Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 in human disease

Les maladies cardiovasculaires (MCV) demeurent au tournant de ce siècle la principale cause de mortalité dans le monde. Parmi les facteurs de risque, l’hypercholestérolémie et l’obésité abdominale sont directement liées au développement précoce de l’athérosclérose. L’hypercholestérolémie familiale, communément associée à une déficience des récepteurs des lipoprotéines de basse densité (LDLR), est connue comme cause de maladie précoce d’athérosclérose et de calcification aortique chez l’humain. La subtilisine convertase proprotéine/kexine du type 9 (PCSK9), membre de la famille des proprotéines convertases, est trouvée indirectement associée aux MCV par son implication dans la dégradation du LDLR. Chez l'humain, des mutations du gène PCSK9 conduisent soit à une hypercholestérolémie familiale, soit à une hypocholestérolémie, selon que la mutation entraîne un gain ou une perte de fonction, respectivement. Il demeure incertain si les individus porteurs de mutations causant un gain de fonction de la PCSK9 développeront une calcification aortique ou si des mutations entraînant une perte de fonction provoqueront une obésité abdominale. Dans cette étude, nous avons examiné : 1) l’effet d’une surexpression de PCSK9 dans le foie de souris sur la calcification aortique ; 2) les conséquences d’une déficience en PCSK9 (Pcsk9 KO), mimant une inhibition pharmacologique, sur le tissu graisseux. Nous avons utilisé un modèle de souris transgénique (Tg) surexprimant le cDNA de PCSK9 de souris dans les hépatocytes de souris et démontrons par tomographie calculée qu’une calcification survient de façon moins étendue chez les souris PCSK9 Tg que chez les souris déficientes en LDLR. Alors que le PCSK9 Tg et la déficience en LDLR causaient tous deux une hypercholestérolémie familiale, les niveaux seuls de cholestérol circulant ne parvenaient pas à prédire le degré de calcification aortique. Dans une seconde étude, nous utilisions des souris génétiquement manipulées dépourvues de PSCK9 et démontrons que l’accumulation de graisses viscérales (adipogenèse) apparaît régulée par la PCSK9 circulante. Ainsi, en l’absence de PCSK9, l’adipogenèse viscérale augmente vraisemblablement par régulation post-traductionnelle des récepteurs à lipoprotéines de très basse densité (VLDLR) dans le tissu adipeux. Ces deux modèles mettent en évidence un équilibre dynamique de la PCSK9 dans des voies métaboliques différentes, réalisant un élément clé dans la santé cardiovasculaire. Par conséquent, les essais d’investigations et d’altérations biologiques de la PCSK9 devraient être pris en compte dans un modèle animal valide utilisant une méthode sensible et en portant une attention prudente aux effets secondaires de toute intervention.

Interleukin-15 in the pathogenesis of multiple sclerosis and its animal models

L'interleukine-15 (IL-15) contribue au développement et à l’activation des lymphocytes T CD8, des cellules immunes qui ont été impliquées dans plusieurs maladies auto-immunes telle la sclérose en plaques. Des niveaux élevés de l'IL-15 ont été trouvés chez les patients atteints de cette maladie comparativement aux témoins, mais aucune étude n'a examiné les effets de tels niveaux élevés sur les lymphocytes T CD8. Les objectifs de notre étude étaient 1- de caractériser l’expression de l'IL-15 par des lymphocytes B humains et de déterminer ses effets sur les fonctions des lymphocytes T CD8, et 2- d’évaluer l'expression in vivo de l'IL-15 dans des modèles murins de la sclérose en plaques. Nous avons établi que les cellules B humaines augmentaient leur expression de l'IL-15 suite à une stimulation via le CD40. De plus, les fonctions effectrices des lymphocytes T CD8 ont été significativement augmentées lors des co-cultures avec des cellules B alloréactives exprimant l'IL-15. Dans les modèles murins de la sclérose en plaques, nous avons détecté au sein du système nerveux central des cellules immunes exprimant l’IL-15 ainsi que des cellules T CD8 exprimant le récepteur pour cette cytokine à différents stades de la maladie. Nous avons démontré que les cellules B modulent des réponses des lymphocytes T CD8 via l’IL-15, ce qui suggère un rôle pour les cellules B dans la pathogenèse de la sclérose en plaques. Nous avons aussi mis en évidence la présence de cellules exprimant l’IL-15 dans le système nerveux central dans des modèles murins de cette maladie.

The anti-inflammatory properties of intravenous immunoglobulin in a murine model of allergic airway disease ; effects on the development of regulatory T-cells

Les immunoglobulines intraveineuses (IVIg) constituent une préparation polyclonale d’IgG isolée et regroupée à partir du plasma sanguin de multiples donneurs. Initialement utilisé comme traitement de remplacement chez les patients souffrant d’immunodéficience primaire ou secondaire, les IVIg sont maintenant largement utilisées dans le traitement de plusieurs conditions auto-immunes, allergiques ou inflammatoires à une dose élevée, dite immunomodulatrice. Différents mécanismes d’action ont été postulés au fil des années pour expliquer l’effet thérapeutique des IVIg dans les maladies auto-immunes et inflammatoires. Entre autre, un nombre grandissant de données issues de modèles expérimentaux chez l’animal et l’humain suggère que les IVIg induisent l’expansion et augmentent l’action suppressive des cellules T régulatrices (Tregs), par un mécanisme qui demeure encore inconnu. Également, les patients atteints de maladies auto-immunes ou inflammatoires présentent souvent un nombre abaissé de Tregs par rapport aux individus sains. Ainsi, une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les IVIg modulent les cellules T régulatrices est requise afin de permettre un usage plus rationnel de ce produit sanguin en tant qu’alternative thérapeutique dans le traitement des maladies auto-immunes et inflammatoires. Par le biais d’un modèle expérimental d’allergie respiratoire induite par un allergène, nous avons démontré que les IVIg diminuaient significativement l’inflammation au niveau des voies aériennes ce, en association avec une différenciation des Tregs à partir des cellules T non régulatrices du tissu pulmonaire. Nous avons également démontré qu’au sein de notre modèle expérimental, l’effet anti-inflammatoire des IVIg était dépendant des cellules dendritiques CD11c+ (CDs) pulmonaires, puisque cet effet pouvait être complètement reproduit par le transfert adoptif de CDs provenant de souris préalablement traitées par les IVIg. À cet effet, il est déjà établi que les IVIg peuvent moduler l’activation et les propriétés des CDs pour favoriser la tolérance immunitaire et que ces cellules seraient cruciales pour l’induction périphérique des Tregs. C’est pourquoi, nous avons cherché à mieux comprendre comment les IVIg exercent leur effet sur ces cellules. Pour la première fois, nous avons démontré que la fraction d’IgG riche en acide sialique (SA-IVIg) (constituant 2-5% de l’ensemble des IgG des donneurs) interagit avec un récepteur dendritique inhibiteur de type lectine C (DCIR) et active une cascade de signalement intracellulaire initiée par la phosphorylation du motif ITIM qui est responsable des changements observés en faveur de la tolérance immunitaire auprès des cellules dendritiques et des Tregs. L’activité anti-inflammatoire de la composante SA-IVIg a déjà été décrite dans des études antérieures, mais encore une fois le mécanisme par lequel ce traitement modifie la fonction des CDs n’a pas été établi. Nous avons finalement démontré que le récepteur DCIR facilite l’internalisation des molécules d’IgG liées au récepteur et que cette étape est cruciale pour permettre l’induction périphérique des Tregs. En tant que produit sanguin, les IVIg constitue un traitement précieux qui existe en quantité limitée. La caractérisation des mécanismes d’action des IVIg permettra une meilleure utilisation de ce traitement dans un vaste éventail de pathologies auto-immunes et inflammatoires.

Molecular mechanisms underlying deficient neurogenesis in Alzheimer’s disease

La neurogenèse est présente, dans le cerveau adulte, dans la zone sous-ventriculaire (ZSV) encadrant les ventricules latéraux et dans le gyrus dentelé (GD) de l’hippocampe, permettant l’apprentissage, la mémoire et la fonction olfactive. Ces micro-environnements possèdent des signaux contrôlant l’auto-renouvellement des cellules souches neurales (CSN), leur prolifération, leur destin et leur différenciation. Or, lors du vieillissement, les capacités régénératives et homéostatiques et la neurogenèse déclinent. Les patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA), comme le modèle animal reproduisant cette maladie (3xTg-AD), montrent une accélération des phénotypes liés au vieillissement dont une diminution de la neurogenèse. Notre hypothèse est que la découverte des mécanismes affectant la neurogenèse, lors du vieillissement et de la MA, pourrait fournir de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir le déclin cognitif. Les études sur l’âge d’apparition et les mécanismes altérant la neurogenèse dans la MA sont contrastées et nous ont guidé vers deux études. L’examen des changements dans les étapes de la neurogenèse lors du vieillissement et du développement de la neuropathologie. Nous avons étudié la ZSV, les bulbes olfactifs et le GD de souris femelles de 11 et 18 mois, et l’apparition des deux pathologies associées à la MA : les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires. Nous avons découvert que les souris 3xTg-AD possèdent moins de cellules en prolifération, de progéniteurs et de neuroblastes, induisant une diminution de l’intégration de nouvelles cellules dans le GD et les bulbes olfactifs. Notons que le taux de neurogenèse chez ces souris de 11 mois est similaire à celui des souris de phénotype sauvage de 18 mois, indiquant une accélération des changements liés au vieillissement dans la MA. Dans la ZSV, nous avons aussi démontré une accumulation de gouttelettes lipidiques, suggérant des changements dans l’organisation et le métabolisme de la niche. Enfin, nous avons démontré que le déficit de la neurogenèse apparait lors des premières étapes de la MA, avant l’apparition des plaques amyloïdes et des enchevêtrements neurofibrillaires. A l’examen des mécanismes inhibant la neurogenèse lors de la MA, nous voyons que chez des souris de 5 mois, le déficit de la neurogenèse dans la ZSV et le GD est corrélé avec l’accumulation de lipides, qui coïncide avec l’apparition du déclin cognitif. Nous avons aussi découvert que dans le cerveau humain de patients atteints de la MA et dans les 3xTg-AD, des gouttelettes lipidiques s’accumulaient dans les cellules épendymaires, représentant le principal soutien des CSN de la niche. Ces lipides sont des triglycérides enrichis en acide oléique qui proviennent de la niche et pas d’une défaillance du système périphérique. De plus, l’infusion locale d’acide oléique chez des souris de phénotype sauvage permet de reproduire l’accumulation de triglycérides dans les cellules épendymaires, comme dans la MA. Ces gouttelettes induisent un dérèglement de la voie de signalisation Akt-FoxO3 dans les CSN, menant à l’inhibition de leur activation in vitro et in vivo. Ces résultats permettent une meilleure compréhension de la régulation de la neurogenèse par le métabolisme lipidique. Nous avons démontré un nouveau mécanisme par lequel l’accumulation des lipides dans la ZSV induit une inhibition des capacités de prolifération et de régénération des CSN lors de la MA. Les travaux futurs permettront de comprendre comment et pourquoi le métabolisme lipidique du cerveau est altéré dans la MA, ce qui pourrait offrir de nouvelles voies thérapeutiques pour la prévention et la régénération.

Accidentes por agresión animal atendidos en el Hospital Centro Oriente E.S.E. de Bogotá 2002 - 2003

Se realizó un estudio descriptivo de los accidentes por agresión animal atendidos en el Hospital Centro Oriente E.S.E. de Bogotá, D.C. durante los años 2002 y 2003, con el objetivo de caracterizar clínica y epidemiológicamente los pacientes que consultaron por este evento. La población estudio fue 338 pacientes atendidos en las diferentes Unidades Asistenciales por accidentes causados por animales 46% (n=154) en el 2002 y 54% (n=184) en el 2003, encontrando el mayor porcentaje de ocurrencia en el grupo etáreo de 5 – 9 años, (11%, n =17 y 13%, n =23), predominando el género masculino con 64% (n = 99) en el 2002 y 55% (n =102) en el 2003.

Seroprevalência de border disease em Pequenos ruminantes na região do Baixo Alentejo

A “Border Disease” é uma doença infecciosa causada por um pestivírus que afecta maioritariamente pequenos ruminantes, causando problemas reprodutivos, alterações congénitas e animais persistentemente infectados. Não existem registos da seroprevalência desta patologia em Portugal. O objectivo deste trabalho foi estudar a seroprevalência de “Border Disease” em explorações de pequenos ruminantes na região do Baixo Alentejo e relacioná-la com a raça dos animais, dimensão do efectivo, coabitação com bovinos e localização da exploração. Em 197 animais, observaram-se 10 seropositivos que correspondem a uma seroprevalência de 5%. Em 29 explorações observaram-se 6 positivas nas quais, havia pelo menos um animal seropositivo, que corresponde a 20,6 % das explorações. Não foi observada relação significativa da prevalência nas explorações com as raças dos animais, a dimensão do efectivo e a sua localização geográfica. Existe maior probabilidade de casos seropositivos de “Border Disease” em pequenos ruminantes que coabitem com bovinos. A seroprevalência de “Border Disease” é baixa na região do Baixo Alentejo. Mais estudos devem ser efectuados de forma a identificar a estirpe do vírus “Border Disease” (BDV) presente nesta região, a verificar se a seroconversão poderá ter origem no contacto com o vírus da diarreia viral bovina (BVDV) e estudar o impacto desta doença na produção de pequenos ruminantes no Baixo Alentejo.

Omega-3 fatty acids, cardiovascular disease and stability of atherosclerotic plaques

Long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids are found in oily fish and in fish oils and similar preparations. Substantial evidence from epidemiological and case-control studies indicates that consumption of fish, oily fish and long-chain n-3 fatty acids reduces risk of cardiovascular mortality. Secondary prevention studies using long-chain n-3 fatty acids in patients post-myocardial infarction have shown a reduction in total and cardiovascular mortality with an especially potent effect on sudden death. Long-chain n-3 fatty acids have been shown to beneficially modify a range of cardiovascular risk factors, which may result in primary cardiovascular prevention. However, reduced non-fatal and fatal events and a reduction in sudden death probably involve other mechanisms. Reduced thrombosis following long-chain n-3 fatty acids may play a role. A decrease in arrhythmias is a favoured mechanism of action of long-chain n-3 fatty acids and is supported by cell culture and animal studies. However human trials using implantable cardiac defibrillators have produced inconsistent findings and a recent meta-analysis does not support this mechanism of action. An alternative mechanism of action may be stabilisation of atherosclerotic plaques by long-chain n-3 fatty acids. This is suggested by one published human study which showed that incorporation of long-chain n-3 fatty acids into plaques collected at carotid endarterectomy resulted in fewer macrophages in the plaque and a morphology indicative of increased stability. These findings are supported from observations in an animal model and suggest that the primary effect of long-chain n-3 fatty acids might be on macrophages within the plaque.

Very long chain n-3 polyunsaturated fatty acids in the food chain in the UK and the potential of animal-derived foods to increase intake

The very long chain (VLC) n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA), particularly eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), are widely recognised to have beneficial effects on human health. However, recommended intakes of VLC n-3 PUFA (450 mg/day) are not being met by the diet in the majority of the population mainly because of low consumption of oil-rich fish. Current mean intake of VLC n-3 PUFA by adults is estimated to be about 282 mg/day with EPA and DHA contributing about 244 mg/day. Furthermore, the fact that only about 27% of adults eat any oil-rich fish (excluding canned tuna) and knowledge of the poor conversion of α-linolenic acid to EPA and DHA in vivo, particularly in men, leads to the need to review current dietary sources of these fatty acids. Animal-derived foods are likely to have an important function in increasing intake and studies have shown that feeding fish oils to animals can increase the EPA and DHA content of the resulting food products. This paper highlights the importance of examining current and projected consumption trends of meat and other animal products when exploring the potential impact of enriched foods by means of altering animal diets. When related to current food consumption data, potential dietary intakes of EPA+DHA from foods derived from animals fed enriched diets are calculated to be about 231 mg/day. If widely consumed, such foods could have a significant impact on progression of conditions such as cardiovascular disease. Consideration is also given to the sources of VLC n-3 PUFA in animal diets, with the sustainability of fish oil being questioned and the need to investigate the use of alternative dietary sources such as those of algal origin.

Foods derived from animals: the impact of animal nutrition on their nutritive value and ability to sustain long-term health

Foods derived from domestic animals are a significant source of nutrients in the UK diet. However, certain aspects of some animal-derived foods, notably levels of saturated fatty acids, have given rise to concerns that these foods may contribute to the risk of cardiovascular disease, the metabolic syndrome and other conditions. However, the composition of the many animal-derived foods is not constant and can often be enhanced by manipulating the nutrition of the animal. This paper reviews these possibilities with particular attention to lipids, and draws attention to the fact that milk in particular, contains a number of compounds which may, for example, exert anti-carcinogenic effects. It is clear that the role of animal nutrition in creating foods closer to the optimum composition for long-term human health will not only be more relevant in the future, but will be vital in attempts to improve the health of the human population.

Consumption of welfare-friendly food products in Great Britain, Italy and Sweden, and how it may be influenced by consumer attitudes to, and behaviour towards, animal welfare attributes

The interest in animal welfare and welfare-friendly food products has been increasing in Europe over the last 10 years. The media, highlighting traditional farming methods and food scares such as those related to salmonella, bovine spongiform encephalopathy/variant Creutzfeldt-Jakob disease (BSE) and avian influenza, have brought the methods of animal farming to public attention. Concerns about farm animal welfare are reflected in the increase in the number of vegetarians and vegans and an increase in consumers wishing to purchase food which is more animal welfare-friendly. This paper considers consumers’ attitudes to animal welfare and to marketing practices, such as product labelling, welfare grading systems and food assurance marks using comparative data collected in a survey of around 1500 consumers in each of Great Britain, Italy and Sweden as part of the EU-funded Welfare Quality research project. The findings suggest a need for the provision of improved consumer information on the welfare provenance of food using appropriate product labelling and other methods.

Strategies, effectiveness and rationale of vector-borne disease control in the pastoralist system of south-western Uganda

In Uganda, control of vector-borne diseases is mainly in form of vector control, and chemotherapy. There have been reports that acaricides are being misused in the pastoralist systems in Uganda. This is because of the belief by scientists that intensive application of acaricide is uneconomical and unsustainable particularly in the indigenous cattle. The objective of this study was to investigate the strategies, rationale and effectiveness of vector-borne disease control by pastoralists. To systematically carry out these investigations, a combination of qualitative and quantitative research methods was used, in both the collection and the analysis of data. Cattle keepers were found to control tick-borne diseases (TBDs) mainly through spraying, in contrast with the control of trypanosomosis for which the main method of control was by chemotherapy. The majority of herders applied acaricides weekly and used an acaricide of lower strength than recommended by the manufacturers. They used very little acaricide wash, and spraying was preferred to dipping. Furthermore, pastoralists either treated sick animals themselves or did nothing at all, rather than using veterinary personnel. Oxytetracycline (OTC) was the drug commonly used in the treatment of TBDs. Nevertheless, although pastoralists may not have been following recommended practices in their control of ticks and tick-borne diseases, they were neither wasteful nor uneconomical and their methods appeared to be effective. Trypanosomosis was not a problem either in Sembabule or Mbarara district. Those who used trypanocides were found to use more drugs than were necessary.

Targeting the cell cycle machinery for the treatment of cardiovascular disease

Cardiovascular disease represents a major clinical problem affecting a significant proportion of the world's population and remains the main cause of death in the UK. The majority of therapies currently available for the treatment of cardiovascular disease do not cure the problem but merely treat the symptoms. Furthermore, many cardioactive drugs have serious side effects and have narrow therapeutic windows that can limit their usefulness in the clinic. Thus, the development of more selective and highly effective therapeutic strategies that could cure specific cardiovascular diseases would be of enormous benefit both to the patient and to those countries where healthcare systems are responsible for an increasing number of patients. In this review, we discuss the evidence that suggests that targeting the cell cycle machinery in cardiovascular cells provides a novel strategy for the treatment of certain cardiovascular diseases. Those cell cycle molecules that are important for regulating terminal differentiation of cardiac myocytes and whether they can be targeted to reinitiate cell division and myocardial repair will be discussed as will the molecules that control vascular smooth muscle cell (VSMC) and endothelial cell proliferation in disorders such as atherosclerosis and restenosis. The main approaches currently used to target the cell cycle machinery in cardiovascular disease have employed gene therapy techniques. We will overview the different methods and routes of gene delivery to the cardiovascular system and describe possible future drug therapies for these disorders. Although the majority of the published data comes from animal studies, there are several instances where potential therapies have moved into the clinical setting with promising results.

Functional food, blood lipids and cardiovascular disease. Part 1: probiotics

For the past 20 years, the focuses of public health strategies for reducing the risk of cardiovascular disease (CVD) have been aimed at lowering cholesterol levels. However recent findings have highlighted not only cholesterol but also triacylglycerol as a lipid risk factor for CVD. Dietary strategies which are able to reduce these circulating lipid levels, but which are able to offer long-term efficacy comparable with effective drug treatments, are currently being sought. One dietary strategy that has been proposed to benefit the lipid profile involves the supplementation of the diet with probiotics (Part 1), prebiotics and synbiotics (Part 2), which are mechanisms to improve the health of the host by supplementation and/or fortification of certain health promoting gut bacteria. Probiotics in the form of fermented milk products have been shown to have cholesterol-lowering properties, whereas non-digestible fermentable prebiotics have been shown to reduce triacylglycerol levels in animal studies. However in humans studies, there have been inconsistent findings with respect to changes in lipid levels with both prebiotics and probiotics although on the whole there have been favourable outcomes.

Functional food, blood lipids and cardiovascular disease. Part 2: prebiotics and synbiotics

For the past 20 years, the focuses of public health strategies for reducing the risk of cardiovascular disease (CVD) have been aimed at lowering cholesterol levels. However, recent findings have highlighted not only cholesterol but also triacylglycerol as a lipid risk factor for CVD. Dietary strategies which are able to reduce these Circulating lipid levels, but which are able to offer longterm efficacy comparable with effective drug treatments, are currently being sought. One dietary strategy that has been proposed to benefit the lipid profile involves the supplementation of the diet with probiotics (Part 1) prebiotics and synbiotics (Part 2), which are mechanisms to improve the health of the host by supplementation and/or fortification of certain health promoting gut bacteria. Probiotics in the form of fermented milk products have been shown to have cholesterol-lowering properties, whereas non-digestible fermentable prebiotics have been shown to reduce triacylglycerol levels in animal studies, However, in human studies, there have been inconsistent findings with respect to changes in lipid levels with both prebiotics and probiotics although on the whole there have been favourable outcomes.

Molecular characterisation of the gut microflora of healthy and inflammatory bowel disease cats using fluorescence in situ hybridisation with special reference to Desulfovibrio spp

Inflammatory bowel disease (IBD) is a common cause of chronic large bowel diarrhoea in cats. Although the aetiology of IBD is unknown, an immune-mediated response to a luminal antigen is thought to be involved. As knowledge concerning the colonic microflora of cats is limited and requires further investigation, the purpose of this study was to determine the presence of specific bacterial groups in normal and IBD cats, and the potential role they play in the health of the host. Total bacterial populations, Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., Clostridium histolyticum subgp., Lactobacillus-Enterococcus subgp. and Desulfovibrio spp. were enumerated in 34 healthy cats and 11 IBD cats using fluorescence in situ hybridisation. The study is one of the first to show the presence of Desulfovibrio in cats. Total bacteria, Bifidobacterium spp. and Bacteroides spp. counts were all significantly higher in healthy cats when compared with IBD cats, whereas Desulfovibrio spp. (producers of toxic sulphides) numbers were found to be significantly higher in colitic cats. The information obtained from this study suggests that modulation of bacterial flora by increasing bifidobacteria and decreasing Desulfovibrio spp. may be beneficial to cats with IBD. Dietary intervention may be an important aspect of their treatment.