides with phospholipase C but not endoglycosidase destroyed PC immunoreactivity suggested a simpler mode of attachment of PC to placental peptides than that used by nematodes. Thus, it is possible that by analogy the placenta uses its secreted phosphocholinated hormones to modulate the mother's immune system and help protect the placenta from rejection.

Molecular archaeology of Flaviviridae untranslated regions: duplicated RNA structures in the replication enhancer of flaviviruses and pestiviruses emerged via convergent evolution.

RNA secondary structures in the 3'untranslated regions (3'UTR) of the viruses of the family Flaviviridae, previously identified as essential (promoters) or beneficial (enhancers) for replication, have been analysed. Duplicated enhancer elements are revealed as a global feature in the evolution of the 3'UTR of distantly related viruses within the genera Flavivirus and Pestivirus. For the flaviviruses, duplicated structures occur in the 3'UTR of all four distantly related ecological virus subgroups (tick-borne, mosquito-borne, no known vector and insect-specific flaviviruses (ISFV). RNA structural differences distinguish tick-borne flaviviruses with discrete pathogenetic characteristics. For Aedes- and Culex-associated ISFV, secondary RNA structures with different conformations display numerous short ssRNA direct repeats, exposed as loops and bulges. Long quadruplicate regions comprise almost the entire 3'UTR of Culex-associated ISFV. Extended duplicated sequence and associated RNA structures were also discovered in the 3'UTR of pestiviruses. In both the Flavivirus and Pestivirus genera, duplicated RNA structures were localized to the enhancer regions of the 3'UTR suggesting an adaptive role predominantly in wild-type viruses. We propose sequence reiteration might act as a scaffold for dimerization of proteins involved in assembly of viral replicase complexes. Numerous nucleotide repeats exposed as loops/bulges might also interfere with host immune responses acting as a molecular sponge to sequester key host proteins or microRNAs.

From insect to man: Photorhabdus sheds light on the emergence of human pathogenicity

Photorhabdus are highly effective insect pathogenic bacteria that exist in a mutualistic relationship with Heterorhabditid nematodes. Unlike other members of the genus, Photorhabdus asymbiotica can also infect humans. Most Photorhabdus cannot replicate above 34°C, limiting their host-range to poikilothermic invertebrates. In contrast, P. asymbiotica must necessarily be able to replicate at 37°C or above. Many well-studied mammalian pathogens use the elevated temperature of their host as a signal to regulate the necessary changes in gene expression required for infection. Here we use RNA-seq, proteomics and phenotype microarrays to examine temperature dependent differences in transcription, translation and phenotype of P. asymbiotica at 28°C versus 37°C, relevant to the insect or human hosts respectively. Our findings reveal relatively few temperature dependant differences in gene expression. There is however a striking difference in metabolism at 37°C, with a significant reduction in the range of carbon and nitrogen sources that otherwise support respiration at 28°C. We propose that the key adaptation that enables P. asymbiotica to infect humans is to aggressively acquire amino acids, peptides and other nutrients from the human host, employing a so called “nutritional virulence” strategy. This would simultaneously cripple the host immune response while providing nutrients sufficient for reproduction. This might explain the severity of ulcerated lesions observed in clinical cases of Photorhabdosis. Furthermore, while P. asymbiotica can invade mammalian cells they must also resist immediate killing by humoral immunity components in serum. We observed an increase in the production of the insect Phenol-oxidase inhibitor Rhabduscin normally deployed to inhibit the melanisation immune cascade. Crucially we demonstrated this molecule also facilitates protection against killing by the alternative human complement pathway.

Inhibition of interferon-gamma-induced nitric oxide production in endotoxin-activated macrophages by cytolethal distending toxin

Introduction: Cytolethal distending toxin (CDT) is a DNA-targeting agent produced by certain pathogenic gram-negative bacteria such as the periodontopathogenic organism Aggregatibacter actinomycetemcomitans. CDT targets lymphocytes and other cells causing cell cycle arrest and apoptosis, impairing the host immune response and contributing to the persistence of infections caused by this microorganism. In this study we explored the effects of CDT on the innate immune response, by investigating how it affects production of nitric oxide (NO) by macrophages. Methods: Murine peritoneal macrophages were stimulated with Escherichia coli sonicates and NO production was measured in the presence or not of active CDT. Results: We observed that CDT promptly and significantly inhibited NO production by inducible nitric oxide synthase (iNOS) in a dose-dependent manner. This inhibition is directed towards interferon-gamma-dependent pathways and is not mediated by either interleukin-4 or interleukin-10. Conclusion: This mechanism may constitute an important aspect of the immunosuppression mediated by CDT and may have potential clinical implications in A. actinomycetemcomitans infections.

Perfil de memória e ativação de linfócitos T na leishmaniose visceral

Visceral leishmaniasis (VL) in Brazil is a disease caused by Leishmania infantum chagasi (L.i.chagasi). The clinical evolution post-infection depends on the vertebrate host immune response, which is genetically mediated. This study aimed to evaluate the immune response of individuals living in endemic area for VL in the state of the Rio Grande do Norte, considering individuals with VL under treatment (n = 9), recovered VL <1 year post treatment (n = 10), > 10 years posttreatment (n = 9), uninfected individuals living in endemic areas (n = 7), individuals that lost DTH response (n=6) and asymptomatic individuals for VL (n=9). Peripheral blood cells were evaluated in the presence and absence of soluble Leishmania antigens (SLA) and ex vivo, to determine activation, presence of regulatory cells and memory cells. The Leishmania parasitemia and anti-Leishmania antibodies were determined respectively by qPCR and ELISA. Cells from individuals with VL under treatment showed less cell activation after stimulation with SLA for the markers CD4/CD69, CD8/CD69 and CD8/CD25 compared with VL post treatment treatment (p <0.001). Apparently uninfected individuals have a higher cell activation than symptomatic VL (p <0.001), with the exception of CD8/CD25 marker (p = 0.6662). On the other hand, in the ex-vivo group, significant differences were observed for CD4/CD69, CD8/CD69 and CD8/CD25 between the 4 groups due to increased cell activation present in cells of individuals symptomatic LV (p <0.001). VL cells under treatment, ex vivo, have a lower percentage of memory cells (CD4/CD45RO and CD8/CD45RO) than individuals VL post-treatment or control group (p = <0.01). Likewise, individuals with symptomatic VL have fewer regulatory cells when stimulated by SLA [CD4/CD25 (p = 0.0022) and CD4/FOXP3 (p = 0.0016)] and in the ex-vivo group (p = 0.0017). Finally, DNA isolated from recovered VL contained Leishmania DNA, supporting the hypothesis of non-sterile clinical cure for Leishmania infection. Recovered VL, even 10 years after treatment have high levels of memory cells, which may be due to the presence of stimulation, either by reexposure to Leishmania or non-sterile cure