Detection of specific antibodies in cows after injection of PPD

The diagnosis of bovine tuberculosis aims to identify the immune response against mycobacterial antigens. Although Single Intradermal Comparative Cervical Tuberculin test (SICCT) is broadly used for first identification of the disease, the performance of ELISAs has been investigated for diagnosis improvement. The present study expected to find out the influence of intradermal skin tests on the results of ELISAs using the recombinant proteins MPB70 and MPB83 as antigens on cows from a naturally infected herd. Results were analyzed by the F-test, Mann-Whitney and Friedman tests Although comparable to both proteins, results showed that positive animals presented a tendency of augment reactivity to MPB70, representing a tendency for a booster effect, but not to MPB83.

Analysis of hematologic and serum chemistry values of Spheniscus magellanicus with molecular detection of avian malarial parasites (Plasmodium spp.)

Magellanic penguins (Spheniscus magellanicus) routinely migrate from their breeding colonies to Southern Brazil often contracting diseases during this migration, notably avian malaria, which has been already reported in Brazil and throughout the world. Detection of Plasmodium spp. in blood smears is the routine diagnostic method of avian malaria, however it has a low sensitivity rate when compared to molecular methods. Considering the negative impact of avian malaria on penguins, the aim of this study was to detect the presence of Plasmodium spp. in Magellanic penguins using Polymerase Chain Reaction (PCR) and by verifying clinical, hematological, and biochemical alterations in blood samples as well as to verify the likely prognosis in response to infection. Blood samples were obtained from 75 penguins to determine packed cell volume (PCV), red blood cell (RBC) and white blood cell (WBC) counts, mean corpuscular volume (MCV), uric acid, total protein, albumin, globulin and aspartate aminotransferase (AST) activity levels. Whole blood samples were used for PCR assays. Plasmodium spp. was detected in 32.0% of the specimens using PCR and in 29.3% using microscopic analyses. Anorexia, diarrhea and neurological disorders were more frequent in penguins with malaria and a significant weight difference between infected and non-infected penguins was detected. PCV and MCV rates showed no significant difference. RBC and WBC counts were lower in animals with avian malaria and leukopenia was present in some penguins. Basophil and lymphocyte counts were lower in infected penguins along with high monocyte counts. There was no significant difference in AST activities between infected and non-infected animals. There was a significant increase in uric acid values, however a decrease in albumin values was observed in infected penguins. Based on this study, we concluded that Plasmodium spp. occurs in Magellanic penguins of rehabilitation centers in Southeastern Brazil, compromising the weight of infected animals with clinical alterations appearing in severe cases of this disease. It was also noted that, although the hematological abnormalities presented by these animals may not have been conclusive, leukopenia, monocytosis and the decrease of basophils and lymphocytes revealed an unfavorable prognosis, and Plasmodium spp. infections may progress with elevated uric acid concentration and low albumin levels.

Cytokine gene expression and molecular detection of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosisin organs of experimentally infected mice

AbstractMycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP) can infect ruminants and remain subclinical for long periods within herds. The identification of organs that are more susceptible to infection and the evaluation of cytokine expression at the site of infection are important to understand the pathogenesis of MAP. In this study, the probability of detection of MAP-DNA and the expression of cytokines in organs of C57BL/6 mice infected intraperitoneally for 120 days were evaluated. Among the evaluated organs, the spleen (85%), colon (75%) and liver (60%) had the highest frequency of positivity. When compared these frequencies between organs, it has been found that the spleen had 1.54 times as likely to be positive in relation to the ileum, and 2.0 times more likely in relation to the Peyer's patches. In addition, at 60 days post-infection, the spleen and the liver were responsible for upregulation of IFN-γ , and the ileum by TNF-α and IL-4. The results indicate that the spleen is the best organ for evaluating an experimental infection by MAP, especially in the initial stages of the infection. Moreover, it showed that the spleen, liver and ileum have a direct role in the inflammatory response in experimental models.

DETECTION OF GLYPHOSATE-RESISTANT PALMER AMARANTH (Amaranthus palmeri) IN AGRICULTURAL AREAS OF MATO GROSSO, BRAZIL

ABSTRACT The recent introduction of Palmer amaranth (Amaranthus palmeri) in Brazilian agricultural areas may promote several changes on weed management, especially in no-till systems and in glyphosate-resistant crops, since glyphosate-resistant biotypes of A. palmerihave been frequently selected in other countries. Therefore, this research was developed in order to evaluate the glyphosate susceptibility of a Palmer amaranth biotype recently identified in the State of Mato Grosso, Brazil. For this purpose, glyphosate susceptibility of three Amaranthusbiotypes was compared: A.hybridus var. patulus, collected in the State of Rio Grande do Sul - Brazil; A.hybridus var. patulus, collected in the State of São Paulo - Brazil; and A.palmeri, collected in the State of Mato Grosso - Brazil. Dose-response curves were generated for all biotypes, considering eight rates of glyphosate and six replicates. All the experiments were repeated twice. Both A.hybridus biotypes were satisfactorily controlled by glyphosate, demanding rates equal to or lower than 541.15 g a.e. ha-1 for 80% control (LD80). The A.palmeri biotype was not controlled by glyphosate in any of the assessments and required rates greater than 4,500 g a.e. ha-1 to reach LD80, which are economically and environmentally unacceptable. Comparison of the Brazilian A.palmeri biotype to the A. hybridus biotypes, as well as, to the results available in scientific international literature, led to the conclusion that the Brazilian Palmer amaranth biotype is resistant to glyphosate.

A liquid phase blocking ELISA for the detection of antibodies against infectious bronchitis virus

A liquid phase blocking ELISA (LPB-ELISA) was developed for the detection and measurement of antibodies against infectious bronchitis virus (IBV). The purified and nonpurified virus used as antigen, the capture and detector antibodies, and the chicken hyperimmune sera were prepared and standardized for this purpose. A total of 156 sera from vaccinated and 100 from specific pathogen-free chickens with no recorded contact with the virus were tested. The respective serum titers obtained in the serum neutralization test (SNT) were compared with those obtained in the LPB-ELISA. There was a high correlation (r2 = 0.8926) between the two tests. The LPB-ELISA represents a single test suitable for the rapid detection of antibodies against bronchitis virus in chicken sera, with good sensitivity (88%), specificity (100%) and agreement (95.31%).

Detection of specific IgE antibodies in parasite diseases

Activation of Th1 or Th2 cells is associated with production of specific immunoglobulin isotypes, offering the opportunity to use antibody measurement for evaluation of T cell function. Schistosomiasis and visceral leishmaniasis are diseases associated with Th2 activation. However, an IgE response is not always detected in these patients. In the present study we evaluated specific IgE antibodies to S. mansoni and L. chagasi antigens by ELISA after depletion of serum IgG with protein G immobilized on Sepharose beads or RF-absorbent (purified sheep IgG antibodies anti-human IgG). In schistosomiasis patients, specific IgE to SWAP antigen was demonstrable in only 10 of 21 patients (48%) (mean absorbance ± SD = 0.102 ± 0.195) when unabsorbed serum was used. Depletion of IgG with protein G increased the number of specific IgE-positive tests to 13 (62%) and the use of RF-absorbent increased the number of positive results to 20 (95%) (mean absorbances ± SD = 0.303 ± 0.455 and 0.374 ± 0.477, respectively). Specific IgE anti-L. chagasi antibodies were not detected in unabsorbed serum from visceral leishmaniasis patients. When IgG was depleted with protein G, IgE antibodies were detected in only 3 (11%) of 27 patients, and the use of RF-absorbent permitted the detection of this isotype in all 27 visceral leishmaniasis sera tested (mean absorbance ± SD = 0.104 ± 0.03). These data show that the presence of IgG antibodies may prevent the detection of a specific IgE response in these parasite diseases. RF-absorbent, a reagent that blocks IgG-binding sites and also removes rheumatoid factor, was more efficient than protein G for the demonstration of specific IgE antibodies.

Detection of early apoptosis and cell death in T CD4+ and CD8+ cells from lesions of patients with localized cutaneous leishmaniasis

Human localized cutaneous leishmaniasis (LCL), induced by Leishmania braziliensis, ranges from a clinically mild, self-healing disease with localized cutaneous lesions to severe forms which can present secondary metastatic lesions. The T cell-mediated immune response is extremely important to define the outcome of the disease; however, the underlying mechanisms involved are not fully understood. A flow cytometric analysis of incorporation of 7-amino actinomycin D and CD4+ or CD8+ T cell surface phenotyping was used to determine whether different frequencies of early apoptosis or accidental cell death occur at different stages of LCL lesions. When all cells obtained from a biopsy sample were analyzed, larger numbers of early apoptotic and dead cells were observed in lesions from patients with active disease (mean = 39.5 ± 2.7%) as compared with lesions undergoing spontaneous healing (mean = 17.8 ± 2.2%). Cells displaying normal viability patterns obtained from active LCL lesions showed higher numbers of early apoptotic events among CD8+ than among CD4+ T cells (mean = 28.5 ± 3.8 and 15.3 ± 3.0%, respectively). The higher frequency of cell death events in CD8+ T cells from patients with LCL may be associated with an active form of the disease. In addition, low frequencies of early apoptotic events among the CD8+ T cells were observed in two patients with self-healing lesions. Although the number of patients in the latter group was small, it is possible to speculate that, during the immune response, differences in apoptotic events in CD4+ and CD8+ T cell subsets could be responsible for controlling the CD4/CD8 ratio, thus leading to healing or maintenance of disease.

Humoral response to low molecular weight antigens of Mycobacterium tuberculosis by tuberculosis patients and contacts

Much effort has been devoted to the identification of immunologically important antigens of Mycobacterium tuberculosis and to the combination of target antigens to which antibodies from serum of tuberculous patients could react specifically. We searched for IgG antibodies specific for antigens of 45 to 6 kDa obtained after sonication of the well-characterized wild M. tuberculosis strain in order to detect differences in the antibody response to low molecular weight antigens from M. tuberculosis between patients with pulmonary tuberculosis and contacts. Specific IgG antibodies for these antigens were detected by Western blot analysis of 153 serum samples collected from 51 patients with confirmed pulmonary tuberculosis. Three samples were collected from each patient: before therapy, and after 2 and 6 months of treatment. We also analyzed 25 samples obtained from contacts, as well as 30 samples from healthy individuals with known tuberculin status, 50 samples from patients with other lung diseases and 200 samples from healthy blood donors. The positive predictive value for associated IgG reactivity against the 6-kDa and 16-kDa antigens, 6 and 38 kDa, and 16 and 38 kDa was 100% since simultaneous reactivity for these antigens was absent in healthy individuals and individuals with other lung diseases. This association was observed in 67% of the patients, but in only 8% of the contacts. The humoral response against antigens of 16 and 6 kDa seems to be important for the detection of latent tuberculosis since the associated reactivity to these antigens is mainly present in individuals with active disease.

The determination of the helium discharge detector response to fixed gases

The Beckman Helium Discharge Detector has been found to be sensitive to the fixed gases oxygen, nitrogen, and hydrogen at detection levels 10-100 times more sensitive than possible with a Bow-Mac Thermal Conductivity Detector. Detection levels o~ approximately 1.9 E-4 ~ v/v oxygen, 3.1 E-4 ~ v/v nitrogen, and 3.0 E-3 ~ v/v hydrogen are estimated. Response of the Helium Discharge Detector was not linear, but is useable for quantitation over limited ranges of concentration using suitably prepared working standards. Cleanliness of the detector discharge electrodes and purity of the helium carrier and discharge gas were found to be critical to the operation of the detector. Higher sensitivities of the Helium Discharge Detector may be possible by the design and installation of a sensitive, solid-state electrometer.

Developmental and individual differences in novelty and error detection in 10-year-old children and young adults /

Event-related potentials were recorded from 10-year-old children and young adults in order to examine the developmental dififerences in two frontal lobe functions: detection of novel stimuli during an auditory novelty oddball task, and error detection during a visual flanker task. All participants showed a parietally-maximal P3 in response to auditory stimuli. In children, novel stimuli generated higher P3 amplitudes at the frontal site compared with target stimuli, whereas target stimuli generated higher P3 amplitudes at the parietal site compared with novel stimuli. Adults, however, had higher P3 amplitude to novel tones compared with target tones at each site. Children also had greater P3 amplitude at more parietal sites than adults during the novelty oddball and flanker tasks. Furthermore, children and adults did not show a significant reduction in P3 amplitude from the first to second novel stimulus presentation. No age differences were found with respect to P3 latency to novel and target stimuli. These findings suggest that the detection of novel and target stimuli is mature in 10-year-olds. Error trials typically elicit a negative ERP deflection (the ERN) with a frontal-central scalp distribution that may reflect response monitoring. There is also evidence of a positive ERP peak (the Pe) with a posterior scalp distribution which may reflect subjective recognition of a response. Both children and adults showed an ERN and Pe maximal at frontal-central sites. Children committed more errors, had smaller ERN across sites, and had a larger Pe at the parietal site than adults. This suggests that response monitoring is still immature in 10-year-olds whereas recognition of and emotional responses to errors may be similar in children and adults.

Evaporative respiratory cooling augments pit organ thermal detection in rattlesnakes

Rattlesnakes use their facial pit organs to sense external thermal fluctuations. A temperature decrease in the heat-sensing membrane of the pit organ has the potential to enhance heat flux between their endothermic prey and the thermal sensors, affect the optimal functioning of thermal sensors in the pit membrane and reduce the formation of thermal ‘‘afterimages’’, improving thermal detection. We examined the potential for respiratory cooling to improve strike behaviour, capture, and consumption of endothermic prey in the South American rattlesnake, as behavioural indicators of thermal detection. Snakes with a higher degree of rostral cooling were more accurate during the strike, attacking warmer regions of their prey, and relocated and consumed their prey faster. These findings reveal that by cooling their pit organs, rattlesnakes increase their ability to detect endothermic prey; disabling the pit organs caused these differences to disappear. Rattlesnakes also modify the degree of rostral cooling by altering their breathing pattern in response to biologically relevant stimuli, such as a mouse odour. Our findings reveal that low humidity increases their ability to detect endothermic prey, suggesting that habitat and ambush sites election in the wild may be influenced by external humidity levels as well as temperature.

The roles of the somatosensory cortices in the perception of noxious and innocuous stimuli

Résumé Les premières études électrophysiologiques et anatomiques ont établi le rôle crucial du cortex somatosensoriel primaire et secondaire (SI et SII) dans le traitement de l'information somatosensorielle. Toutefois, les récentes avancées en techniques d’imagerie cérébrale ont mis en question leur rôle dans la perception somatosensorielle. La réorganisation du cortex somatosensoriel est un phénomène qui a été proposé comme cause de la douleur du membre fantôme chez les individus amputés. Comme la plupart des études se sont concentrées sur le rôle du SI, une étude plus approfondie est nécessaire. La présente série d'expériences implique une exploration du rôle des régions somatosensorielles dans la perception des stimuli douleureux et non-douleureux chez des volontaires sains et patients avec des douleurs de membre fantôme. La première étude expérimentale présentée dans le chapitre 3 est une méta-analyse des études de neuro-imagerie employant des stimuli nociceptifs chez des volontaires sains. En comparaison aux précédentes, la présente étude permet la génération de cartes quantitatives probabilistes permettant la localisation des régions activées en réponse à des stimuli nociceptifs. Le rôle du cortex somatosensoriel dans la perception consciente de stimuli chauds a été étudié dans le chapitre 4 grâce à une étude d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, dans laquelle des stimuli thermiques douloureux et non-douloureux ont été administrés de manière contrebalancée. Grâce à cette procédure, la perception de la chaleur fut atténuée par les stimuli douloureux, ce qui permit la comparaison des stimuli consciemment perçus avec ceux qui ne le furent pas. Les résultats ont montrés que les stimulations chaudes perçues ont engendré l’activation de l’aire SI controlatérale, ainsi que de la région SII. Grâce à l’évaluation clinique de patients amputés présentant une altération de leurs perceptions somatosensorielles, il est également possible de dessiner un aperçu des régions corticales qui sous-tendent ces modifications perceptuelles. Dans le chapitre 5 nous avons émis l'hypothèse proposant que les sensations du membre fantôme représentent un corrélat perceptuel de la réorganisation somatotopique des représentations sensorielles corticales. En effet, la réorganisation des sensations peut donner des indices sur les régions impliquées dans la genèse des sensations référées. Ainsi, un protocole d’évaluation sensoriel a été administré à un groupe de patients affligés de douleur au niveau du membre fantôme. Les résultats ont montré que, contrairement aux études précédentes, les sensations diffèrent grandement selon le type et l'intensité des stimuli tactiles, sans évidence de la présence d’un modèle spatialement localisé. Toutefois, les résultats actuels suggèrent que les régions corticales à champs récepteurs bilatéraux présentent également des modifications en réponse à une déafférentation. Ces études présentent une nouvelle image des régions corticales impliquées dans la perception des stimuli somatosensoriels, lesquelles comprennent les aires SI et SII, ainsi que l'insula. Les résultats sont pertinents à notre compréhension des corrélats neurologiques de la perception somatosensorielle consciente.

Encodage des forces tactiles dans le cortex somatosensoriel primaire

Les deux fonctions principales de la main sont la manipulation d’objet et l’exploration tactile. La détection du glissement, rapportée par les mécanorécepteurs de la peau glabre, est essentielle pour l’exécution de ces deux fonctions. Durant la manipulation d’objet, la détection rapide du micro-glissement (incipient slip) amène la main à augmenter la force de pince pour éviter que l’objet ne tombe. À l’opposé, le glissement est un aspect essentiel à l’exploration tactile puisqu’il favorise une plus grande acuité tactile. Pour ces deux actions, les forces normale et tangentielle exercées sur la peau permettent de décrire le glissement mais également ce qui arrive juste avant qu’il y ait glissement. Toutefois, on ignore comment ces forces contrôlées par le sujet pourraient être encodées au niveau cortical. C’est pourquoi nous avons enregistré l’activité unitaire des neurones du cortex somatosensoriel primaire (S1) durant l’exécution de deux tâches haptiques chez les primates. Dans la première tâche, deux singes devaient saisir une pastille de métal fixe et y exercer des forces de cisaillement sans glissement dans une de quatre directions orthogonales. Des 144 neurones enregistrés, 111 (77%) étaient modulés à la direction de la force de cisaillement. L’ensemble de ces vecteurs préférés s’étendait dans toutes les directions avec un arc variant de 50° à 170°. Plus de 21 de ces neurones (19%) étaient également modulés à l’intensité de la force de cisaillement. Bien que 66 neurones (59%) montraient clairement une réponse à adaptation lente et 45 autres (41%) une réponse à adaptation rapide, cette classification ne semblait pas expliquer la modulation à l’intensité et à la direction de la force de cisaillement. Ces résultats montrent que les neurones de S1 encodent simultanément la direction et l’intensité des forces même en l’absence de glissement. Dans la seconde tâche, deux singes ont parcouru différentes surfaces avec le bout des doigts à la recherche d’une cible tactile, sans feedback visuel. Durant l’exploration, les singes, comme les humains, contrôlaient les forces et la vitesse de leurs doigts dans une plage de valeurs réduite. Les surfaces à haut coefficient de friction offraient une plus grande résistance tangentielle à la peau et amenaient les singes à alléger la force de contact, normale à la peau. Par conséquent, la somme scalaire des composantes normale et tangentielle demeurait constante entre les surfaces. Ces observations démontrent que les singes contrôlent les forces normale et tangentielle qu’ils appliquent durant l’exploration tactile. Celles-ci sont également ajustées selon les propriétés de surfaces telles que la texture et la friction. Des 230 neurones enregistrés durant la tâche d’exploration tactile, 96 (42%) ont montré une fréquence de décharge instantanée reliée aux forces exercées par les doigts sur la surface. De ces neurones, 52 (54%) étaient modulés avec la force normale ou la force tangentielle bien que l’autre composante orthogonale avait peu ou pas d’influence sur la fréquence de décharge. Une autre sous-population de 44 (46%) neurones répondait au ratio entre la force normale et la force tangentielle indépendamment de l’intensité. Plus précisément, 29 (30%) neurones augmentaient et 15 (16%) autres diminuaient leur fréquence de décharge en relation avec ce ratio. Par ailleurs, environ la moitié de tous les neurones (112) étaient significativement modulés à la direction de la force tangentielle. De ces neurones, 59 (53%) répondaient à la fois à la direction et à l’intensité des forces. L’exploration de trois ou quatre différentes surfaces a permis d’évaluer l’impact du coefficient de friction sur la modulation de 102 neurones de S1. En fait, 17 (17%) neurones ont montré une augmentation de leur fréquence de décharge avec l’augmentation du coefficient de friction alors que 8 (8%) autres ont montré le comportement inverse. Par contre, 37 (36%) neurones présentaient une décharge maximale sur une surface en particulier, sans relation linéaire avec le coefficient de friction des surfaces. La classification d’adaptation rapide ou lente des neurones de S1 n’a pu être mise en relation avec la modulation aux forces et à la friction. Ces résultats montrent que la fréquence de décharge des neurones de S1 encode l’intensité des forces normale et tangentielle, le ratio entre les deux composantes et la direction du mouvement. Ces résultats montrent que le comportement d’une importante sous-population des neurones de S1 est déterminé par les forces normale et tangentielle sur la peau. La modulation aux forces présentée ici fait le pont entre les travaux évaluant les propriétés de surfaces telles que la rugosité et les études touchant à la manipulation d’objets. Ce système de référence s’applique en présence ou en absence de glissement entre la peau et la surface. Nos résultats quant à la modulation des neurones à adaptation rapide ou lente nous amènent à suggérer que cette classification découle de la manière que la peau est stimulée. Nous discuterons aussi de la possibilité que l’activité des neurones de S1 puisse inclure une composante motrice durant ces tâches sensorimotrices. Finalement, un nouveau cadre de référence tridimensionnel sera proposé pour décrire et rassembler, dans un même continuum, les différentes modulations aux forces normale et tangentielle observées dans S1 durant l’exploration tactile.

Detection of methotrexate using surface plasmon resonance biosensors for chemotherapy monitoring

Le méthotrexate (MTX), un agent anti-cancéreux fréquemment utilisé en chimiothérapie, requiert généralement un suivi thérapeutique de la médication (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) pour surveiller son niveau sanguin chez le patient afin de maximiser son efficacité tout en limitant ses effets secondaires. Malgré la fenêtre thérapeutique étroite entre l’efficacité et la toxicité, le MTX reste, à ce jour, un des agents anti-cancéreux les plus utilisés au monde. Les techniques analytiques existantes pour le TDM du MTX sont coûteuses, requièrent temps et efforts, sans nécessairement fournir promptement les résultats dans le délai requis. Afin d’accélérer le processus de dosage du MTX en TDM, une stratégie a été proposée basée sur un essai compétitif caractérisé principalement par le couplage plasmonique d’une surface métallique et de nanoparticules d’or. Plus précisément, l’essai quantitatif exploite la réaction de compétition entre le MTX et une nanoparticule d’or fonctionnalisée avec l’acide folique (FA-AuNP) ayant une affinité pour un récepteur moléculaire, la réductase humaine de dihydrofolate (hDHFR), une enzyme associée aux maladies prolifératives. Le MTX libre mixé avec les FA-AuNP, entre en compétition pour les sites de liaison de hDHFR immobilisés sur une surface active en SPR ou libres en solution. Par la suite, les FA-AuNP liées au hDHFR fournissent une amplification du signal qui est inversement proportionnelle à la concentration de MTX. La résonance des plasmons de surface (SPR) est généralement utilisée comme une technique spectroscopique pour l’interrogation des interactions biomoléculaires. Les instruments SPR commerciaux sont généralement retrouvés dans les grands laboratoires d’analyse. Ils sont également encombrants, coûteux et manquent de sélectivité dans les analyses en matrice complexe. De plus, ceux-ci n’ont pas encore démontré de l’adaptabilité en milieu clinique. Par ailleurs, les analyses SPR des petites molécules comme les médicaments n’ont pas été explorés de manière intensive dû au défi posé par le manque de la sensibilité de la technique pour cette classe de molécules. Les développements récents en science des matériaux et chimie de surfaces exploitant l’intégration des nanoparticules d’or pour l’amplification de la réponse SPR et la chimie de surface peptidique ont démontré le potentiel de franchir les limites posées par le manque de sensibilité et l’adsorption non-spécifique pour les analyses directes dans les milieux biologiques. Ces nouveaux concepts de la technologie SPR seront incorporés à un système SPR miniaturisé et compact pour exécuter des analyses rapides, fiables et sensibles pour le suivi du niveau du MTX dans le sérum de patients durant les traitements de chimiothérapie. L’objectif de cette thèse est d’explorer différentes stratégies pour améliorer l’analyse des médicaments dans les milieux complexes par les biocapteurs SPR et de mettre en perspective le potentiel des biocapteurs SPR comme un outil utile pour le TDM dans le laboratoire clinique ou au chevet du patient. Pour atteindre ces objectifs, un essai compétitif colorimétrique basé sur la résonance des plasmons de surface localisée (LSPR) pour le MTX fut établi avec des nanoparticules d’or marquées avec du FA. Ensuite, cet essai compétitif colorimétrique en solution fut adapté à une plateforme SPR. Pour les deux essais développés, la sensibilité, sélectivité, limite de détection, l’optimisation de la gamme dynamique et l’analyse du MTX dans les milieux complexes ont été inspectés. De plus, le prototype de la plateforme SPR miniaturisée fut validé par sa performance équivalente aux systèmes SPR existants ainsi que son utilité pour analyser les échantillons cliniques des patients sous chimiothérapie du MTX. Les concentrations de MTX obtenues par le prototype furent comparées avec des techniques standards, soit un essai immunologique basé sur la polarisation en fluorescence (FPIA) et la chromatographie liquide couplée avec de la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) pour valider l’utilité du prototype comme un outil clinique pour les tests rapides de quantification du MTX. En dernier lieu, le déploiement du prototype à un laboratoire de biochimie dans un hôpital démontre l’énorme potentiel des biocapteurs SPR pour utilisation en milieux clinique.

Recognition of hepatitis C virus RNA by toll like receptors 7 and 8 : implications for the initiation of innate immune response

Le virus de l’hépatite C (VHC) est un virus à ARN simple brin positif (ssARN) qui se replique dans le foie. Deux cents millions de personnes sont infectées par le virus dans le monde et environ 80% d’entre elles progresseront vers un stade chronique de l’infection. Les thérapies anti-virales actuelles comme l’interféron (IFN) ou la ribavirin sont de plus en plus utilisées mais ne sont efficaces que dans la moitié des individus traités et sont souvent accompagnées d’une toxicité ou d’effets secondaires indésirables. Le système immunitaire inné est essentiel au contrôle des infections virales. Les réponses immunitaires innées sont activées suite à la reconnaissance par les Pathogen Recognition Receptors (PRRs), de motifs macromoléculaires dérivés du virus appelés Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs). Bien que l'activation du système immunitaire par l'ARN ou les protéines du VHC ait été largement étudiée, très peu de choses sont actuellement connues concernant la détection du virus par le système immunitaire inné. Et même si l’on peut très rapidement déceler des réponses immunes in vivo après infection par le VHC, l’augmentation progressive et continue de la charge virale met en évidence une incapacité du système immunitaire à contrôler l’infection virale. Une meilleure compréhension des mécanismes d’activation du système immunitaire par le VHC semble, par conséquent, essentielle au développement de stratégies antivirales plus efficaces. Dans le présent travail nous montrons, dans un modèle de cellule primaire, que le génome ARN du VHC contient des séquences riches en GU capables de stimuler spécifiquement les récepteurs de type Toll (TLR) 7 et 8. Cette stimulation a pour conséquence la maturation des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs), le production d’interféron de type I (IFN) ainsi que l’induction de chémokines et cytokines inflammatoires par les différentes types de cellules présentatrices d’antigènes (APCs). Les cytokines produites après stimulation de monocytes ou de pDCs par ces séquences ssARN virales, inhibent la production du virus de façon dépendante de l’IFN. En revanche, les cytokines produites après stimulation de cellules dendritiques myéloïdes (mDCs) ou de macrophages par ces mêmes séquences n’ont pas d’effet inhibiteur sur la production virale car les séquences ssARN virales n’induisent pas la production d’IFN par ces cellules. Les cytokines produites après stimulation des TLR 7/8 ont également pour effet de diminuer, de façon indépendante de l’IFN, l’expression du récepteur au VHC (CD81) sur la lignée cellulaire Huh7.5, ce qui pourrait avoir pour conséquence de restreindre l’infection par le VHC. Quoiqu’il en soit, même si les récepteurs au VHC comme le CD81 sont largement exprimés à la surface de différentes sous populations lymphocytaires, les DCs et les monocytes ne répondent pas aux VHC, Nos résultats indiquent que seuls les macrophages sont capables de reconnaître le VHC et de produire des cytokines inflammatoires en réponse à ce dernier. La reconnaissance du VHC par les macrophages est liée à l’expression membranaire de DC-SIGN et l’engagement des TLR 7/8 qui en résulte. Comme d’autres agonistes du TLR 7/8, le VHC stimule la production de cytokines inflammatoires (TNF-α, IL-8, IL-6 et IL-1b) mais n’induit pas la production d’interféron-beta par les macrophages. De manière attendue, la production de cytokines par des macrophages stimulés par les ligands du TLR 7/8 ou les séquences ssARN virales n’inhibent pas la réplication virale. Nos résultats mettent en évidence la capacité des séquences ssARN dérivées du VHC à stimuler les TLR 7/8 dans différentes populations de DC et à initier une réponse immunitaire innée qui aboutit à la suppression de la réplication virale de façon dépendante de l’IFN. Quoiqu’il en soit, le VHC est capable d’échapper à sa reconnaissance par les monocytes et les DCs qui ont le potentiel pour produire de l’IFN et inhiber la réplication virale après engagement des TLR 7/8. Les macrophages possèdent quant à eux la capacité de reconnaître le VHC grâce en partie à l’expression de DC-SIGN à leur surface, mais n’inhibent pas la réplication du virus car ils ne produisent pas d’IFN. L’échappement du VHC aux défenses antivirales pourrait ainsi expliquer l’échec du système immunitaire inné à contrôler l’infection par le VHC. De plus, la production de cytokines inflammatoires observée après stimulation in vitro des macrophages par le VHC suggère leur potentielle contribution dans l’inflammation que l’on retrouve chez les individus infectés par le VHC.