Lymphocyte subpopulations during cytomegalovirus disease in renal transplant recipients

We have determined the number of circulating T, B and natural killer cells in renal transplant recipients in order to detect changes during cytomegalovirus (CMV) infections. Serial blood samples were taken from 61 patients on standard triple immunosuppression therapy (cyclosporin A, azathioprine and prednisone). Using two-color flow cytometry analysis, the absolute number of CD3+, CD4+, CD8+, CD19+, CD3+HLA-DR+ and CD16+56+ cells was determined. Forty-eight patients (78.7%) developed active CMV infection, and all of them subsequently recovered. Twenty of the infected patients (32.8%) presented symptoms compatible with CMV disease during the infectious process. The number of lymphocytes and their main subpopulations were normal before the onset of CMV disease. During the disease there was a decrease followed by a significant increase (P<0.005) in the number of CD3+, CD4+, CD8+ and CD3+HLA-DR+ cells. No significant changes were observed in natural killer cells or B lymphocytes during the disease. We conclude, as observed in all viremic patients recovering from infection, that recovery is associated with an increase in the number of T cell subsets. The monitoring of different lymphocyte subsets along with antigenemia can be extremely useful in the detection of patients at high risk of developing CMV symptoms, allowing the early introduction of antiviral therapy or the reduction of immunosuppression therapy.

Modulation of B lymphocyte function by an aqueous fraction of the ethanol extract of Cissampelos sympodialis Eichl (Menispermaceae)

Cissampelos sympodialis Eichl species are used in folk medicine for the treatment of asthma, arthritis and rheumatism. In the present study, we investigated the immunomodulatory effect of an aqueous fraction of a 70% (v/v) ethanol extract of C. sympodialis leaves on B lymphocyte function. The hydroalcoholic extract inhibited the in vitro proliferative response of resting B cells induced by LPS (IC50 = 17.2 µg/ml), anti-delta-dextran (IC50 = 13.9 µg/ml) and anti-IgM (IC50 = 24.3 µg/ml) but did not affect the anti-MHC class II antibody-stimulated proliferative response of B cell blasts obtained by stimulation with IL-4 and anti-IgM. Incubation with the hydroalcoholic extract used at 50 µg/ml induced a 700% increase in intracellular cAMP levels. IgM secretion by resting B cells (obtained from normal mice) and polyclonally activated B cells (obtained from Trypanosoma cruzi-infected animals) was inhibited by the hydroalcoholic extract. The latter were more sensitive to the hydroalcoholic extract since 6.5 µg/ml induced a 20% inhibition in the response of cells from normal mice while it inhibited the response of B cells from infected animals by 75%. The present data indicate that the alcoholic extract of C. sympodialis inhibited B cell function through an increase in intracellular cAMP levels. The finding that the hydroalcoholic extract inhibited immunoglobulin secretion suggests a therapeutic use for the extract from C. sympodialis in conditions associated with unregulated B cell function and enhanced immunoglobulin secretion. Finally, the inhibitory effect of the hydroalcoholic extract on B cells may indicate an anti-inflammatory effect of this extract.

Immunological effects of donor lymphocyte infusion in patients with chronic myelogenous leukemia relapsing after bone marrow transplantation

Allogeneic bone marrow transplantation (alloBMT) is the only curative therapy for chronic myelogenous leukemia (CML). This success is explained by the delivery of high doses of antineoplastic agents followed by the rescue of marrow function and the induction of graft-versus-leukemia reaction mediated by allogeneic lymphocytes against host tumor cells. This reaction can also be induced by donor lymphocyte infusion (DLI) producing remission in most patients with CML who relapse after alloBMT. The immunological mechanisms involved in DLI therapy are poorly understood. We studied five CML patients in the chronic phase, who received DLI after relapsing from an HLA-identical BMT. Using flow cytometry we evaluated cellular activation and apoptosis, NK cytotoxicity, lymphocytes producing cytokines (IL-2, IL-4 and IFN-gamma), and unstimulated (in vivo) lymphocyte proliferation. In three CML patients who achieved hematological and/or cytogenetic remission after DLI we observed an increase of the percent of activation markers on T and NK cells (CD3/DR, CD3/CD25 and CD56/DR), of lymphocytes producing IL-2 and IFN-gamma, of NK activity, and of in vivo lymphocyte proliferation. These changes were not observed consistently in two of the five patients who did not achieve complete remission with DLI. The percent of apoptotic markers (Fas, FasL and Bcl-2) on lymphocytes and CD34-positive cells did not change after DLI throughout the different study periods. Taken together, these preliminary results suggest that the therapeutic effect of DLI in the chronic phase of CML is mediated by classic cytotoxic and proliferative events involving T and NK cells but not by the Fas pathway of apoptosis.

Normal skin of HIV-infected individuals contains increased numbers of dermal CD8 T cells and normal numbers of Langerhans cells

Dysregulation of the skin immune system (SIS) could explain the high prevalence of skin disorders in HIV+ individuals. The present study was carried out to determine whether alterations in the cell population of SIS and epidermal immunoactivation occur in the normal skin of HIV+ individuals. Forty-five biopsies were taken from the normal upper arm skin of 45 HIV+ patients and of 15 healthy controls. HIV+ individuals were divided into three categories according to their CD4 cell blood count (<200, 200-499 and ³500/µl). Hematoxylin-eosin was used to stain tissue sections for morphological analysis and immunohistochemistry was used for the evaluation of the frequency of macrophages, Langerhans cells, and CD lymphocyte subsets. In addition, semiquantitative analysis of LFA-1, ICAM-1 and HLA-DR was determined in epidermal cells. Macrophages, Langerhans cells, and CD lymphocyte subsets did not differ significantly between any of the patient categories and the control group. When all HIV+ individuals were compared as a group to the control group, a significant increase in dermal CD8+ T lymphocytes (P < 0.01) and lower CD4-CD8 ratios (P < 0.01) were observed in the HIV+ individuals. Epidermal ICAM-1 and HLA-DR expression was negative in both HIV+ and normal skin biopsies. No evidence of a depletion of the SIS population or of epidermal immunoactivation in normal skin from HIV+ individuals was demonstrable, suggesting that alterations in the central immune system are not necessarily reflected in the SIS of HIV-infected patients.

Sleep deprivation reduces the lymphocyte count in a non-obese mouse model of type 1 diabetes mellitus

The objective of the present study was to determine whether sleep deprivation (SD) would promote changes in lymphocyte numbers in a type 1 diabetes model (non-obese diabetic, NOD, mouse strain) and to determine whether SD would affect female and male NOD compared to Swiss mice. The number of lymphocytes in peripheral blood after 24 and 96 h of SD (by multiple platform method) or equivalent period of time in home-cage controls was examined prior to the onset of diabetes. SD for 96 h significantly reduced lymphocytes in male Swiss mice compared to control (8.6 ± 2.1 vs 4.1 ± 0.7 10³/µL; P < 0.02). In male NOD animals, 24- and 96-h SD caused a significant decrease of lymphocytes compared to control (4.4 ± 0.3 vs 1.6 ± 0.5; P < 0.001 and 4.4 ± 0.3 vs 0.9 ± 0.1 10³/µL; P < 0.00001, respectively). Both 24- and 96-h SD induced a reduction in the number of lymphocytes in female Swiss (7.5 ± 0.5 vs 4.5 ± 0.5, 4.4 ± 0.6 10³/µL; P < 0.001, respectively) and NOD mice (4 ± 0.6 vs 1.8 ± 0.2, 1.2 ± 0.4 10³/µL; P < 0.01, respectively) compared to the respective controls. Loss of sleep induced lymphopenia in peripheral blood in both genders and strains used. Since many cases of autoimmunity present reduced numbers of lymphocytes and, in this study, it was more evident in the NOD strain, our results suggest that SD should be considered a risk factor in the onset of autoimmune disorders.

Water deprivation and the double- depletion hypothesis: common neural mechanisms underlie thirst and salt appetite

Water deprivation-induced thirst is explained by the double-depletion hypothesis, which predicts that dehydration of the two major body fluid compartments, the extracellular and intracellular compartments, activates signals that combine centrally to induce water intake. However, sodium appetite is also elicited by water deprivation. In this brief review, we stress the importance of the water-depletion and partial extracellular fluid-repletion protocol which permits the distinction between sodium appetite and thirst. Consistent enhancement or a de novo production of sodium intake induced by deactivation of inhibitory nuclei (e.g., lateral parabrachial nucleus) or hormones (oxytocin, atrial natriuretic peptide), in water-deprived, extracellular-dehydrated or, contrary to tradition, intracellular-dehydrated rats, suggests that sodium appetite and thirst share more mechanisms than previously thought. Water deprivation has physiological and health effects in humans that might be related to the salt craving shown by our species.

Anthropometric midarm measurements can detect systemic fat-free mass depletion in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Our objective was to determine whether anthropometric measurements of the midarm (MA) could identify subjects with whole body fat-free mass (FFM) depletion. Fifty-five patients (31% females; age: 64.6 ± 9.3 years) with mild/very severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD), 18 smokers without COPD (39% females; age: 49.0 ± 7.3 years) and 23 never smoked controls (57% females; age: 48.2 ± 9.6 years) were evaluated. Spirometry, muscle strength and MA circumference were measured. MA muscle area was estimated by anthropometry and MA cross-sectional area by computerized tomography (CT) scan. Bioelectrical impedance was used as the reference method for FFM. MA circumference and MA muscle area correlated with FFM and biceps and triceps strength. Receiver operating characteristic curve analysis showed that MA circumference and MA muscle area cut-off points presented sensitivity and specificity >82% to discriminate FFM-depleted subjects. CT scan measurements did not provide improved sensitivity or specificity. For all groups, there was no significant statistical difference between MA muscle area [35.2 (29.3-45.0) cm²] and MA cross-sectional area values [36.4 (28.5-43.3) cm²] and the linear correlation coefficient between tests was r = 0.77 (P < 0.001). However, Bland-Altman plots revealed wide 95% limits of agreement (-14.7 to 15.0 cm²) between anthropometric and CT scan measurements. Anthropometric MA measurements may provide useful information for identifying subjects with whole body FFM depletion. This is a low-cost technique and can be used in a wider patient population to identify those likely to benefit from a complete body composition evaluation.

Leukocytosis, muscle damage and increased lymphocyte proliferative response after an adventure sprint race

The effect of an adventure sprint race (ASR) on T-cell proliferation, leukocyte count and muscle damage was evaluated. Seven young male runners completed an ASR in the region of Serra do Espinhaço, Brazil. The race induced a strong leukocytosis (6.22±2.04×103 cells/mm3 beforevs 14.81±3.53×103 cells/mm3after the race), marked by a significant increase of neutrophils and monocytes (P<0.05), but not total lymphocytes, CD3+CD4+ or CD3+CD8+ cells. However, the T-cell proliferative response to mitogenic stimulation was increased (P=0.025) after the race, which contradicted our hypothesis that ASR, as a high-demand competition, would inhibit T-cell proliferation. A positive correlation (P=0.03, r=0.79) was observed between the proliferative response of lymphocytes after the race and the time to complete the race, suggesting that the proliferative response was dependent on exercise intensity. Muscle damage was evident after the race by increased serum levels of aspartate amino transferase (24.99±8.30 vs 50.61±15.76 U/L, P=0.003). The results suggest that humoral factors and substances released by damaged muscle may be responsible for lymphocyte activation, which may be involved in muscle recovery and repair.

Cytokine profile and lymphocyte subsets in type 2 diabetes

Type 2 diabetes mellitus (T2D) is a metabolic disease with inflammation as an important pathogenic background. However, the pattern of immune cell subsets and the cytokine profile associated with development of T2D are unclear. The objective of this study was to evaluate different components of the immune system in T2D patients' peripheral blood by quantifying the frequency of lymphocyte subsets and intracellular pro- and anti-inflammatory cytokine production by T cells. Clinical data and blood samples were collected from 22 men (51.6±6.3 years old) with T2D and 20 nonsmoking men (49.4±7.6 years old) who were matched for age and sex as control subjects. Glycated hemoglobin, high-sensitivity C-reactive protein concentrations, and the lipid profile were measured by a commercially available automated system. Frequencies of lymphocyte subsets in peripheral blood and intracellular production of interleukin (IL)-4, IL-10, IL-17, tumor necrosis factor-α, and interferon-γ cytokines by CD3+ T cells were assessed by flow cytometry. No differences were observed in the frequency of CD19+ B cells, CD3+CD8+ and CD3+CD4+ T cells, CD16+56+ NK cells, and CD4+CD25+Foxp3+ T regulatory cells in patients with T2D compared with controls. The numbers of IL-10- and IL-17-producing CD3+ T cells were significantly higher in patients with T2D than in controls (P<0.05). The frequency of interferon-γ-producing CD3+ T cells was positively correlated with body mass index (r=0.59; P=0.01). In conclusion, this study shows increased numbers of circulating IL-10- and IL-17-producing CD3+ T cells in patients with T2D, suggesting that these cytokines are involved in the immune pathology of this disease.

Capital Income Taxation, Depletion, Allowances and Non-Renewable Resource Extraction

Dans Cet Article, Nous Etudions les Distorsions Que Cause L'impot Sur le Revenu des Societes Dans le Profil de Production des Firmes Extractives et Dans L'allocation des Ressources Entre les Secteurs D'extraction et les Autres Secteurs Soumis a L'impot Sur les Societes. Nous Etudions En Particulier L'allocation D'epuisement, Dont Nous Montrons Qu'elle Peut Trouver Sa Justification, Non Pas a Assurer la Neutralite de L'impot, Mais En Permettant L'etablissement de Taux Effectifs D'imposition Identiques Dans les Secteurs D'extraction et Dans les Autres Secteurs.

Intertemporal and Spatial Depletion of Landfills

This paper generalizes Hotelling's (1931) theory of nonrenewable resources to situations where resource pools and their users are distributed spacially. Extraction and transport costs are assumed to be linear in the rate of extraction, but utilization of each deposit may require a setup cost.

Rôle de la molécule CD47 sur le lymphocyte T dans la régulation de la réponse immunitaire

L’importance respective des lymphocytes T régulateurs naturels générés dans le thymus ou induits en périphérie dans la régulation immunitaire et la résolution de l’inflammation est désormais bien établie. Nous avons contribué à mettre en évidence une nouvelle voie d’induction de lymphocytes T régulateurs périphériques à partir de cellules T humaines CD4+CD25- naïves et mémoires. Nous avons montré que l’engagement de la molécule ubiquitaire transmembranaire CD47 sur la cellule T par un anticorps monoclonal ou par le peptide 4N1K (peptide dérivé du domaine carboxy-terminal de la thrombospondine-1 et spécifique du site de liaison à CD47) induisait des lymphocytes T CD4+ régulateurs exerçant une fonction suppressive sur les lymphocytes T effecteurs. Les propriétés suppressives induites par la thrombospondine-1 confortent les fonctions anti-inflammatoires de cette protéine de la matrice extracellulaire. L’inhibition exercée par les lymphocytes T régulateurs induits dépend du contact intercellulaire entre les cellules T régulatrices et leurs cibles, et est indépendante du TGF-. Nos résultats démontrent également le rôle de CD47 sur le lymphocyte T CD4+ dans la réponse immunitaire spécifique de l’antigène in vivo. En effet, les souris BALB/c déficientes pour CD47 présentent un biais de la sécrétion d’anticorps et de cytokines de type Th1, alors que les souris BALB/c sont décrites comme exprimant un profil de production de cytokines de type Th2. Nos travaux mettent en évidence le rôle de CD47 dans l’inhibition du développement d’une réponse cellulaire et humorale de type Th1 in vivo, confirmant de précédentes études in vitro réalisées avec des cellules T CD4+ humaines. Nous présentons également le rôle inhibiteur de l’engagement de CD28 in vitro sur la différenciation en cellules Th17 des lymphocytes T CD4+ naïfs isolés de souris BALB/c. Le mécanisme proposé est dépendant de la production de l’IL-2 et de l’IFN- et indépendant de la présence de lymphocytes T régulateurs. Notre étude du rôle de deux molécules transmembranaires CD47 et CD28 exprimées sur la cellule T CD4+, contribue à une meilleure connaissance des mécanismes impliqués dans la tolérance immunologique, la résolution de l’inflammation et la différenciation des cellules T "helper" CD4+.

Contrôle de la réponse immunitaire par l’indoleamine 2,3-dioxygénase : étude de la régulation d’une molécule immuno-suppressive dans les cellules cancéreuses et les lymphocytes B chez l’humain

Le système immunitaire se doit d’être étroitement régulé afin d’éviter que des réponses immunologiques inappropriées ou de trop forte intensité ne surviennent. Ainsi, différents mécanismes permettent de maintenir une tolérance périphérique, mais aussi d’atténuer la réponse lorsque celle-ci n’est plus nécessaire. De tels mécanismes sont cependant aussi exploités par les tumeurs, qui peuvent ainsi échapper à une attaque par le système immunitaire et donc poursuivre leur progression. Ces mécanismes immunosuppresseurs nuisent non seulement à la réponse naturelle contre les cellules tumorales, mais font aussi obstacle aux tentatives de manipulation clinique de l’immunité visant à générer une réponse anti-tumorale par l’immunothérapie. L’un des mécanismes par lesquels les tumeurs s’évadent du système immunitaire est l’expression d’enzymes responsables du métabolisme des acides aminés dont l’une des principales est l’indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO). Cette dernière dégrade le tryptophane et diminue ainsi sa disponibilité dans le microenvironnement tumoral, ce qui engendre des effets négatifs sur la prolifération, les fonctions et la survie des lymphocytes T qui y sont présents. Bien que la régulation de l’expression de cette enzyme ait été largement étudiée chez certaines cellules présentatrices d’antigènes, dont les macrophages et les cellules dendritiques, peu est encore connu sur sa régulation dans les cellules tumorales humaines. Nous avons posé l’hypothèse que différents facteurs produits par les cellules immunitaires infiltrant les tumeurs (TIIC) régulent l’expression de l’IDO dans les cellules tumorales. Nous avons effectivement démontré qu’une expression de l’IDO est induite chez les cellules tumorales humaines, suite à une interaction avec des TIIC. Cette induction indépendante du contact cellulaire résulte principalement de l’interféron-gamma (IFN-g) produit par les lymphocytes T activés, mais est régulée à la baisse par l’interleukine (IL)-13. De plus, la fludarabine utilisée comme agent chimiothérapeutique inhibe l’induction de l’IDO chez les cellules tumorales en réponse aux lymphocytes T activés. Cette observation pourrait avoir des conséquences importantes en clinique sachant qu’une forte proportion d’échantillons cliniques provenant de tumeurs humaines exprime l’IDO. Enfin, les lymphocytes B, qui sont retrouvés également dans certaines tumeurs et qui interagissent étroitement avec les lymphocytes T, sont aussi susceptibles à une induction transcriptionnelle et traductionnelle de l’IDO. Cette enzyme est cependant produite sous une forme inactive dans les lymphocytes B, ce qui rend peu probable l’utilisation de l’IDO par les lymphocytes B comme mécanisme pour freiner la réponse immunitaire. Nos travaux apportent des informations importantes quant à la régulation de l’expression de la molécule immunosuppressive IDO dans les cellules cancéreuses. Ils démontrent que l’expression de l’IDO est influencée par la nature des cytokines présentes dans le microenvironnement tumoral. De plus son expression est inhibée par la fludarabine, un agent utilisé pour le traitement de certains cancers. Ces données devraient être prises en considération dans la planification de futurs essais immunothérapeutiques, et pourraient avoir un impact sur les réponses cliniques anti-tumorales.

Développement d’immunothérapies spécifiques pour le traitement de l’hépatite autoimmune de type 2 chez un modèle murin

L’hépatite autoimmune (HAI) est une maladie grave affectant le foie et présentant un haut taux de mortalité lorsque non traitée. Les traitements disponibles sont efficaces, mais de graves effets secondaires leur sont associés. Ces effets secondaires sont généralement le résultat d'une forte immunosuppression et d’autres sont spécifiques à chaque médicament. Aucune immunothérapie spécifique n’est présentement disponible pour le traitement de l’HAI. Récemment, un modèle murin d’HAI a été développé dans notre laboratoire par xénoimmunisation des souris C57BL/6 avec les antigènes humains de l'HAI de type 2. Ce modèle présente la plupart des caractéristiques biochimiques et cliniques retrouvées chez les patients atteints d'HAI de type 2. Dans cette étude, nous avons évaluée l’efficacité de deux types de traitement pour l’HAI de type 2 à l’aide de notre modèle murin. Dans un premier temps, l’anticorps anti-CD3ε a été étudié en prophylaxie et en traitement. Nous avons montré qu’une posologie de 5µg d’anti-CD3 i.v. par jour pendant 5 jours consécutifs induit une rémission chez les souris avec HAI de type 2 établie (traitement). Cette rémission est caractérisée par une normalisation des niveaux d’alanine aminotransférase et une diminution significative de l’inflammation hépatique. Cette rémission semble être associée à une déplétion partielle et transitoire des lymphocytes T CD3+ dans la périphérie et une augmentation des lymphocytes T régulateurs CD4+, CD25+ et Foxp3+ dans le foie. La même posologie lorsqu’elle est appliquée en prophylaxie n’a pas réussi à prévenir l’apparition de l’HAI de type 2. La deuxième voie de traitement consiste en l’administration par voie intranasale d’un forte dose de formiminotransférase cyclodésaminase murin (mFTCD), un autoantigène reconnu dans l’HAI de type 2. Une administration en prophylaxie par voie intranasale de 100µg de mFTCD par jour durant 3 jours consécutifs arrive à prévenir l’HAI de type 2 en diminuant l’inflammation hépatique au bout de deux semaines post-traitement.

Exploration pathologique des souris transgéniques porteuses du gène VPU de VIH-1

L‟infection par le VIH-1, chez les patients, affecte principalement le système immunitaire et conduit à une destruction graduelle des lymphocytes T CD4 et, par conséquent, entraîne un état d‟immunodéficience. Cette immunodéficience permet l'établissement d‟infections opportunistes qui sont responsables de manifestations cliniques associées au Sida. Ces patients peuvent aussi développer des lymphomes, lésions du système nerveux central et une atteinte rénale. L'ampleur et la sévérité des conditions associées observées chez les patients infectés par le VIH-1 ne peuvent être imputées seulement au processus infectieux et à la déplétion des cellules T CD4+. Ceci suggère que les produits des gènes de régulation pourraient avoir des effets cytopathogènes. Cependant, les études sur la physiopathogenèse induite par le VIH ou ses différents gènes ont été difficiles à mener en raison de l'absence d'animaux de laboratoire infectés par ce virus. Ceux-ci auraient pu aider à disséquer le rôle des différents composants du génome viral et les mécanismes pathogénétiques impliqués. Pour pallier cette contrainte, nous avons produit le premier modèle de souris transgéniques pour le gène vpu. Vpu code pour une phosphoprotéine membranaire avec plusieurs fonctions connues. Elle participe au relargage des virions à la surface cellulaire, induit la dégradation des CD4, induit la régulation négative des CMH-1, augmente la susceptibilité à la mort cellulaire des lymphocytes T infectés par le VIH et favorise la réplication virale en empêchant les mécanismes antiviraux cellulaires. Dans ce travail, nous avons caractérisé pathologiquement un modèle de souris transgéniques porteuses du gène vpu du VIH-1. Nos résultats démontrent que l‟expression de vpu chez les souris transgéniques induit le développement spontané d‟une hyperplasie lymphoïde pansystémique, une splénomégalie avec une hyperplasie lymphoïde folliculaire évoluant en lésions prémalignes et malignes qui présentent certaines similarités avec la maladie de Castleman et une iv glomérulonéphrite mesangioproliférative qui rappelle certaines altérations de néphropathie associée au VIH chez les patients infectés. L‟ensemble des altérations démontre que les souris Tg/vpu développent une activation chronique et non spécifique du système immunitaire. Dans cette activation immunitaire, une dérégulation de l‟IL-6 et une hyperplasie du réseau de cellules métallophiliques pourraient être impliquées. D‟autres résultats obtenus sur les évaluations du fonctionnement du système immunitaire de la rate et du thymus mettent en évidence une susceptibilité augmentée des lymphocytes des tissus lymphoïdes aux effets apoptotiques de la dexaméthasone et des lipopolysaccharides et un retard dans le repeuplement par les cellules d‟organes lymphoïdes ainsi qu‟une réaction inflammatoire (Schwartzman) exacerbée et des anomalies dans la réaction d‟hypersensibilité retardée expérimentale. Ce modèle transgénique reproduit plusieurs anomalies rencontrées chez les patients infectés par le VIH et ouvre de nouvelles hypothèses sur la pathogenèse de l‟infection par le VIH.