The chronic blockade of angiotensin I-converting enzyme eliminates the sex differences of serum cytokine levels of spontaneously hypertensive rats

Sex hormones modulate the action of both cytokines and the renin-angiotensin system. However, the effects of angiotensin I-converting enzyme (ACE) on the proinflammatory and anti-inflammatory cytokine levels in male and female spontaneously hypertensive rats (SHR) are unclear. We determined the relationship between ACE activity, cytokine levels and sex differences in SHR. Female (F) and male (M) SHR were divided into 4 experimental groups each (n = 7): sham + vehicle (SV), sham + enalapril (10 mg/kg body weight by gavage), castrated + vehicle, and castrated + enalapril. Treatment began 21 days after castration and continued for 30 days. Serum cytokine levels (ELISA) and ACE activity (fluorimetry) were measured. Male rats exhibited a higher serum ACE activity than female rats. Castration reduced serum ACE in males but did not affect it in females. Enalapril reduced serum ACE in all groups. IL-10 (FSV = 16.4 ± 1.1 pg/mL; MSV = 12.8 ± 1.2 pg/mL), TNF-α (FSV = 16.6 ± 1.2 pg/mL; MSV = 12.8 ± 1 pg/mL) and IL-6 (FSV = 10.3 ± 0.2 pg/mL; MSV = 7.2 ± 0.2 pg/mL) levels were higher in females than in males. Ovariectomy reduced all cytokine levels and orchiectomy reduced IL-6 but increased IL-10 concentrations in males. Castration eliminated the differences in all inflammatory cytokine levels (IL-6 and TNF-α) between males and females. Enalapril increased IL-10 in all groups and reduced IL-6 in SV rats. In conclusion, serum ACE inhibition by enalapril eliminated the sexual dimorphisms of cytokine levels in SV animals, which suggests that enalapril exerts systemic anti-inflammatory and anti-hypertensive effects.

Relationship between deep venous thrombosis and inflammatory cytokines in postoperative patients with malignant abdominal tumors

Deep venous thrombosis (DVT) is a common surgical complication in cancer patients and evidence that inflammation plays a role in the occurrence of DVT is increasing. We studied a population of cancer patients with abdominal malignancies with the aim of investigating whether the levels of circulating inflammatory cytokines were associated with postoperative DVT, and to determine the levels in DVT diagnoses. The serum levels of C-reactive protein (CRP), interleukins (IL)-6 and IL-10, nuclear transcription factor-κB (NF-κB) and E-selectin (E-Sel) were determined in 120 individuals, who were divided into 3 groups: healthy controls, patients with and patients without DVT after surgery for an abdominal malignancy. Data were analyzed by ANOVA, Dunnet's T3 test, chi-square test, and univariate and multivariate logistic regression as needed. The CRP, IL-6, NF-κB, and E-Sel levels in patients with DVT were significantly higher than those in the other groups (P<0.05). The IL-10 level was higher in patients with DVT than in controls but lower than in patients without DVT. Univariate analysis revealed that CRP, IL-6, NF-κB, and E-Sel were statistically associated with the risk of DVT (OR=1.98, P=0.002; OR=1.17, P=0.000; OR=1.03, P=0.042; and OR=1.38, P=0.003; respectively), whereas IL-10 had a protective effect (OR=0.94, P=0.011). Multivariate analysis showed that E-Sel was an independent risk factor (OR=1.41, P=0.000). Thus, this study indicated that an increased serum level of E-Sel was associated with increased DVT risk in postoperative patients with abdominal malignancy, indicating that E-Sel may be a useful predictor of diagnosis of DVT.

Regulation of the memory T cell development and islet beta-cell survival by DAPK-related apoptosis-inducing protein kinase 2 (Drak2)

Drak2 est un membre de la famille des protéines associées à la mort et c’est une sérine/thréonine kinase. Chez les souris mutantes nulles Drak2, les cellules T ne présentent aucune défectuosité apparente en apoptose induite par activation, après stimulation avec anti-CD3 et anti-CD28, mais ont un seuil de stimulation réduit, comparées aux cellules T de type sauvage (TS). Dans notre étude, l’analyse d’hybridation in situ a révélé que l’expression de Drak2 est ubiquiste au stade de la mi-gestation chez les embryons, suivie d’une expression plus focale dans les divers organes pendant la période périnatale et l’âge adulte, notamment dans le thymus, la rate, les ganglions lymphatiques, le cervelet, les noyaux suprachiasmatiques, la glande pituitaire, les lobes olfactifs, la médullaire surrénale, l’estomac, la peau et les testicules. Nous avons créé des souris transgéniques (Tg) Drak2 en utilisant le promoteur humain beta-actine. Ces souris Tg montraient des ratios normaux entre cellules T versus B et entre cellules CD4 versus CD8, mais leur cellularité et leur poids spléniques étaient inférieurs comparé aux souris de type sauvage. Après activation TCR, la réponse proliférative des cellules T Tg Drak2 était normale, même si leur production d’interleukine (IL)-2 et IL-4 mais non d’interféron-r était augmentée. Les cellules T Tg Drak2 activées ont démontré une apoptose significativement accrue en présence d’IL-2 exogène. Au niveau moléculaire, les cellules T Tg Drak2 ont manifesté une augmentation moins élevée des facteurs anti-apoptotiques durant l’activation; un tel changement a probablement rendu les cellules vulnérables aux attaques subséquentes d’IL-2. L’apoptose compromise dans les cellulesT Tg Drak2 a été associée à un nombre réduit de cellules T ayant le phénotype des cellules mémoires (CD62Llo) et avec des réactions secondaires réprimées des cellules T dans l’hypersensibilité de type différé. Ces résultats démontrent que Drak2 s’exprime dans le compartiment des cellules T mais n’est pas spécifique aux cellules T; et aussi qu’il joue des rôles déterminants dans l’apoptose des cellules T et dans le développement des cellules mémoires T. En outre, nous avons recherché le rôle de Drak2 dans la survie des cellules beta et le diabète. L’ARNm et la protéine Drak2 ont été rapidement induits dans les cellules beta de l’îlot après stimulation exogène par les cytokines inflammatoires ou les acides gras libres et qui est présente de façon endogène dans le diabète, qu’il soit de type 1 ou de type 2. La régulation positive de Drak2 a été accompagnée d’une apoptose accrue des cellules beta. L’apoptose des cellules beta provoquée par les stimuli en question a été inhibée par la chute de Drak2 en utilisant petit ARNi. Inversement, la surexpression de Drak2 Tg a mené à l’apoptose aggravée des cellules beta déclenchée par les stimuli. La surexpression de Drak2 dans les îlots a compromis l’augmentation des facteurs anti-apoptotiques, tels que Bcl-2, Bcl-xL et Flip, sur stimulation par la cytokine et les acides gras libres. De plus, les expériences in vivo ont démontré que les souris Tg Drak2 étaient sujettes au diabète de type 1 dans un modèle de diabète provoqué par de petites doses multiples de streptozotocine et qu’elles étaient aussi sujettes au diabète de type 2 dans un modèle d’obésité induite par la diète. Nos données montrent que Drak2 est défavorable à la survie des cellules beta. Nous avons aussi étudié la voie de transmission de Drak2. Nous avons trouvé que Drak2 purifiée pouvait phosphoryler p70S6 kinase dans une analyse kinase in vitro. Lasurexpression de Drak2 dans les cellules NIT-1 a entraîné l’augmentation de la phosphorylasation p70S6 kinase tandis que l’abaissement de Drak2 dans ces cellules a réduit la phosphorylation. Ces recherches mécanistes ont prouvé que p70S6 kinase était véritablement un substrat de Drak2 in vitro et in vivo. Cette étude a découvert les fonctions importantes de Drak2 dans l’homéostasie des cellules T et le diabète. Nous avons prouvé que p70S6 kinase était un substrat de Drak2. Nos résultats ont approfondi nos connaissances de Drak2 à l’intérieur des systèmes immunitaire et endocrinien. Certaines de nos conclusions, comme les rôles de Drak2 dans le développement des cellules mémoires T et la survie des cellules beta pourraient être explorées pour des applications cliniques dans les domaines de la transplantation et du diabète.

La régulation de l’hepcidine à travers les récepteurs Toll-like dans les macrophages

L'interaction entre le système immunitaire et le métabolisme du fer est bien illustrée par l'anémie des maladies chroniques (ACD), qui est fréquemment rencontrée dans les infections chroniques, l'inflammation et le cancer. La majorité des modifications dans les paramètres du fer observées dans l’ACD tient compte des modifications de l’homéostasie du fer, avec la délocalisation du métal de la circulation et les sites de l'érythropoïèse au compartiment de stockage dans les macrophages. Les mécanismes de la réponse hyposidérémique impliquent des cytokines, notamment TNF-alpha et IL-6, qui régulent les niveaux de plusieurs gènes du métabolisme du fer, y compris les transporteurs de fer et de l'hepcidine, un régulateur négatif de l’absorption du fer, ce qui entraîne l'inhibition de l'exportation du fer à travers la ferroportine 1 (FPN1) au niveau de l'intestin et les macrophages. Des études antérieures ont montré que l'IL-6 induit l’expression d’hepcidine dans les hépatocytes, mais il y a très peu de données concernant la façon par laquelle l'hepcidine et la FPN1 sont régulées dans les macrophages. Récemment, nous avons constaté que l'induction de l'hepcidine dans le foie par le lipopolysaccharide (LPS) dépend de la voie de signalisation médiée par le récepteur Toll-like 4 (TLR4). Le but de ce travail est d’identifier les ligands des TLRs capables d'induire l'hepcidine dans les macrophages et de déterminer l’exigence des TLRs dans l’induction de l’hepcidine et le développement d’hyposidérémie. En plus, nous voulons étudier l’effet de l’inflammation causée par les ligands des TLRs sur le taux de fer sérique, la production des cytokines et l'expression de l’hepcidine et de la ferroportine. D’autre part nous voulons étudier l’effet du taux du fer sur la production d’IL-6 macrophagique en réponse à la stimulation par le TLR4. D'abord, pour identifier les ligands des TLRs capables d'induire l'hepcidine dans les macrophages, nous avons traité les macrophages RAW 264.7 et les macrophages péritonéaux de souris (MPMs) avec différents ligands TLRs et on a mesuré l’expression de l'hepcidine par qRT-PCR. Nous avons observé que Pam3CSK4 (Pam), un ligand de TLR2/1; LPS, un ligand de TLR-4 et FSL1 un ligand de TLR2/6 induisent l’expression de l'hepcidine dans les cellules RAW 264.7 et les MPMs, contrairement au polyinosinic: polycytidylic acid (Poly I: C), un ligand de TLR3. De plus, LPS était capable de réprimer l’expression de la ferroportine dans les cellules RAW 264.7. Afin de mieux définir la nécessité des TLRs pour assurer cette expression, nous avons utilisé les souris TLR-2 knock-out et on a établi que l'expression de l'hepcidine dans les macrophages par LPS, Pam ou FSL1 est dépendante du TLR2. En accord avec les expériences in vitro, les études effectuées in vivo ont montré que LPS réprime l’expression de la ferroportine, ainsi que PolyI:C n’est pas capable de stimuler l'expression d'hepcidine hépatique, par contre il était efficace pour déclencher une hyposidérémie. Ensuite, on voulait déterminer la voie de signalisation utilisée dans l’induction de l’hepcidine dans les macrophages. Comme il y deux voies majeures connues pour la signalisation des TLRs : une dépendante et l’autre indépendante de la protéine MyD88, on a étudié l’expression de l’hepcidine dans les MPMs isolés des souris MyD88-/- et nous avons constaté que l'absence de signalisation MyD88 abolit l'induction de l'hepcidine déclenchée par Pam, LPS et FSL1. D’autre part, la stimulation avec du LPS induisait in vivo la production d’IL-6 et de TNF-alpha, et la stimulation d’IL-6 était renforcée in vitro par la présence du fer. Ces observations indiquent que l’expression de HAMP (Hepcidin Antimicrobial Peptide) dans les macrophages peut être régulée par différents TLRs, ce qui suggère que la production d'hepcidine macrophagique fait partie d'une réponse immunitaire activées par les TLRs.

Réponse cellulaire pan-spécifique : analyse de la présentation d’antigènes conservés du virus de l’influenza

Les méthodes de vaccination actuelles contre l’influenza, axées sur la réponse à anticorps dirigée contre des antigènes hautement variables, nécessitent la production d’un vaccin pour chaque nouvelle souche. Le défi est maintenant de stimuler simultanément une réponse cellulaire pan-spécifique ciblant des antigènes conservés du virus, tel que la protéine de la matrice (M1) ou la nucléoprotéine (NP). Or, la présentation antigénique de ces protéines est peu définie chez l’humain. Nous avons analysé la présentation endogène par les complexes majeurs d’histocompatibilité de classes (CMH)-I et -II de M1 et de NP. Ainsi, les protéines M1 et NP ont été exprimées dans des cellules présentatrices d’antigènes (CPAs). Notamment, des épitopes de M1 et de NP endogènes peuvent être présentées par CMH-I et -II, ce qui résulte en une activation respectivement de lymphocytes T CD8+ et CD4+ précédemment isolés. Étant donné l’importance des lymphocytes T CD4+ dans la réponse cellulaire, nous avons cloné M1 ou NP en fusion avec des séquences de la protéine gp100 permettant la mobilisation vers les compartiments du CMH-II sans affecter la présentation par CMH-I. Des CPAs exprimant de façon endogène ces constructions modifiées ou sauvages ont ensuite été utilisées pour stimuler in vitro des lymphocytes T humains dont la qualité a été évaluée selon la production de cytokines et la présence de molécules de surface (ELISA ou marquage de cytokines intracellulaire). Nous avons observé une expansion de lymphocytes T CD8+ et CD4+ effecteurs spécifiques sécrétant diverses cytokines pro-inflammatoires (IFN-γ, TNF, MIP-1β) dans des proportions comparables avec une présentation par CMH-II basale ou améliorée. Cette qualité indépendante du niveau de présentation endogène par CMH-II de M1 et de NP des lymphocytes T CD4+ et CD8+ suggère que cette présentation est suffisante à court terme. En outre, la présentation endogène de M1 et NP a permis de stimuler des lymphocytes T spécifiques à des épitopes conservés du virus, tel qu’identifié à l’aide une méthode d’identification originale basée sur des segments d’ARNm, « mRNA PCR-based epitope chase (mPEC) ». Ensemble, ces nouvelles connaissances sur la présentation antigénique de M1 et de NP pourraient servir à établir de nouvelles stratégies vaccinales pan-spécifiques contre l’influenza.

Rôle de l’acétylation/déacétylation des histones dans la régulation de l’expression des gènes de la COX-2, iNOS et mPGES-1 dans les tissus articulaires.

L’arthrose ou ostéoarthrose (OA) est l’affection rhumatologique la plus fréquente au monde. Elle est caractérisée principalement par une perte du cartilage articulaire et l’inflammation de la membrane synoviale. L’interleukine (IL)-1ß, une cytokine pro-inflammatoire, joue un rôle très important dans la pathogenèse de l’OA. Elle exerce son action en induisant l’expression des enzymes cyclo-oxygénase 2 (COX-2), prostaglandine E synthétase microsomale 1 (mPGES-1) et l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) ainsi que la production de la prostaglandine E2 (PGE2) et de l’oxyde nitrique (NO). Ces derniers (PGE2 et NO) contribuent à la synovite et la destruction du cartilage articulaire par leurs effets pro-inflammatoires, pro-cataboliques, anti-anaboliques, pro-angiogéniques et pro-apoptotiques. Les modifications épigénétiques, telles que la méthylation de l’ADN, et l’acétylation et la méthylation des histones, jouent un rôle crucial dans la régulation de l’expression des gènes. Parmi ces modifications, l’acétylation des histones est la plus documentée. Ce processus est contrôlé par deux types d’enzymes : les histones acétyltransférases (HAT) qui favorisent la transcription et les histones déacétylases (HDAC) qui l’inhibent. L’objectif de ce travail est d’examiner le rôle des enzymes HDAC dans la régulation de l’expression de la COX-2, mPGES-1 et iNOS. Nous avons montré qu’au niveau des chondrocytes, les inhibiteurs des HDAC (iHDAC), trichostatine A (TSA) et butyrate de sodium (NaBu), suppriment l’expression de la COX-2 et iNOS au niveau de l’ARNm et protéique, ainsi que la production de la PGE2 et du NO, induites par l’IL-1ß. L’effet inhibiteur à lieu sans affecter l’activité de liaison à l’ADN du facteur de transcription NF-κB (nuclear factor κ B). La TSA et le NaBu inhibent également la dégradation induite par l’IL-1ß des protéoglycanes au niveau du cartilage. Nous avons également montré, qu’au niveau des fibroblastes synoviaux, les iHDAC, TSA, NaBu et acide valproïque (VA), suppriment l’expression de la mPGES-1 ainsi que la production de la PGE2 induites par l’IL-1ß. En utilisant diverses approches expérimentales, nous avons montré que HDAC4 est impliquée dans l’induction de l’expression de la mPGES-1 par l’IL-1ß. HDAC4 exerce son action, via son activité déacétylase, en augmentant l’activité transcriptionnelle de Egr-1 (early growth factor 1), facteur de transcription principal de l’expression de la mPGES-1. L’ensemble de ces résultats suggère que les inhibiteurs des HDAC pourraient être utilisés dans le traitement de l’OA.

Regulation of excitotoxicity in thiamine deficiency : role of glutamate transporters.

L’excitotoxicité est un mécanisme physiopathologique majeur impliqué dans la pathogenèse de la déficience en thiamine (DT). Dans les régions cérébrales vulnérables à la DT, on observe une mort cellulaire induite par excitotoxicité dont l’origine semble être la conséquence d’une perturbation du métabolisme énergétique mitochondrial, d’une dépolarisation membranaire soutenue et d’une diminution de l’absorption du glutamate par les astrocytes suite à la diminution de l’expression des transporteurs EAAT1 et EAAT2. Il est clairement établi que le glutamate joue un rôle central dans l’excitotoxicité lors de la DT. Ainsi, la mise en évidence des mécanismes impliqués dans la diminution de l’expression des transporteurs du glutamate est essentielle à la compréhension de la physiopathologie de la DT. L’objectif de cette thèse consiste en l’étude de la régulation des transporteurs astrocytaires du glutamate et la mise au point de stratégies thérapeutiques ciblant la pathogenèse de l’excitotoxicité lors de l’encéphalopathie consécutive à la DT. Les principaux résultats de cette thèse démontrent des perturbations des transporteurs du glutamate à la fois dans des modèles animaux de DT et dans des astrocytes en culture soumis à une DT. La DT se caractérise par la perte du variant d’épissage GLT-1b codant pour un transporteur du glutamate dans le thalamus et le colliculus inférieur, les régions cérébrales affectées lors d’une DT, en l’absence de modification des niveaux d’ARNm. Ces résultats suggèrent une régulation post-transcriptionnelle de l’expression des transporteurs du glutamate en condition de DT. Les études basées sur l’utilisation d’inhibiteurs spécifiques des facteurs de transcription NFkB et de l’enzyme nucléaire poly(ADP)ribose polymérase-1 (PARP-1) démontrent que la régulation de l’expression du transporteur GLT-1 est sous le contrôle de voies de signalisation NFkB dépendantes de PARP-1. Cette étude démontre une augmentation de l’activation de PARP-1 et de NFkB dans les régions vulnérables chez le rat soumis à une DT et en culture d’astrocytes DT. L’inhibition pharmacologique du facteur de transcription NFkB par le PDTC induit une augmentation des niveaux d’expression de GLT-1, tandis que l’inhibition de PARP-1 par le DPQ conduit à l’inhibition de l’hyperactivation de NFkB observée lors de DT. L’ensemble de ces résultats met en évidence un nouveau mécanisme de régulation des transporteurs du glutamate par l’activation de PARP-1. L’accumulation de lactate est une caractéristique de la DT. Un traitement avec le milieu de culture d’astrocytes en condition de DT sur des cultures d’astrocytes naïfs induit une diminution de l’expression de GLT-1 ainsi qu’une inhibition de la capacité d’absorption du glutamate par les astrocytes naïfs. En revanche, l’administration de lactate exogène ne modifie pas le niveau d’expression protéique de GLT-1. Ainsi, des facteurs solubles autres que le lactate sont sécrétés par des astrocytes en condition de perturbation métabolique et peuvent potentiellement réguler l’activité des transporteurs du glutamate et contribuer à la pathogenèse du syncytium astroglial. En outre, la ceftriaxone, un antibiotique de la famille des β-lactamines, augmente de façon différentielle l’expression du variant-d’épissage GLT-1 dans le colliculus inférieur chez le rat DT et en culture d’astrocytes DT. Ces résultats suggèrent que la ceftriaxone peut constituer une avenue thérapeutique dans la régulation de l’activité des transporteurs du glutamate lors de DT. Pour conclure, la mort cellulaire d’origine excitotoxique lors de DT survient en conséquence d’une dysfonction mitochondriale associée à une perturbation du métabolisme énergétique cérébral. La modification de l’expression des transporteurs du gluatamate est sous le contrôle des voies de signalisation NFkB dépendantes du facteur PARP-1. De plus, l’inhibition métabolique et l’augmentation des sécrétions de lactate observées lors de DT peuvent également constituer un autre mécanisme physiopathologique expliquant la diminution d’expression des transporteurs de glutamate. Enfin, la ceftriaxone pourrait représenter une stratégie thérapeutique potentielle dans le traitement de la régulation de l’expression des transporteurs du glutamate et de la perte neuronale associés à l’excitotoxicité observée lors de DT.

Rôle des récepteurs Toll-like et de la protéine adaptatrice MyD88 dans la régulation de l’hepcidine et le développement des hyposidérémies associées à l’inflammation

Le fer est un oligo-élément nécessaire pour le fonctionnement normal de toutes les cellules de l'organisme et joue un rôle essentiel dans de nombreuses fonctions biologiques. Cependant, le niveau de fer dans le corps doit être bien réglé, sinon la carence en fer entraine des divers états pathologiques tels que l'anémie et la diminution de l’immunité. D'autre part, une surcharge en fer potentialise la multiplication des germes, aggrave l’infection et la formation de radicaux libres ayant des effets toxiques sur les cellules et leurs composants, ce qui favorise les maladies cardio-vasculaires, l'inflammation et le cancer. L'hepcidine (HAMP), un régulateur négatif de l'absorption du fer, induit la dégradation de la ferroportine (FPN), le seul exportateur connu de fer ce qui réduit sa libération par les macrophages et inhibe son absorption gastro-intestinale. HAMP est synthétisé principalement par les hépatocytes, mais aussi par les macrophages. Cependant, il y a très peu de données sur la façon dont HAMP est régulé au niveau des macrophages. Plus récemment, nous avons constaté que l’induction de l’hepcidin dans le foie par le polysaccharide (LPS) est dépendante de la voie de signalisation médiée par « Toll-like receptor 4 » (TLR4). Grâce au TLR4, le LPS induit l'activation des macrophages qui sécrètent de nombreuses différentes cytokines inflammatoires, y compris Interleukine 6 (IL-6), responsable de l'expression de HAMP hépatique. Dans le premier chapitre de la présente étude, nous avons étudié la régulation de HAMP dans la lignée cellulaire macrophagique RAW264.7 et dans les macrophages péritonéaux murins stimulés par différents ligands des TLRs. Nous avons constaté que TLR2 et TLR4 par l'intermédiaire de la protéine adaptatrice « myeloid differentiation primary response gene 88 » (MyD88) activent l'expression de HAMP dans les cellules RAW264.7 et les macrophages péritonéaux sauvages murins, tandis que cette expression a été supprimée dans les macrophages isolés des souris TLR2-/-, TLR4-déficiente ou MyD88-/-. En outre, nous avons constaté que la production d'IL-6 par les cellules RAW264.7 stimulées avec du LPS a été renforcée par l’ajout des quantités élevées de fer dans le milieu de culture. Au cours de l’inflammation, le niveau de HAMP est fortement augmenté. Ainsi, lorsque l'inflammation persiste, l’expression de HAMP continue à être activée par des cytokines pro-inflammatoires conduisant à une hyposidérémie. Malgré que cette dernière soit considérée comme une défense de l'hôte pour priver les micro-organismes de fer, celle ci cause un développement d'anémies nommées anémies des maladies chroniques. Ainsi, dans le deuxième chapitre de la présente étude, nous avons étudié l'implication des TLRs et leurs protéines adaptatrices MyD88 et TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β (TRIF) dans le développement des hyposidérémies. En utilisant des souris déficientes en MyD88 et TRIF, nous avons montré que les voies de signalisations MyD88 et TRIF sont essentielles pour l’induction de HAMP par le LPS. Malgré l'absence de HAMP, les souris déficientes ont été capables de développer une hyposidérémie, mais la réponse des souris déficientes en MyD88 a été très légère, ce qui indique l'exigence de cette protéine pour assurer une réponse maximale au LPS. En outre, nous avons constaté que la signalisation MyD88 est nécessaire pour le stockage du fer au niveau de la rate, ainsi que l'induction de lipocaline 2 (LCN2), qui est une protéine impliquée dans la fixation du fer pour limiter la croissance bactérienne. Indépendamment de MyD88 ou TRIF, l'activation de TLR4 et TLR3 a conduit, au niveau de la rate, à une diminution rapide de l’expression de FPN et du « Human hemochromatosis protein » (HFE) qui est une protéine qui limite la séquestration du fer cellulaire à partir de la circulation. Cependant, malgré cette baisse d’expression, le manque de la signalisation MyD88 a altéré de manière significative la réponse hyposidérémique. En établissant le rôle des TLRs et de la protéine adaptatrice MyD88 dans la diminution du taux du fer sérique au cours de la réponse inflammatoire, nous avons remarqué qu’en réponse au surcharge en fer les souris déficientes en MyD88 accumulent de manière significative plus de fer hépatique par rapport aux souris sauvages, et cela indépendamment des TLRs. Ainsi, dans le troisième chapitre de la présente étude, nous avons étudié le phénotype observé chez les souris déficientes en MyD88. Nous avons trouvé que l'expression de HAMP chez ces souris a été plus faible que celle des souris de type sauvage. Pour cela, nous avons exploré la signalisation à travers la voie du « Bone Morphogenetic Proteins 6 » (BMP6) qui est considérée comme étant la voie fondamentale de la régulation de HAMP en réponse aux concentrations du fer intracellulaires et extracellulaires et nous avons trouvé que l'expression protéique de Smad4, un régulateur positif de l'expression de HAMP, est significativement plus faible chez les souris MyD88-/- par rapport aux souris sauvages. En outre, on a montré que MyD88 interagit avec « mothers against decapentaplegic, Drosophila, homolog 4 » (Smad4) et que cette interaction est essentielle pour l’induction de HAMP à travers la voie BMP6. En conclusion, notre étude montre que l'expression de HAMP dans les macrophages est régulée principalement par TLR2 et TLR4 à travers la voie MyD88 et que l'accumulation du fer dans les macrophages peut affecter les niveaux des cytokines pro-inflammatoires. En outre, nos analyses démontrent que le développement d’hyposidérémie en réponse au LPS se produit par l'intermédiaire d’un mécanisme dépendant de MyD88 qui est dissociée de la production de cytokines et de HAMP. En plus, nos recherches montrent que MyD88 est nécessaire pour l'expression de Smad4 et cela pour garantir une réponse optimale à travers la signalisation BMP6, conduisant ainsi à une expression adéquate de HAMP. Enfin, la protéine MyD88 joue un rôle crucial dans, la régulation de HAMP au niveau des macrophages, la diminution du taux du fer sérique en réponse au LPS et le maintien de l'homéostasie du fer.

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

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

Asociación de estrés laboral y trastornos hipertensivos en el embarazo

Objetivo: Determinar la prevalencia de trastornos hipertensivos y estrés laboral en las gestantes trabajadoras atendidas en la Clínica Cafam en el mes de noviembre de 2012, y estimar la posible asociación entre estas dos variables. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal. Se incluyeron todas las pacientes gestantes trabajadoras entre 18 y 39 años, con gestación mayor de 20 semanas y feto vivo, sin antecedentes patológicos de importancia, que ingresaron al servicio de hospitalización general y la unidad de cuidado intermedio obstétrico del 1 al 30 de noviembre de 2012 (total de 252). Para medir el nivel de estrés laboral se aplicó una encuesta validada por el Ministerio de Protección social, previo consentimiento informado y se realizó revisión de las historias clínicas para identificar las pacientes con trastornos hipertensivos del embarazo. Resultados: Se incluyeron pacientes de 18 a 39 años encontrando una media de 26.9 años con una desviación estándar de 5,08. 208 pacientes (82.5%) tenían entre 36 y 40 semanas de gestación, 123 maternas cursaban su primera gestación (48.8%) y, la mayoría tienen una relación estable. Respecto al nivel educativo la formación técnica y el bachillerato fueron los más encontrados (38.49% y 35.32% respectivamente). 102 gestantes (40.48%) desempeñan cargos de auxiliar o asistente seguidos de los trabajos operativos en un 30.56% (77 personas). De las 252 pacientes del estudio, 22 maternas tenían hipertensión gestacional, 28 preeclampsia y 1 síndrome HELLP para un total de 20.24% de gestantes con patología. Hay un alto porcentaje de estrés laboral en la población estudiada (40.08%). Al realizar el análisis de los datos se encontró que la probabilidad que tienen las pacientes con algún trastorno hipertensivo de tener estrés laboral es mayor que la de las pacientes que no presentan patología (OR 1.43 con IC 95% de 0.8 a 2.55). Conclusiones. El estrés laboral tiene una alta prevalencia en la población gestante trabajadora y los resultados sugieren que puede ser uno de los factores contribuyentes en la aparición de trastornos hipertensivos en el embarazo.

Bacillus coagulans GBI-30, 6086 modulates Faecalibacterium prausnitzii in older men and women

Abstract Background: Advancing age is linked to a decrease in beneficial bacteria such as Bifidobacterium spp. and reduced aspects of innate immune function. Objectives: We investigated whether daily consumption of a probiotic [Bacillus coagulans GBI-30, 6086 (BC30); GanedenBC30] could improve immune function and gut function in men and women aged 65–80 y, using a double-blind, placebo-controlled crossover design. Method: Thirty-six volunteers were recruited and randomly assigned to receive either a placebo (microcrystalline cellulose) or the probiotic BC30 (1 3 109 colony-forming units/capsule). Volunteers consumed 1 treatment capsule per day for 28 d, followed by a 21-d washout period before switching to the other treatment. Blood and fecal samples were collected at the beginning and end of each treatment period. Fecal samples were used to enumerate bacterial groups and concentrations of calprotectin. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were extracted from whole blood to assess natural killer cell activity and lipopolysaccharide (LPS)-stimulated cytokine production. C-reactive protein concentrations were measured in plasma. Results: Consumption of BC30 significantly increased populations of Faecalibacterium prausnitzii by 0.1 log10 cells/mL more than during consumption of the placebo (P = 0.03), whereas populations of Bacillus spp. increased significantly by 0.5 log10 cells/mL from baseline in volunteers who consumed BC30 (P = 0.007). LPS-stimulated PBMCs showed a 0.2 ng/mL increase in the anti-inflammatory cytokine IL-10 28 d after consumption of BC30 (P < 0.05), whereas the placebo did not affect IL-10, and no overall difference was found in the effect of the treatments. Conclusions: Daily consumption of BC30 by adults aged 65–80 y can increase beneficial groups of bacteria in the human gut and potentially increase production of anti-inflammatory cytokines. This study shows the potential benefits of a probiotic to improve dysbiosis via modulation of the microbiota in older persons. J Nutr doi: 10.3945/jn.114.199802.

Microbial Recognition Via Toll-Like Receptor-Dependent and -Independent Pathways Determines the Cytokine Response of Murine Dendritic Cell Subsets to CD40 Triggering

Dendritic cells (DC) can produce Th-polarizing cytokines and direct the class of the adaptive immune response. Microbial stimuli, cytokines, chemokines, and T cell-derived signals all have been shown to trigger cytokine synthesis by DC, but it remains unclear whether these signals are functionally equivalent and whether they determine the nature of the cytokine produced or simply initiate a preprogrammed pattern of cytokine production, which may be DC subtype specific. Here, we demonstrate that microbial and T cell-derived stimuli can synergize to induce production of high levels of IL-12 p70 or IL-10 by individual murine DC subsets but that the choice of cytokine is dictated by the microbial pattern recognition receptor engaged. We show that bacterial components such as CpG-containing DNA or extracts from Mycobacterium tuberculosis predispose CD8alpha(+) and CD8alpha(-)CD4(-) DC to make IL-12 p70. In contrast, exposure of CD8alpha(+), CD4(+) and CD8alpha(-)CD4(-) DC to heat-killed yeasts leads to production of IL-10. In both cases, secretion of high levels of cytokine requires a second signal from T cells, which can be replaced by CD40 ligand. Consistent with their differential effects on cytokine production, extracts from M. tuberculosis promote IL-12 production primarily via Toll-like receptor 2 and an MyD88-dependent pathway, whereas heat-killed yeasts activate DC via a Toll-like receptor 2-, MyD88-, and Toll/IL-1R domain containing protein-independent pathway. These results show that T cell feedback amplifies innate signals for cytokine production by DC and suggest that pattern recognition rather than ontogeny determines the production of cytokines by individual DC subsets.

Modulatory effect of fatty acids on fungicidal activity, respiratory burst and TNF-alpha and IL-6 production in J774 murine macrophages

The reported effects of different families of fatty acids (FA; SFA, MUFA, n-3 and n-6 PUFA) on human health and the importance of macrophage respiratory burst and cytokine release to immune defence led us to examine the influence of palmitic acid (PA), oleic acid (OA), linoleic acid, arachidonic acid, EPA and DHA on macrophage function. We determined fungicidal activity, reactive oxygen species (ROS) and cytokine production after the treatment of J774 cells with non-toxic concentrations of the FA. PA had a late and discrete stimulating effect on ROS production, which may be associated with the reduced fungicidal activity of the cells after treatment with this FA. OA presented a sustained stimulatory effect on ROS production and increased fungicidal activity of the cells, suggesting that enrichment of diets with OA may be beneficial for pathogen elimination. The effects of PUFA on ROS production were time-and dose-dependently regulated, with no evident differences between n-3 and n-6 PUFA. It was worth noting that most changes induced after stimulation of the cells with lipopolysaccharide were suppressed by the FA. The present results suggest that supplementation of the diet with specific FA, not classes of FA, might enable an improvement in host defence mechanisms or a reduction in adverse immunological reactions.

Molecular Mechanisms by Which Saturated Fatty Acids Modulate TNF-alpha Expression in Mouse Macrophage Lineage

Many macrophage functions are modulated by fatty acids (FAs), including cytokine release, such as tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha). TNF-alpha is of great interest due to its role in the inflammation process observed in several diseases such as rheumatoid arthritis, atherosclerosis, and obesity. However, the mechanisms by which FA effects occur have not been completely elucidated yet. In this study, we used a mouse monocyte lineage (J774 cells) to evaluate the effect of 50 and 100 mu M of saturated (palmitic and stearic acids), monounsaturated (oleic acid) and polyunsaturated (linoleic acid) FAs on TNF-alpha production. Alterations in gene expression, poly(A) tail length and activation of transcription factors were evaluated. Oleic and linoleic acids, usually known as neutral or pro-inflammatory FA, inhibited LPS-induced TNF-alpha secretion by the cells. Saturated FAs were potent inducers of TNF-alpha expression and secretion under basal and inflammatory conditions (in the presence of LPS). Although the effect of the saturated FA was similar, the mechanism involved in each case seem to be distinct, as palmitic acid increased EGR-1 and CREB binding activity and stearic acid increased mRNA poly(A) tail. These results may contribute to the understanding of the molecular mechanisms by which saturated FAs modulate the inflammatory response and may lead to design of associations of dietary and pharmacological strategies to counteract the pathological effects of TNF-alpha.

Reduced maximal oxygen consumption and overproduction of proinflammatory cytokines in athletes

Objective: It was the aim of this study to evaluate whether chronic pain in athletes is related to performance, measured by the maximum oxygen consumption and production of hormones and cytokines. Methods: Fifty-five athletes with a mean age of 31.9 +/- 4.2 years engaged in regular competition and showing no symptoms of acute inflammation, particularly fever, were studied. They were divided into 2 subgroups according to the occurrence of pain. Plasma concentrations of adrenaline, noradrenaline, cortisol, prolactin, growth hormone and dopamine were measured by radioimmunoassay, and the production of the cytokines interleukin (IL)-1, IL-2, IL-4, IL-6, tumor necrosis factor-alpha, interferon-alpha and prostaglandin E-2 by whole-blood culture. Maximal oxygen consumption was determined during an incremental treadmill test. Results: There was no change in the concentration of stress hormones, but the athletes with chronic pain showed a reduction in maximum oxygen consumption (22%) and total consumption at the anaerobic threshold (25%), as well as increased cytokine production. Increases of 2.7-, 8.1-, 1.7- and 3.7-fold were observed for IL-1, IL-2, tumor necrosis factor-alpha and interferon-alpha, respectively. Conclusions: Our data show that athletes with chronic pain have enhanced production of proinflammatory cytokines and lipid mediators and reduced performance in the ergospirometric test. Copyright (c) 2008 S. Karger AG, Basel.