Cerebrospinal fluid antimicroglial antibodies in Alzheimer disease: a putative marker of an ongoing inflammatory process.

Immunocompetent microglia play an important role in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Antimicroglial antibodies in the cerebrospinal fluid (CSF) in clinically diagnosed AD patients have been previously recorded. Here, we report the results of the analysis of the CSF from 38 autopsy cases: 7 with definite AD; 14 with mild and 10 with moderate Alzheimer's type pathology; and 7 controls. Antimicroglial antibodies were identified in 70% of patients with definite AD, in 80% of patients with moderate and in 28% of patients with mild Alzheimer's type pathology. CSF antimicroglial antibodies were not observed in any of the control cases. The results show that CSF antimicroglial antibodies are present in the majority of patients with definite AD and also in cases with moderate Alzheimer's type changes. They may also indicate dysregulation of microglial function. Together with previous observations, these findings indicate that compromised immune defense mechanisms play an important role in the pathogenesis of AD.

Association of mutations in the NALP3/CIAS1/PYPAF1 gene with a broad phenotype including recurrent fever, cold sensitivity, sensorineural deafness, and AA amyloidosis.

OBJECTIVE: Familial cold urticaria (FCU) and Muckle-Wells syndrome (MWS) are dominantly inherited autoinflammatory disorders that cause rashes, fever, arthralgia, and in some subjects, AA amyloidosis, and have been mapped to chromosome 1q44. Sensorineural deafness in MWS, and provocation of symptoms by cold in FCU, are distinctive features. This study was undertaken to characterize the genetic basis of FCU, MWS, and an overlapping disorder in French Canadian, British, and Indian families, respectively. METHODS: Mutations in the candidate gene NALP3, which has also been named CIAS1 and PYPAF1, were sought in the study families, in a British/Spanish patient with apparent sporadic MWS, and in matched population controls. Identified variants were sought in 50 European subjects with uncharacterized, apparently sporadic periodic fever syndromes, 48 subjects with rheumatoid arthritis (RA), and 19 subjects with juvenile idiopathic arthritis (JIA). RESULTS: Point mutations, encoding putative protein variants R262W and L307P, were present in all affected members of the Indian and French Canadian families, respectively, but not in controls. The R262W variant was also present in the subject with sporadic MWS. The V200M variant was present in all affected members of the British family with MWS, in 2 of the 50 subjects with uncharacterized periodic fevers, and in 1 of 130 Caucasian and 2 of 48 Indian healthy controls. No mutations were identified among the subjects with RA or JIA. CONCLUSION: These findings confirm that mutations in the NALP3/CIAS1/PYPAF1 gene are associated with FCU and MWS, and that disease severity and clinical features may differ substantially within and between families. Analysis of this gene will improve classification of patients with inherited or apparently sporadic periodic fever syndromes.

Nucleotide sequence of the 5' noncoding region and part of the gag gene of mouse mammary tumor virus; identification of the 5' splicing site for subgenomic mRNAs.

We have determined the sequence of the first 1371 nucleotides at the 5' end of the genome of mouse mammary tumor virus using molecularly cloned proviral DNA of the GR virus strain. The most likely initiation codon used for the gag gene of mouse mammary tumor virus is the first one, located 312 nucleotides from the 5' end of the viral RNA. The 5' splicing site for the subgenomic mRNA's is located approximately 288 nucleotides downstream from the 5' end of the viral RNA. From the DNA sequence the amino acid sequence of the N-terminal half of the gag precursor protein, including p10 and p21, was deduced (353 amino acids).

Primary motor cortex involvement in Alzheimer disease.

In Alzheimer disease (AD) the involvement of entorhinal cortex, hippocampus, and associative cortical areas is well established. Regarding the involvement of the primary motor cortex the reported data are contradictory. In order to determine whether the primary motor cortex is involved in AD, the brains of 29 autopsy cases were studied, including, 17 cases with severe cortical AD-type changes with definite diagnoses of AD, 7 age-matched cases with discrete to moderate cortical AD-type changes, and 5 control cases without any AD-type cortical changes. Morphometric analysis of the cortical surface occupied by senile plaques (SPs) on beta-amyloid-immunostained sections and quantitative analysis of neurofibrillary tangles (NFTs) on Gallyas-stained sections was performed in 5 different cortical areas including the primary motor cortex. The percentage of cortical surface occupied by SPs was similar in all cortical areas, without significant difference and corresponded to 16.7% in entorhinal cortex, 21.3% in frontal associative, 16% in parietal associative, and 15.8% in primary motor cortex. The number of NFTs in the entorhinal cortex was significantly higher (41 per 0.4 mm2), compared with those in other cortical areas (20.5 in frontal, 17.9 in parietal and 11.5 in the primary motor cortex). Our findings indicate that the primary motor cortex is significantly involved in AD and suggest the appearance of motor dysfunction in late and terminal stages of the disease.

Interrelationship between serum and sputum inflammatory mediators in chronic obstructive pulmonary disease

Little is known about airway inflammatory markers in chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The objective of the present study was to identify and try to correlate pulmonary and peripheral blood inflammatory markers in COPD. In a cross-sectional study on patients with stable COPD, induced sputum and blood samples were collected for the determination of C-reactive protein, eosinophilic cationic protein, serum amyloid A protein, a-1 antitrypsin (a-1AT), and neutrophil elastase. Twenty-two patients were divided into two groups according to post-bronchodilator forced expiratory volume in the first second (%FEV1): group 1 (N = 12, FEV1 <40%) and group 2 (N = 10, FEV1 ³40%). An increase in serum elastase, eosinophilic cationic protein and a-1AT was observed in serum markers in both groups. Cytology revealed the same total number of cells in groups 1 and 2. There was a significantly higher number of neutrophils in group 1 compared to group 2 (P < 0.05). No difference in eosinophils or macrophages was observed between groups. Serum elastase was positively correlated with serum a-1AT (group 1, r = 0.81, P < 0.002 and group 2, r = 0.83, P < 0.17) and negatively correlated with FEV1 (r = -0.85, P < 0.03 and -0.14, P < 0.85, respectively). The results indicate the presence of chronic and persistent pulmonary inflammation in stable patients with COPD. Induced sputum permitted the demonstration of the existence of a subpopulation of cells in which neutrophils predominated. The serum concentration of all inflammatory markers did not correlate with the pulmonary functional impairment.

Extracting Ramachandran torsional angle distributions from 2D NMR data using Tikhonov regularization /

Solid state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is a powerful technique for studying structural and dynamical properties of disordered and partially ordered materials, such as glasses, polymers, liquid crystals, and biological materials. In particular, twodimensional( 2D) NMR methods such as ^^C-^^C correlation spectroscopy under the magicangle- spinning (MAS) conditions have been used to measure structural constraints on the secondary structure of proteins and polypeptides. Amyloid fibrils implicated in a broad class of diseases such as Alzheimer's are known to contain a particular repeating structural motif, called a /5-sheet. However, the details of such structures are poorly understood, primarily because the structural constraints extracted from the 2D NMR data in the form of the so-called Ramachandran (backbone torsion) angle distributions, g{^,'4)), are strongly model-dependent. Inverse theory methods are used to extract Ramachandran angle distributions from a set of 2D MAS and constant-time double-quantum-filtered dipolar recoupling (CTDQFD) data. This is a vastly underdetermined problem, and the stability of the inverse mapping is problematic. Tikhonov regularization is a well-known method of improving the stability of the inverse; in this work it is extended to use a new regularization functional based on the Laplacian rather than on the norm of the function itself. In this way, one makes use of the inherently two-dimensional nature of the underlying Ramachandran maps. In addition, a modification of the existing numerical procedure is performed, as appropriate for an underdetermined inverse problem. Stability of the algorithm with respect to the signal-to-noise (S/N) ratio is examined using a simulated data set. The results show excellent convergence to the true angle distribution function g{(j),ii) for the S/N ratio above 100.

Génomique fonctionnelle des cellules corticotropes hypophysaires : contrôle génétique de la gestion systémique des stress

L'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) permet de maintenir l'homéostasie de l'organisme face à divers stress. Qu'ils soient de nature psychologique, physique ou inflammatoire/infectieux, les stress provoquent la synthèse et la libération de CRH par l'hypothalamus. Les cellules corticotropes hypophysaires perçoivent ce signal et en réaction, produisent et sécrètent l'ACTH. Ceci induit la synthèse des glucocorticoïdes (Gc) par le cortex surrénalien; ces stéroïdes mettent le système métabolique en état d’alerte pour la réponse au stress et à l’agression. Les Gc ont le rôle essentiel de contrôler les défenses de l'organisme, en plus d'exercer une rétro-inhibition sur l'axe HPA. L'ACTH est une petite hormone peptidique produite par le clivage d'un précurseur: la pro-opiomélanocortine (POMC). À cause de sa position critique dans la normalisation de l'homéostasie, le contrôle transcriptionnel du gène Pomc a fait l'objet d'études approfondies au cours des dernières décennies. Nous savons maintenant que la région promotrice du gène Pomc permet une expression ciblée dans les cellules POMC hypophysaires. L'étude du locus Pomc par des technologies génomiques m'a permis de découvrir un nouvel élément de régulation qui est conservé à travers l'évolution des mammifères. La caractérisation de cet enhancer a démontré qu'il dirige une expression restreinte à l'hypophyse, et plus particulièrement dans les cellules corticotropes. De façon intéressante, l'activité de cet élément dépend d'un nouveau site de liaison recrutant un homodimère du facteur de transcription Tpit, dont l'expression est également limitée aux cellules POMC de l'hypophyse. La découverte de cet enhancer ajoute une toute nouvelle dimension à la régulation de l'expression de POMC. Les cytokines pro-inflammatoires IL6/LIF et les Gc sont connus pour leur antagonisme sur la réaction inflammatoire et sur le promoteur Pomc via l'action des facteurs de transcription Stat3 et GR respectivement. L'analyse génomique des sites liés ii par ces deux facteurs nous a révélé une interrelation complexe et a permis de définir un code transcriptionnel entre ces voies de signalisation. En plus de leur action par interaction directe avec l’ADN au niveau des séquences régulatrices, ces facteurs interagissent directement entre eux avec des résultats transcriptionnels différents. Ainsi, le recrutement de GR par contact protéine:protéine (tethering) sur Stat3 étant lié à l'ADN provoque un antagonisme transcriptionnel. Inversement, le tethering de Stat3 sur GR supporte une action synergique, tout comme leur co-recrutement à l'ADN sur des sites contigus ou composites. Lors d'une activation soutenue, ce synergisme entre les voies IL6/LIF et Gc induit une réponse innée de défense cellulaire. Ainsi lors d'un stress majeur, ce mécanisme de défense est mis en branle dans toutes les cellules et tissus. En somme, les travaux présentés dans cette thèse définissent les mécanismes transcriptionnels engagés dans le combat de l'organisme contre les stress. Plus particulièrement, ces mécanismes ont été décrits au niveau de la réponse globale des corticotropes et du gène Pomc. Il est essentiel pour l'organisme d'induire adéquatement ces mécanismes afin de faire face aux stress et d'éviter des dérèglements comme les maladies inflammatoires et métaboliques.

Studies on IL-18 in HIV infection : effects of the cytokine on intestinal integrity, and platelets as a new source of the cytokine

L'interleukine IL-18 (IL-18), un membre de la famille de l’IL-1, est une cytokine pro-inflammatoire multifonctionnelle. Elle est produite par les monocytes, les macrophages, les cellules dendritiques, les cellules épithéliales, les kératinocytes et le cortex surrénal dans le corps humain. Cette cytokine est d'abord produite comme une protéine précurseure inactive, qui est par la suite clivée en une forme mature par la caspase-1 activée. La caspase, en elle-même, existe comme précurseur inactif dans les cellules humaines et requiert l'assemblage d'inflammasomes pour son activation. L'IL-18 pour joue un rôle clé dans la médiation des conditions inflammatoires. Notre laboratoire et d'autres ont montré que l'infection par le VIH est accompagnée d'une augmentation des taux circulants d'IL-18 avec une diminution des niveaux de son antagoniste, l'interleukine-18 binding protein (IL-18BP). Dans cette thèse, nous démontrons pour que l'IL-18 est également produite et sécrétée par les plaquettes humaines lors de leur activation. Les plaquettes contiennent des composants de l'inflammasome. Ils assemblent et activent la caspase-1, qui ensuite traite le précurseur de l'IL-18 dans sa forme mature au cours du processus d'activation des plaquettes. La cytokine est synthétisée de novo lors de l'activation des plaquettes. Contrairement à l'IL-18, les plaquettes expriment constitutivement l’IL-18BP, et la libèrent de manière constitutive, ainsi que lors de l'activation. L'IL-18 et l'IL-18BP sont colocalisés avec CD63, un marqueur pour les granules α des plaquettes. L'IL-18 libéré des plaquettes constitue la source principale de cette cytokine dans la circulation humaine chez les individus sains. Nous avons identifié des concentrations faibles de cette cytokine dans les lysats de plaquettes chez les individus infectés par le VIH par rapport à ceux en santé. D'autre part, les concentrations ont été augmentées dans le sérum et le plasma pauvre en plaquettes chez les individus infectés. Des résultats similaires ont été obtenus avec l'IL-18BP dans les lysats de plaquettes d'individus sains et infectés par le VIH. Cependant, des quantités plus faibles de cet antagoniste ont été trouvées dans le sérum et le plasma pauvre en plaquettes d'individus infectés par le VIH par rapport à ceux en santé. Nos résultats ont des implications importantes pour les maladies inflammatoires chroniques dans laquelle une activité accrue de l'IL-18 joue un rôle pathogène. Le VIH est également accompagné par une inflammation intestinale et une diminution de l'intégrité intestinale, mesurée par la réparation de la muqueuse, la régénération et la perméabilité. Cependant, on en sait peu sur la relation entre le niveau élevé de l'IL-18 associé à l'infection au VIH et la perméabilité intestinale: ceci n'a jamais été étudié. Dans cette thèse, nous démontrons le rôle du virus et sa protéine Tat à augmenter la production d'IL-18 chez deux lignées de cellules épithéliales intestinales (HT29 et Caco2) ainsi qu'une diminution de l'IL-18BP. L'IL-18 induit une hyperperméabilité de la barrière épithéliale en perturbant à la fois les jonctions serrées et adhérentes, et ce, en modulant l'expression et la distribution de l'occludine, de claudine-2 et de la bêta-caténine. Une désorganisation de l'actine F a également été observée dans les cellules lors de l'incubation avec l'IL-18. Les mêmes observations ont été faites avec la protéine Tat du VIH-1. Après une incubation prolongée, l'IL-18 a causé la mort des cellules intestinales et induit l'apoptose par l'activation de la caspase-1 et la caspase-3. Fait intéressant, les taux plasmatiques de lipopolysaccharides chez trois catégories différentes de patients au VIH (ART-naïf, ART-traitée et contrôleurs élite) sont en corrélation avec les niveaux plasmatiques de l'IL-18. Enfin, nous avons étudié la voie de signalisation à travers laquelle l'IL-18 induit une perméabilité intestinale accrue. En bref, nos études identifient les plaquettes comme une source importante d'IL-18, et leur activation lors d'une infection à VIH contribue à des concentrations accrues de cette cytokine. Le virus entraine également l'augmentation de la production de cytokines par les cellules épithéliales intestinales. L'activité biologique accrue de ces cytokines contribue à la pathogenèse du sida en augmentant la perméabilité intestinale et en causant la mort des cellules intestinales. L'IL-18 pourrait servir de cible moléculaire pour retarder la progression du sida et réduire l'inflammation chronique dans un stade précoce d'une infection à VIH.

Développements et applications de méthodes computationnelles pour l'étude de l'agrégation des protéines amyloïdes

Les protéines sont au coeur de la vie. Ce sont d'incroyables nanomachines moléculaires spécialisées et améliorées par des millions d'années d'évolution pour des fonctions bien définies dans la cellule. La structure des protéines, c'est-à-dire l'arrangement tridimensionnel de leurs atomes, est intimement liée à leurs fonctions. L'absence apparente de structure pour certaines protéines est aussi de plus en plus reconnue comme étant tout aussi cruciale. Les protéines amyloïdes en sont un exemple marquant : elles adoptent un ensemble de structures variées difficilement observables expérimentalement qui sont associées à des maladies neurodégénératives. Cette thèse, dans un premier temps, porte sur l'étude structurelle des protéines amyloïdes bêta-amyloïde (Alzheimer) et huntingtine (Huntington) lors de leur processus de repliement et d'auto-assemblage. Les résultats obtenus permettent de décrire avec une résolution atomique les interactions des ensembles structurels de ces deux protéines. Concernant la protéine bêta-amyloïde (AB), nos résultats identifient des différences structurelles significatives entre trois de ses formes physiologiques durant ses premières étapes d'auto-assemblage en environnement aqueux. Nous avons ensuite comparé ces résultats avec ceux obtenus au cours des dernières années par d'autres groupes de recherche avec des protocoles expérimentaux et de simulations variés. Des tendances claires émergent de notre comparaison quant à l'influence de la forme physiologique de AB sur son ensemble structurel durant ses premières étapes d'auto-assemblage. L'identification des propriétés structurelles différentes rationalise l'origine de leurs propriétés d'agrégation distinctes. Par ailleurs, l'identification des propriétés structurelles communes offrent des cibles potentielles pour des agents thérapeutiques empêchant la formation des oligomères responsables de la neurotoxicité. Concernant la protéine huntingtine, nous avons élucidé l'ensemble structurel de sa région fonctionnelle située à son N-terminal en environnement aqueux et membranaire. En accord avec les données expérimentales disponibles, nos résultats sur son repliement en environnement aqueux révèlent les interactions dominantes ainsi que l'influence sur celles-ci des régions adjacentes à la région fonctionnelle. Nous avons aussi caractérisé la stabilité et la croissance de structures nanotubulaires qui sont des candidats potentiels aux chemins d'auto-assemblage de la région amyloïde de huntingtine. Par ailleurs, nous avons également élaboré, avec un groupe d'expérimentateurs, un modèle détaillé illustrant les principales interactions responsables du rôle d'ancre membranaire de la région N-terminal, qui sert à contrôler la localisation de huntingtine dans la cellule. Dans un deuxième temps, cette thèse porte sur le raffinement d'un modèle gros-grain (sOPEP) et sur le développement d'un nouveau modèle tout-atome (aaOPEP) qui sont tous deux basés sur le champ de force gros-grain OPEP, couramment utilisé pour l'étude du repliement des protéines et de l'agrégation des protéines amyloïdes. L'optimisation de ces modèles a été effectuée dans le but d'améliorer les prédictions de novo de la structure de peptides par la méthode PEP-FOLD. Par ailleurs, les modèles OPEP, sOPEP et aaOPEP ont été inclus dans un nouveau code de dynamique moléculaire très flexible afin de grandement simplifier leurs développements futurs.

Differential changes in transforming growth factor β isoform expression during postnatal cardiac growth

Transforming growth factor-β (TGF-β) is synthesised as an inactive precursor protein; this is cleaved to produce the mature peptide and a latency associated protein (LAP), which remains associated with the mature peptide until activation by LAP degradation. Isoform specific antibodies raised against the LAPs for TGF-β2and -β3were used to determine the myocardial levels of LAP (activatable TGF-β) and full length precursor (inactive TGF-β) forms during post-natal development in the rat. TGF-β2was present predominantly as the precursor in 2 day old myocardium. There was an age-dependent shift from precursor protein to LAP between 2 and 28 days. A corresponding increase in the level of mature (activatable) TGF-β2was found. TGF-β3was detected in significant quantities only as LAP. However, a four-fold increase in the expression of TGF-β3LAP was observed between 2 and 28 days. The substantial increases in activatable forms of TGF-β2and -β3that occur in myocardium during the first 28 days of life in the rat support a role for these proteins in post-natal cardiac development.

Lunasin in cereal seeds: what is the origin?

Lunasin is a peptide from soybean seeds which has been demonstrated to have anticancer properties. It has also been reported in cereal seeds: wheat, rye, barley and Triticale. However, extensive searches of transcriptome and DNA sequence databases for wheat and other cereals have failed to identify sequences encoding either the lunasin peptide or a precursor protein. This raises the question of the origin of the lunasin reported in cereal grain.

Assembly of Recombinant Israeli Acute Paralysis virus capsids

The dicistrovirus Israeli Acute Paralysis Virus (IAPV) has been implicated in the worldwide decline of honey bees. Studies of IAPV and many other bee viruses in pure culture are restricted by available isolates and permissive cell culture. Here we show that coupling the IAPV major structural precursor protein ORF2 to its cognate 3C-like processing enzyme results in processing of the precursor to the individual structural proteins in a number of insect cell lines following expression by a recombinant baculovirus. The efficiency of expression is influenced by the level of IAPV 3C protein and moderation of its activity is required for optimal expression. The mature IAPV structural proteins assembled into empty capsids that migrated as particles on sucrose velocity gradients and showed typical dicistrovirus like morphology when examined by electron microscopy. Monoclonal antibodies raised to recombinant capsids were configured into a diagnostic test specific for the presence of IAPV. Recombinant capsids for each of the many bee viruses within the picornavirus family may provide virus specific reagents for the on-going investigation of the causes of honeybee loss.

Enhancement of the citrulline-nitric oxide cycle in astroglioma cells by the proline-rich peptide-10c from Bothrops jararaca venom

The biological activity of the proline rich decapeptde Bj PRO 10c a processing product of the C type natriuretic peptide precursor protein, expressed in the brain and the venom gland of the pit viper Bothrops jararaca, was originally attributed to the inhibition of the somatic angiotensm converting enzyme activity with subsequent ant hypertensive effect However recent results suggest broader biological activity may also be involved in the cardiovascular effects of this peptide Here we show that Bj PRO 10c enhances and sustains the generation of nitric made (NO) by regulating argininosuccinate synthase activity and thereby velocity of the citrulline NO cycle Bj PRO 10c-mediated effects not restricted to the cardiovascular system since NO production was also induced in cells of astroglial origin Bj PRO 10c was internalized by C6 astroglioma cells where it induces NO production and upregulation of the citrulline NO cycle cells in a dose dependent fashion In view of that, astroglial cells function as L arginine pool for NO production in neighboring neurons, we suggest a regulatory function for Bj PRO-10c on the metabolism of this gaseous neurotransmitter in the CNS Moreover, proliferation of astroglial cells was reduced in the presence of Bj PRO 10c however, cell death was not induced Since NO donors have been studied for the treatment of solid cancers Bj PRO 10c may serve as structural model for developing drugs to improve the effects of cancer therapy based on the peptide`s ability to augment NO production (C) 2010 Elsevier B V All rights reserved

On Hepatitis C Virus Evolution: The Interaction between Virus and Host towards Treatment Outcome

Background:Hepatitis C is a disease spread throughout the world. Hepatitis C virus (HCV), the etiological agent of this disease, is a single-stranded positive RNA virus. Its genome encodes a single precursor protein that yields ten proteins after processing. NS5A, one of the non-structural viral proteins, is most associated with interferon-based therapy response, the approved treatment for hepatitis C in Brazil. HCV has a high mutation rate and therefore high variability, which may be important for evading the immune system and response to therapy. The aim of this study was to analyze the evolution of NS5A quasispecies before, during, and after treatment in patients infected with HCV genotype 3a who presented different therapy responses.Methods:Viral RNA was extracted, cDNA was synthesized, the NS5A region was amplified and cloned, and 15 clones from each time-point were sequenced. The sequences were analyzed for evolutionary history, genetic diversity and selection.Results:This analysis shows that the viral population that persists after treatment for most non-responder patients is present in before-treatment samples, suggesting it is adapted to evade treatment. In contrast, the population found in before treatment samples from most end-of-treatment responder patients either are selected out or appears in low frequency after relapse, therefore changing the population structure. The exceptions illustrate the uniqueness of the evolutionary process, and therefore the treatment resistance process, in each patient.Conclusion:Although evolutionary behavior throughout treatment showed that each patient presented different population dynamics unrelated to therapy outcome, it seems that the viral population from non-responders that resists the treatment already had strains that could evade therapy before it started. © 2013 Bittar et al.

Quantificação de proteínas de fase aguda em éguas doadoras de embrião da raça quarto de milha

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA