Dectin-1 and DC-SIGN polymorphisms associated with invasive pulmonary Aspergillosis infection.

The recognition of pathogen-derived structures by C-type lectins and the chemotactic activity mediated by the CCL2/CCR2 axis are critical steps in determining the host immune response to fungi. The present study was designed to investigate whether the presence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) within DC-SIGN, Dectin-1, Dectin-2, CCL2 and CCR2 genes influence the risk of developing Invasive Pulmonary Aspergillosis (IPA). Twenty-seven SNPs were selected using a hybrid functional/tagging approach and genotyped in 182 haematological patients, fifty-seven of them diagnosed with proven or probable IPA according to the 2008 EORTC/MSG criteria. Association analysis revealed that carriers of the Dectin-1(rs3901533 T/T) and Dectin-1(rs7309123 G/G) genotypes and DC-SIGN(rs4804800 G), DC-SIGN(rs11465384 T), DC-SIGN(7248637 A) and DC-SIGN(7252229 C) alleles had a significantly increased risk of IPA infection (OR = 5.59 95%CI 1.37-22.77; OR = 4.91 95%CI 1.52-15.89; OR = 2.75 95%CI 1.27-5.95; OR = 2.70 95%CI 1.24-5.90; OR = 2.39 95%CI 1.09-5.22 and OR = 2.05 95%CI 1.00-4.22, respectively). There was also a significantly increased frequency of galactomannan positivity among patients carrying the Dectin-1(rs3901533_T) allele and Dectin-1(rs7309123_G/G) genotype. In addition, healthy individuals with this latter genotype showed a significantly decreased level of Dectin-1 mRNA expression compared to C-allele carriers, suggesting a role of the Dectin-1(rs7309123) polymorphism in determining the levels of Dectin-1 and, consequently, the level of susceptibility to IPA infection. SNP-SNP interaction (epistasis) analysis revealed significant interactions models including SNPs in Dectin-1, Dectin-2, CCL2 and CCR2 genes, with synergistic genetic effects. Although these results need to be further validated in larger cohorts, they suggest that Dectin-1, DC-SIGN, Dectin-2, CCL2 and CCR2 genetic variants influence the risk of IPA infection and might be useful in developing a risk-adapted prophylaxis.

Obesity-associated insulin resistance is correlated to adipose tissue vascular endothelial growth factors and metalloproteinase levels.

BACKGROUND The expansion of adipose tissue is linked to the development of its vasculature, which appears to have the potential to regulate the onset of obesity. However, at present, there are no studies highlighting the relationship between human adipose tissue angiogenesis and obesity-associated insulin resistance (IR). RESULTS Our aim was to analyze and compare angiogenic factor expression levels in both subcutaneous (SC) and omentum (OM) adipose tissues from morbidly obese patients (n = 26) with low (OB/L-IR) (healthy obese) and high (OB/H-IR) degrees of IR, and lean controls (n = 17). Another objective was to examine angiogenic factor correlations with obesity and IR.Here we found that VEGF-A was the isoform with higher expression in both OM and SC adipose tissues, and was up-regulated 3-fold, together with MMP9 in OB/L-IR as compared to leans. This up-regulation decreased by 23% in OB/-H-IR compared to OB/L-IR. On the contrary, VEGF-B, VEGF-C and VEGF-D, together with MMP15 was down-regulated in both OB/H-IR and OB/L-IR compared to lean patients. Moreover, MMP9 correlated positively and VEGF-C, VEGF-D and MMP15 correlated negatively with HOMA-IR, in both SC and OM. CONCLUSION We hereby propose that the alteration in MMP15, VEGF-B, VEGF-C and VEGF-D gene expression may be caused by one of the relevant adipose tissue processes related to the development of IR, and the up-regulation of VEGF-A in adipose tissue could have a relationship with the prevention of this pathology.

Short-term therapy with simvastatin reduces inflammatory mediators and heart inflammation during the acute phase of experimental Chagas disease

Trypanosoma cruzi infection induces progressive cardiac inflammation that leads to fibrosis and modifications in the heart architecture and functionality. Statins, such as 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG CoA) reductase inhibitors, have been studied due to their pleiotropic roles in modulating the inflammatory response. Our goal was to evaluate the effects of simvastatin on the cardiac inflammatory process using a cardiotropic strain of T. cruzi in a murine model of Chagas cardiomyopathy. C57BL/6 mice were infected with 500 trypomastigotes of the Colombian strain of T. cruzi and treated with an oral dose of simvastatin (20 mg/Kg/day) for one month and inflammatory and morphometric parameters were subsequently evaluated in the serum and in the heart, respectively. Simvastatin reduced the total cholesterol and inflammatory mediators (interferon-gamma, tumour necrosis factor-alpha, CCL2 and CCL5) in the serum and in the heart tissue at 30 days post-infection. Additionally, a proportional reduction in heart weight and inflammatory infiltration was observed. Simvastatin also reduced epimastigote proliferation in a dose-dependent manner in vitro and was able to reduce blood trypomastigotes and heart amastigote nests during the acute phase of Chagas disease in vivo. Based on these data, we conclude that simvastatin exerts a modulatory effect on the inflammatory mediators that are elicited by the Colombian strain of T. cruzi and ameliorates the heart damage that is observed in a murine model of Chagas disease.

Roles of PPARβ and PPARγ in mouse placental development

RESUME Les gènes des PPARs jouent des rôles importants dans la régulation du métabolisme énergétique, lipidique et glucidique. Le présent travail, caractérise et analyse les défauts placentaires responsables de la mort embryonnaire des souris mutantes pour PPARβ et pour PPARγ, entre le jour E9.5 et E10.5. Les placentas issus d'embryons PPARP présentent un sévère retard de croissance, alors que les placentas mutants PPARγ montrent de graves défauts vasculaires. Nous montrons que les placentas issus d'embryons PPARβ-/-, au jour E9.5 présentent une réduction prononcée de la couche de cellules géantes, associée à une diminution des niveaux de protéines exprimées par les cellules géantes, tel que le placenta lactogène-I et la « proliferin ». Par ailleurs, nous montrons que le traitement d'un lignée trophoblastique par un ligand spécifique de PPARP augmente considérablement leur différentiation en cellules géantes. Cette différentiation dépendante de la voie de signalisation P13-kinase, s'accompagne d'une élévation de l'expression de l'ADRP, une protéine de structure associée aux vésicules lipidiques. Ainsi nous démontrons que PPAR5 est un régulateur majeur de la différentiation des cellules géantes, lesquelles sont primordiales aussi bien pour l'établissement de la structure placentaire, que pour la fonction endocrine. Par contre, les placentas PPARγ-/- présentent un défaut de vascularisation. Le niveau d'une protéine anti-angiogénique, la « proliferin-related protein », est très basse et ne peut pas contre-balancer l'élévation normale de la protéine pro-angiogénique « proliferin ». La formation des vaisseaux se trouve alors altérée. Ainsi, PPARγ constitue un régulateur majeur de l'activité anti-angiogénique. En conclusion, ce travail fournit de nouveaux éléments sur le rôle complémentaires de PPARβet PPARγ dans les événements complexes qui régissent le développement placentaire. SUMMARY Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are nuclear hormone receptors involved in energy homeostasis and growth. Herein, we characterize the placental defects that cause embryonic lethality around E9.5/E10.5 in PPARβ- and in PPARγ-deficient mouse lines. Most but not all PPARβ-null mutants die around E9.5/E10.5 with severe growth retardation. The placentas from PPARβ-/- embryos at E9.5 exhibit a strongly reduced giant cell layer, associated with reduced levels of proteins expressed by giant cells such as Placental lactogen-I and Proliferin. Ectopic treatment of a rat trophoblast cell line with PPARβ ligand markedly accelerated PI3 kinase-dependent giant cell differentiation. In addition, we demonstrate that ADRP, a pen-related lipid droplet-bound protein, is up-regulated by PPARβ in differentiated Rcho-1 cells. These results indicate that PPARβ is a crucial regulator of the differentiation secondary giant cells, which play a major role in the establishment of the placental structure as well as an important endocrine function. In contrast, the main alteration of the PPARγ-null placentas concerns the vasculogenesis. We show that in these placentas, the level of the anti-angiogenic proliferin-related protein is very low, and cannot balance the normal elevation of the pro-angiogenic proliferin expression, leading to the defective placental vessel formation. Consistently, the dramatic increase of PPARγ expression in late stage of gestation in wild-type mice is likely a major regulator of the anti-angiogenic activity, particularly important at the end of the pregnancy. This work emphasizes the important and complementary roles of PPARβ and PPARγ in mouse placental development and provides new tools for understanding the complex regulatory events that governs placental development and function. Understanding the function of PPARβ and PPARγ are of crucial interest with respect to human placental development and associated pathologies.

Vascular endothelial growth factor-A enhances indoleamine 2,3-dioxygenase expression by dendritic cells and subsequently impacts lymphocyte proliferation

Dendritic cells (DCs) are antigen (Ag)-presenting cells that activate and stimulate effective immune responses by T cells, but can also act as negative regulators of these responses and thus play important roles in immune regulation. Pro-angiogenic vascular endothelial growth factor (VEGF) has been shown to cause defective DC differentiation and maturation. Previous studies have demonstrated that the addition of VEGF to DC cultures renders these cells weak stimulators of Ag-specific T cells due to the inhibitory effects mediated by VEGF receptor 1 (VEGFR1) and/or VEGFR2 signalling. As the enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is recognised as an important negative regulator of immune responses, this study aimed to investigate whether VEGF affects the expression of IDO by DCs and whether VEGF-matured DCs acquire a suppressor phenotype. Our results are the first to demonstrate that VEGF increases the expression and activity of IDO in DCs, which has a suppressive effect on Ag-specific and mitogen-stimulated lymphocyte proliferation. These mechanisms have broad implications for the study of immunological responses and tolerance under conditions as diverse as cancer, graft rejection and autoimmunity.

Alterations in cytokines and haematological parameters during the acute and convalescent phases of Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax infections

Haematological and cytokine alterations in malaria are a broad and controversial subject in the literature. However, few studies have simultaneously evaluated various cytokines in a single patient group during the acute and convalescent phases of infection. The aim of this study was to sequentially characterise alterations in haematological patters and circulating plasma cytokine and chemokine levels in patients infected with Plasmodium vivax or Plasmodium falciparum from a Brazilian endemic area during the acute and convalescent phases of infection. During the acute phase, thrombocytopaenia, eosinopaenia, lymphopaenia and an increased number of band cells were observed in the majority of the patients. During the convalescent phase, the haematologic parameters returned to normal. During the acute phase, P. vivax and P. falciparum patients had significantly higher interleukin (IL)-6, IL-8, IL-17, interferon-γ, tumour necrosis factor (TNF)-α, macrophage inflammatory protein-1β and granulocyte-colony stimulating factor levels than controls and maintained high levels during the convalescent phase. IL-10 was detected at high concentrations during the acute phase, but returned to normal levels during the convalescent phase. Plasma IL-10 concentration was positively correlated with parasitaemia in P. vivax and P. falciparum-infected patients. The same was true for the TNF-α concentration in P. falciparum-infected patients. Finally, the haematological and cytokine profiles were similar between uncomplicated P. falciparum and P. vivax infections.

The role of nonhematopoietic MHC class II expression in immune responses and tolerance

Si les rôles fonctionnels de diverses cellules immunitaires infiltrant des tissus enflammés sont assez bien compris, par contre, étonnamment, on connaît bien moins la capacité des cellules non hématopoïétiques résidant dans des tissus, à moduler l'activité biologique des cellules immunitaires immigrantes, et donc le résultat de la réponse immunitaire. La présentation des antigènes, dans le contexte des molécules du CMH de classe II (CMHII) à la surface des cellules présentatrices d'antigènes (CPA) professionnelles à une sous- population de lymphocytes T, est cruciale pour le développement des réponses immunitaires protectives spécifiques de l'antigène. En général, l'expression de CMHII est réservée aux CPAs. Toutefois, au cours des pathologies inflammatoires spécifiques d'organe, telles que l'auto-immunité ou la maladie inflammatoire de l'intestin, l'expression de CMHII est également induite par la cytokine interféron (IFN)-y sur des cellules non hématopoïétiques qui résident dans des tissus enflammés. Les conséquences de ce phénomène sont encore peu comprises. Dans cette étude, nous avons utilisé une souche de souris génétiquement modifiées, qui n'a pas la capacité d'induire l'expression de CMHII sur les cellules non hématopoïétiques, mais a maintenu la régulation normale d'expression de CMHII sur les cellules hématopoïétiques. Nous avons appliqué ces souris à différents modèles d'inflammation intestinale et à un modèle de maladie qui imite la maladie auto-immune de l'inflammation du muscle cardiaque (myocardite) chez l'homme. Nous avons pu montrer que, au cours de l'inflammation intestinale, l'expression du CMHII nonhématopoïétique, ou encore l'expression du CMHII par les cellules épithéliales de l'intestin, confère une protection contre la maladie, en réduisant les cellules immunitaires inflammatoires et en augmentant les cellules Τ régulatrices anti-inflammatoires. Ces résultats pourraient expliquer l'échec des traitements d'anti-IFN-γ dans les maladies intestinales inflammatoires chez l'homme. En revanche, dans la myocardite auto-immune, nos résultats indiquent que la présentation d'antigènes par les cellules non hématopoïétiques du coeur est nécessaire pour l'apparition de la pathologie cardiaque, comme nos souris sont résistantes à la maladie. Toutefois, cela n'est pas dû à un défaut d'activation des lymphocytes T, car les lymphocytes Τ des souris mutantes sont parfaitement capables de promouvoir la maladie après le transfert adoptif dans des animaux de type naturel. Nos résultats suggèrent que, durant les maladies inflammatoires spécifiques d'organe, la présentation d'antigène par des cellules non hématopoïétiques module et contribue au résultat de la réponse immunitaire d'une manière opposée, conférant soit la protection contre la maladie ou sa promotion. Nos résultats pourraient ouvrir la voie à des thérapies qui prennent en compte la contribution de la présentation d'antigènes par les cellules non hématopoïétiques, au cours des maladies inflammatoires spécifiques d'organe. - Les molécules du CMH de classe II (CMHII) sont fondamentales pour la présentation des antigènes aux lymphocytes Τ CD4+, car elles permettent le développement des réponses immunitaires spécifiques de l'antigène. Il est largement admis que l'expression de CMHII est réservée aux cellules présentatrices d'antigènes (CPA). Cependant, dans des conditions inflammatoires, l'expression de CMHII est en principe également induite par l'interféron (IFN)-y sur les cellules non hématopoïétiques, telles que les cellules épithéliales et les cardiomyocytes. Une controverse existe jusqu'à présent au sujet de la fonction de cette présentation d'antigènes non professionnelle, pour savoir si elle favorise la tolérance ou l'immunité dépendante des lymphocytes Τ in vivo. Pour répondre à cette question, nous avons testé des souris qui ne sont pas capables d'induire l'expression du CMHII sur les cellules non hématopoïétiques (souris PIV-/- K14 CIITA Tg) parmi différents modèles murins de pathologies inflammatoires, à savoir les modèles de vaccination pour induire des réponses spécifiques d'antigènes des lymphocytes B, plusieurs modèles de colite et un modèle de myocardite auto-immune expérimental (EAM). Pour cela, nous avons administré à ces souris un modèle de colite atténuée, induite par une infection chronique à Helicobacter hepaticus et par l'administration d'anticorps monoclonaux bloquant le récepteur de l'interleukine (IL)-10 (anti-IL-10R). Dans ce système, nous avons pu observer que l'expression abrogée de CMHII a aggravé la colite bactérienne, soit par les cellules non hématopoïétiques, soit exclusivement par les cellules épithéliales intestinales (CEI) dans un autre modèle murin (souris plV_fl/fl vil-Cre Tg). Ce phénotype du côlon a été associé à une augmentation des fréquences de cellules immunitaires innées, de lymphocytes Th1 CD4+, et d'expression des cytokines et de chimiokines pro-inflammatoires, y compris l'IFN-γ. Notamment, l'expression défectueuse de CMHII non hématopoïétique a également réduit les cellules Τ régulatrices (Treg) Forkhead box P3 (FoxP3)+, sans influencer les fréquences des cellules innées lymphoïdes et des cellules Th17. Ces résultats suggèrent un rôle tolérogène de CEIs CMHII+ qui contribue à l'homéostasie immunitaire intestinale. En revanche, dans le modèle d'EAM, les souris ayant subi une ablation de CMHII non hématopoïétique étaient résistantes à l'induction de la maladie, alors que la progression de la pathologie cardiaque, dans les souris de type naturel ou hétérozygotes, a été accompagnée par une régulation positive de l'expression de CMHII du myocarde. Cependant, l'inflammation cardiaque pourrait être transférée de manière adoptive depuis des souris amorcées PIV-/- K14 CIITA Tg vers des souris de type naturel, indiquant l'absence de défaut intrinsèque d'amorçage des cellules T CD4+ dans notre modèle de souris. Ces observations impliquent un rôle à jouer pour des cellules CMHII+ non hématopoïétiques résidentes du coeur, dans la promotion active de ΙΈΑΜ. En conclusion, nos résultats, provenant de diverses pathologies inflammatoires spécifiques d'organes, suggèrent un rôle complexe et divergent, soit tolérogène, soit immunogène/ pathologique, pour l'expression de CMHII non hématopoïétique au cours des pathologies inflammatoires. L'expression non professionnelle de CMHII semble influencer le résultat des réponses immunitaires en fonction de différents facteurs, tels que le tissu cible, le(s) type(s) de cellule(s) non hématopoïétique(s) participante(s) et l'origine de l'inflammation. Nos résultats pourraient potentiellement ouvrir la voie à des applications thérapeutiques, qui tiennent compte de la contribution de la présentation d'antigènes par des CPAs non professionnelles, au cours de l'inflammation spécifique d'organe. - MHC class II (MHCII) molecules are fundamental for the presentation of antigens to CD4+ Τ cells, allowing the development of antigen-specific immune responses. It is widely accepted that MHCII expression is restricted to antigen-presenting cells (APC). However, under inflammatory conditions, MHCII expression is typically also induced by interferon (IFN)-y on nonhematopoietic cells such as epithelial cells and cardiomyocytes. So far, it remains controversial whether this nonprofessional antigen-presentation function promotes CD4+ Τ cell-dependent tolerance or immunity in vivo. To address this issue, we utilised mice which lack inducible MHCII expression on nonhematopoietic cells (pIV-/- K14 CIITA Tg mice) in different mouse models of inflammatory pathologies, namely immunisation models to induce antigen-specific Β cell responses, various colitis models and a model of experimental autoimmune myocarditis (EAM). In an attenuated model of colitis induced by chronic Helicobacter hepaticus infection and treatment with anti-interleukin (IL)-10 receptor (anti-IL-10R) monoclonal blocking antibody, we observed that abrogated MHCII expression by nonhematopoietic cells or, in an alternative tamoxifen-inducible mouse model (plV_fl/fl vil-Cre Tg mice), exclusively by intestinal epithelial cells (IEC), exacerbated bacterial-driven colitis, which was associated with increased colonic frequencies of innate immune cells, CD4+ Th1 cells and expression of proinflammatory cytokines and chemokines, including IFN-γ. Notably, defective nonhematopoietic MHCII expression also resulted in reduced Forkhead box P3 (FoxP3)+ regulatory Τ (Treg) cells without influencing innate lymphoid cell (ILC) and Th17 cell frequencies. These findings suggest a tolerogenic role of MHClT lECs to contribute to intestinal immune homeostasis. In contrast, in the EAM model, mice ablated of nonhematopoietic MHCII were resistant to disease induction, whereas progression of cardiac pathology in WT and heterozygous control mice was accompanied by upregulation of myocardial MHCII expression. However, cardiac inflammation could be adoptively transferred from primed pIV-/- K14 CIITA Tg mice into WT mice, indicating no intrinsic defect of CD4+ Τ activation in our mouse model. These observations imply a role for MHCIT heart-resident nonhematopoietic cells in actively promoting EAM. In conclusion, our findings from different organ-specific inflammatory pathologies suggest a complex and diverging role - either tolerogenic or immunogenic/ pathologic - for nonhematopoietic MHCII expression during inflammatory pathologies: Nonprofessional MHCII expression appears to influence the outcome of immune responses depending on 7 factors such as the target tissue, participating non hematopoietic cell type(s) and the origin of inflammation. Our findings may potentially open the way to therapeutic applications taking into account the contribution of antigen presentation by nonprofessional, tissue-resident APCs during organ-specific inflammation.

Placental growth factor contributes to micro-vascular abnormalization and blood-retinal barrier breakdown in diabetic retinopathy.

OBJECTIVE: There are controversies regarding the pro-angiogenic activity of placental growth factor (PGF) in diabetic retinopathy (DR). For a better understanding of its role on the retina, we have evaluated the effect of a sustained PGF over-expression in rat ocular media, using ciliary muscle electrotransfer (ET) of a plasmid encoding rat PGF-1 (pVAX2-rPGF-1). MATERIALS AND METHODS: pVAX2-rPGF-1 ET in the ciliary muscle (200 V/cm) was achieved in non diabetic and diabetic rat eyes. Control eyes received saline or naked plasmid ET. Clinical follow up was carried out over three months using slit lamp examination and fluorescein angiography. After the control of rPGF-1 expression, PGF-induced effects on retinal vasculature and on the blood-external barrier were evaluated respectively by lectin and occludin staining on flat-mounts. Ocular structures were visualized through histological analysis. RESULTS: After fifteen days of rPGF-1 over-expression in normal eyes, tortuous and dilated capillaries were observed. At one month, microaneurysms and moderate vascular sprouts were detected in mid retinal periphery in vivo and on retinal flat-mounts. At later stages, retinal pigmented epithelial cells demonstrated morphological abnormalities and junction ruptures. In diabetic retinas, PGF expression rose between 2 and 5 months, and, one month after ET, rPGF-1 over-expression induced glial activation and proliferation. CONCLUSION: This is the first demonstration that sustained intraocular PGF production induces vascular and retinal changes similar to those observed in the early stages of diabetic retinopathy. PGF and its receptor Flt-1 may therefore be looked upon as a potential regulatory target at this stage of the disease.

Pattern of cytokine and chemokine production by THP-1 derived macrophages in response to live or heat-killed Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guérin Moreau strain

Tuberculosis has great public health impact with high rates of mortality and the only prophylactic measure for it is the Mycobacterium bovisbacillus Calmette-Guérin (BCG) vaccine. The present study evaluated the release of cytokines [interleukin (IL)-1, tumour necrosis factor and IL-6] and chemokines [macrophage inflammatory protein (MIP)-1α and MIP-1β] by THP-1 derived macrophages infected with BCG vaccine obtained by growing mycobacteria in Viscondessa de Moraes Institute medium medium (oral) or Sauton medium (intradermic) to compare the effects of live and heat-killed (HK) mycobacteria. Because BCG has been reported to lose viability during the lyophilisation process and during storage, we examined whether exposing BCG to different temperatures also triggers differences in the expression of some important cytokines and chemokines of the immune response. Interestingly, we observed that HK mycobacteria stimulated cytokine and chemokine production in a different pattern from that observed with live mycobacteria.

Lymph node stromal cells in homeostasis and immune response

Summary : Antigen-specific T lymphocytes constantly patrol the body to search for invading pathogens. Given the large external and internal body surfaces that need to be surveyed, a sophisticated strategy is necessary to facilitate encounters between T cells and pathogens. Dendritic cells present at all body surfaces are specialized in capturing pathogens and bringing them to T zones of secondary lymphoid organs, such as the lymph nodes and the spleen. Here, dendritic cells present antigenic fragments and activate the rare antigen-specific T lymphocytes. This induction of an immune response is facilitated in multiple ways by a dense network of poorly characterized stromal cells, termed fibroblastic reticular cells (FRCs). They constitutively produce the chemokines CCL21 and CCL19, which attract naïve T cells and dendritic cells into the T zone. Further, they provide an adhesion scaffold for dendritic cells and a migration scaffold for naïve T cells, allowing efficient screening of dendritic cell by thousands of T cells. FRCs also form a system of microchannels (conduits) that allows rapid transport of antigen or cytokines from the subcapsular sinus to the T zone. We characterized lymph node FRCS by flow cytometry, immunofluorescence microscopy, real time PCR and functional assays and could show that FRCs are a unique type of myofibroblasts which produce the T cell survival factor IL-7. This function was shown to be critically involved in regulating the size of the peripheral T cell pool and further demonstrates the importance of FRCs in maintaining immunocompetence. As we observed that some dendritic cells also express the receptor for IL-7, we expected a similar function of IL-7 in their survival. Surprisingly, we found no role for IL-7 in their survival but in their development. Analysis of hematopoietic precursors suggested that part of the dendritic cell pool develops out of an IL-7 dependent precursor, which maybe shared with lymphocytes. During the induction of an immune response, lymph node homeostasis is drastically altered when the lymph node expands several-fold in size to accommodate many more lymphocytes. Here, we describe that this expansion of the T zone is accompanied by the activation and proliferation of FRCs thereby preserving T zone architecture and function. This expansion of the FRC network is regulated by antigen-independent and -dependent events. It demonstrates the incredible plasticity of this organ allowing clonal expansion of antigen-specific lymphocytes. Résumé : Les lymphocytes T, spécifiques pour un antigène particulier, patrouillent constamment le corps à la recherche de l'invasion de pathogène. A cause des grandes surfaces externes et internes du corps, une stratégie sophistiquée est nécessaire afin de faciliter les rencontres entre les cellules T et les agents pathogènes. Les cellules dendritiques présentes dans toutes les surfaces du corps sont spécialisées dans la capture des agents pathogènes et dans le transport vers les zones T des organes lymphoïdes secondaires, comme les ganglions lymphatiques et la rate. Dans ces organes, les cellules dendritiques présentent les fragments antigéniques et activent les lymphocytes T rares. L'induction de cette réponse immunitaire est facilitée de différentes manières par un réseau dense de cellules strornales mal caractérisé, appelées 'fibroblastic reticular tells' (FRCs). FRCs produisent constitutivement les chimiokines CCL21 et CCL19, qui attirent les lymphocytes T naïfs et les cellules dendritiques vers la zone T. En outre, elles donnent une base d'adhérence pour les cellules dendritiques et elles attirent les cellules T naïves vers les cellules dendritiques. Les FRCs forment des petits canaux (ou conduits) qui permettent le transport rapide d'antigènes solubles ou de cytokines vers la zone T. Nous avons caractérisé les FRCs par cytométrie en flux, immunofluorescence et par PCR en temps réel et nous avons démontré que les FRCs sont un type unique de rnyofibroblastes qui produisent un facteur de survie des cellules T, l'Interleukine-7. Il a été démontré que cette fonction est cruciale afin d'augmenter la taille et la diversité du répertoire de cellules T, et ainsi, maintenir l'immunocompétence. Comme nous avons observé que certaines cellules dendritiques expriment également le récepteur de l'IL-7, nous avons testé une fonction similaire dans leur survie. Étonnamment, nous n'avons pas trouvé de rôle pour l'IL-7 dans leur survie, mais dans leur développement. L'analyse des précurseurs hématopoïétiques a suggéré qu'une fraction des cellules dendritiques se développe à partir des précurseurs dépendants de l'IL-7, qui sont probablement partagés avec les lymphocytes. Au cours de l'induction d'une réponse immunitaire, l'homéostasie du ganglion lymphatique est considérablement modifiée. En effet, sa taille augmente considérablement afin d'accueillir un plus grand nombre de lymphocytes. Nous décrivons ici que cet élargissement de la zone T est accompagné par l'activation et 1a prolifération des FRCs, préservant l'architecture et la fonction de la zone T. Cette expansion du réseau des FRCs est régie par des évènements à la fois dépendants et indépendants de l'antigène. Cela montre l'incroyable plasticité de cet organe qui permet l'expansion clonale des lymphocytes T spécifiques.

Acquired antibody responses against Plasmodium vivax infection vary with host genotype for duffy antigen receptor for chemokines (DARC).

BACKGROUND: Polymorphism of the Duffy Antigen Receptor for Chemokines (DARC) is associated with susceptibility to and the severity of Plasmodium vivax malaria in humans. P. vivax uses DARC to invade erythrocytes. Individuals lacking DARC are 'resistant' to P. vivax erythrocytic infection. However, susceptibility to P. vivax in DARC+ individuals is reported to vary between specific DARC genotypes. We hypothesized that the natural acquisition of antibodies to P. vivax blood stages may vary with the host genotype and the level of DARC expression. Furthermore, high parasitemia has been reported to effect the acquisition of immunity against pre-erythrocytic parasites. We investigated the correlation between host DARC genotypes and the frequency and magnitude of antibodies against P. vivax erythrocytic stage antigens. METHODOLOGY/FINDINGS: We assessed the frequencies and magnitudes of antibody responses against P. vivax and P. falciparum sporozoite and erythrocytic antigens in Colombian donors from malaria-endemic regions. The frequency and level of naturally-acquired antibodies against the P. vivax erythrocytic antigens merozoite surface protein 1 (PvMSP1) and Duffy binding protein (PvDBP) varied with the host DARC genotypes. Donors with one negative allele (FY*B/FY*Bnull and FY*A/FY*Bnull) were more likely to have anti-PvMSP1 and anti-PvDBP antibodies than those with two positive alleles (FY*B/FY*B and FY*A/FY*B). The lower IgG3 and IgG1 components of the total IgG response may account for the decreased responses to P. vivax erythrocytic antigens with FY*A/FY*B and FY*B/FY*B genotypes. No such association was detected with P. falciparum erythrocytic antigens, which does not use DARC for erythrocyte invasion. CONCLUSION/SIGNIFICANCE: Individuals with higher DARC expression, which is associated with higher susceptibility to P. vivax infection, exhibited low frequencies and magnitudes of P. vivax blood-stage specific antibody responses. This may indicate that one of the primary mechanisms by which P. vivax evades host immunity is through DARC indirectly down-regulating humoral responses against erythrocytic invasion and development.

Decreased acute vascular remodeling, anaphylaxis and delayed type hypersensitivity in PPARβ/δ-deficient mice

Endothelial cells form a semi-permeable barrier that participates in the exchange of plasma fluids, proteins and cells, and helps to maintain the physiological functions of organs as well as circulatory homeostasis. Vascular permeability and vasodilatation are increased during acute and chronic inflammation, cancer and wound healing. This is mediated by exposure to certain vascular permeability increasing factors, such as vascular endothelial growth factor (VEGF). The peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) belong to the nuclear hormone receptor (NHRs) family of ligand-activated transcription factors. Three isotypes, PPARa, PPARp/5 and PPARy have been identified. They are all expressed in endothelial cells (ECs). Recent data have demonstrated their involvement in important mechanisms for vasculogenesis and angiogenesis, such as cell proliferation/differentiation, directional sensing/migration, and survival. PPARs were reported to modulate the expression of pro-angiogenic soluble factors, such as VEGF-A and may also participate in the regulation of expression of VEGF receptors. The aim of the present work was to elucidate the role of PPARp/δ in endothelial cell functions important for angiogenesis as well as in vascular permeability and vasodilatation. Using organ culture models of mouse aorta expiants, cultures of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and genetically modified mouse models, we studied the consequences of loss and gain of PPARp/5 activity on endothelial cell functions. In the first part of this study, we show that the activation of PPARp/δ promotes EC outgrowth in murine aorta expiants. In vivo we observed that dermal vessel acute permeability in response to VEGF-A stimulation is strongly impaired in PPARfi/δ -I- animals. Additionally, observation of the dermal vessel morphology showed a clear enlargement of the wild-type dermal vessels upon VEGF-A injection, whereas vessels of PPARp/5 -/- animals showed almost no enlargement. The impaired response to VEGF stimulation in the knock-out animals was not due to structural or morphological abnormalities. Based on this data, we suggest that PPARp/5 may act on intracellular signaling cascades in ECs, downstream of the VEGF-A receptor. In the second part of this study, we address the relevance of PPARβ/δ vascular functions in pathophysiological inflammatory conditions, such as delayed- type hypersensitivity (DTH) reaction and anaphylaxis in mice. The DTH reaction is a cell-mediated immune reaction to protein, bacterial and viral antigens, whereas anaphylaxis is the most severe form of allergic reaction. In these in vivo models, we demonstrated that the absence of PPARβ/δ in ECs prevents the formation of severe edema in the DTH reaction, and that Ρ PARβ/δ accelerates recovery following systemic anaphylaxis, at least partially through the control of vascular permeability. Our data not only describe a novel function of PPARβ/δ in vessel permeability and vasodilatation, but also open new routes of research for the development of vessel permeability/vasodilatation regulating agents. - Les cellules endothéliales qui bordent la face interne des vaisseaux sanguins forment l'endothélium, une barrière semi-perméable qui régule les échanges de fluides, de protéines et de cellules immunes entre la circulation et les organes. L'endothélium participe également au maintien de la fonction des organes et de l'homéostasie circulatoire. La perméabilité vasculaire augmente dans des situations inflammatoires aigties ou chroniques, dans les tumeurs, et pendant la réparation de blessures. Cette augmentation de perméabilité est due à la production de facteurs sécrétés, tels que le Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF-A), la thrombine ou I'histamine. Lès récepteurs nucléaires Peroxisome Proliferator-Activated Receptors (PPAR) sont des facteurs de transcription mis en activité par des ligands. Trois isotypes de PPARs, PPARa, ΡΡΑΡβ/δ and PPARy ont été caractérisés. Ils sont exprimés dans les cellules endothéliales, et des travaux récents ont montré qu'ils régulent des comportements cellulaires importants pour la vasculogenèse et l'angiogenèse, tels que la prolifération, la différenciation, la migration, et la survie des cellules. Ils régulent également la production de VEGF-A par divers types cellulaires. Le but de ce travail était d'élucider le rôle de PPARβ/δ dans la régulation de la perméabilité vasculaire, plus particulièrement dans les cellules endothéliales. Grâce à des cultures d'expiants d'aortes de souris, à la culture d'une lignée endothéliale humaine (HUVECs) et de souris génétiquement modifiées, nous avons étudié le rôle de PPARβ/δ dans les cellules endothéliales, dans des situations gain et perte de fonction du récepteur. Dans la première partie de ce travail, nous avons montré les propriétés pro-angiogéniques de PPARβ/δ dans des explants d'aortes. In vivo, nous avons observé l'absence d'hyperperméabilité aiguë induite par le VEGF-A, la thrombine et I'histamine chez les souris PPARβ/δ -/-. De plus, l'analyse morphologique des vaisseaux dans le derme des souris après stimulation par VEGF- A a confirmé l'absence de réponse à la stimulation. Ces analyses morphologiques nous ont également permis de montrer que l'absence de réponse aiguë n'était pas due à un défaut de structure des vaisseaux dermiques chez les souris PPARp/δ -/-. Sur la base de ces résultats, nous proposons que PPARp/δ régule des voies de signalisation intracellulaires dans les cellules endothéliales, voie de signalisation impliquées dans la régulation de la perméabilité vasculaire: Dans la seconde partie du travail, nous avons étudié l'importance de la régulation de la perméabilité vasculaire par PPARβ/δ dans des situations pathophysiologiques impliquant une hyperperméabilité aiguë des vaisseaux : une réaction d'hypersensibilité cutanée retardée d'une part (delayed-type hypersensitivity, DTH), et un choc anaphylactique d'autre part. Dans ces deux modèles induits expérimentalement chez la souris, l'absence de PPARβ/δ prévient en partie la formation de l'oedème inflammatoire local (DTH), et accélère la récupération (anaphylaxie), au moins partiellement en réglant la perméabilité vasculaire. Ces résultats ouvrent un nouveau champs d'étude quant au rôle de PPARβ/δ dans les vaisseaux et à d'éventuelles applications thérapeutiques dans des pathologies inflammatoires.

Monitoring of innate and adaptive immune responses in the context of human immunotherapy

Summary1 SummaryCancer patients have a better clinical outcome when their tumours display marked infiltration by memory Τ cells. Moreover, the overrepresentation of Th1 gene signatures in primary tumours correlates with favourable prognosis. Thus, vaccination to induce Τ cells capable of infiltrating and eradicating the tumour seems a promising strategy for the treatment of cancer. Here, I monitored CD4 Τ cell responses in melanoma patients vaccinated with the long synthetic peptides Melan- A16-35(A27L) and NY-ESO-179.108. Most of the patients developed strong and diverse peptide antigen specific CD4 Τ cell responses. Analysis of the fine specificity of CD4 Τ cell antigen recognition led to the identification of two new epitopes. The peptide Melan-A16_35(A27L) was delivered by virus-like particles (VLPs) derived from bacteriophage Οβ, which themselves displayed strong immunogenicity. I show evidence for induction of Οβ- and Melan-A specific CD4 Τ cell responses that developed a Th1 functional profile after repeated vaccination cycles. They also specifically released the chemokines CCL-3 and CCL-4, which play important roles in attracting CD8 Τ cells to the APC surface for priming and formation of Τ cell memory. We further found induction of robust humoral IgG responses upon VLP vaccination, and the lgG1-lgG4 isotype composition depended on the adjuvant used. Since heavy chain class switching largely dépends on the presence of CD4 Τ cell help, this result suggests that the adjuvant can influence the differentiation of elicited CD4 Τ cells, thereby contributing to the quality and function of both Β cells and CD8 Τ cells. The nature of the inflammatory processes in the tumour microenvironment can modulate CD8 Τ cell function. A collaboration was established for the investigation regulation of inflammasome activation in human primary monocytes. We identified IL- 4 and TGF-β as strong inhibitors of IL-1 β secretion, Indicating some level of regulation from effector Th2 and Treg responses. We further found a potent inhibition of inflammasome activation by type I interferon, and demonstrated in vivo inhibition of IL-1 β responses in monocytes from active multiple sclerosis patients under IFN-β therapy. This finding further offers a possible explanation for its success, which mechanism of action is still largely unclear. Interestingly, type I interferon is also being used as adjuvant treatment for tumour free metastatic cutaneous melanoma patients. While its clinical benefit has remained controversial, recent data suggest that the subset of patients with ulcerated primary melanoma lesions can benefit from this therapy. Future investigations will shed light on the implication of the inflammasome in this context, and may offer new strategies for improved adjuvant treatments of melanoma.2 RésuméLes patients atteints de cancer ont une meilleure chance de survie si leurs tumeurs s'avèrent être largement infiltrées par des cellules Τ mémoires. De plus, la surreprésentation d'une signature génique Th1 est en corrélation avec un pronostic favorable. Ainsi, la vaccination visant à induire des cellules Τ capables d'infiltrer et de détruire la tumeur parait être une stratégie prometteuse pour le traitement du cancer. Dans ce travail, j'ai procédé au monitoring de la réponse des cellules Τ CD4 dans des patients atteints de mélanome vaccinés avec les longs peptides synthétiques Melan-A16_35(A27L) et NY-ESO-179_108. Ces peptides représentent des antigènes tumoraux reconnus par des lymphocytes T. La majorité des patients a développé une réponse forte et diversifiée des cellules Τ CD4 spécifiques contre les peptides. L'analyse de la spécificité fine de la reconnaissance antigénique des cellules Τ CD4 nous a conduits à l'identification de deux nouveaux épitopes. Le peptide Melan-Aie. 35(A27L) a été délivré par des particules de type viral (VLPs) dérivés de bactériophages Qβ, qui ont eux-mêmes démontré une forte immunogénicité. Mon travail montre les preuves d'une induction de réponses spécifiques des cellules Τ CD4 contre les Qβ et Melan-A développant un profil fonctionnel Th1 après plusieurs cycles de vaccination. Elles secrètent aussi spécifiquement les chimiokines CCL-3 et CCL-4, qui jouent un rôle important dans l'attraction des cellules Τ CD8 à la surface des cellules présentatrices d'antigènes et contribuent ainsi à induire et former la mémoire cellulaire Τ CD8. Nous avons également remarqué une induction de fortes réponses humorales IgG après vaccination avec les VLPs, et que la composition des isotypes lgG1-lgG4 dépendait de l'adjuvant utilisé. Etant donné qu'une commutation de classe de la chaîne lourde dépend largement ùie l'aide des cellules Τ CD4, ce résultat suggère que l'adjuvant puisse influencer la différeritiation de cellules Τ CD4 en différent types, contribuant ainsi à la qualité et à la fonction des cellules Β et des cellules Τ CD8.La nature des processus d'inflammation dans le microenvironnement tumoral peut moduler la fonction des cellules Τ CD8. Une collaboration a été établie pour investiguer la régulation de l'activation de l'inflammasome dans des monocytes primaires humains. Nous avons identifié l'IL-4 et le TGF-β comme étant de puissants inhibiteurs de la sécrétion de IL-Ιβ, indiquant une certaine régulation de la réponse inflammatoire induite par les cellules Th2 et Τ régulatrices. Nous avons également trouvé une forte inhibition de l'activation de l'inflammasome par l'interféron type I, et nous avons démontré une inhibition in vivo de la réponse IL-1 β dans des monocytes de patients atteints d'une sclérose en plaque active sous traitement IFN-β. Ce résultat nous offre une possible explication du succès de cette thérapie, dont le mécanisme reste à ce jour encore largement obscur. Il est intéressant de noter que l'interféron de type I est également utilisé pour le traitement de patients atteints de mélanome cutané métastasique sans tumeurs. Bien que le bénéfice clinique de ce traitement reste controversé, des études récentes montrent qu'une partie des patients atteints de mélanome primaire ulcéré peut tirer bénéfice de cette thérapie. De futures investigations pourront mieux nous renseigner sur l'implication de l'inflammasome dans ce contexte et offrir de nouvelles stratégies pour améliorer les traitements adjuvants du mélanome.

Novel markers of the human follicle-associated epithelium identified by genomic profiling and microdissection.

BACKGROUND & AIMS: Regulation of gene expression in the follicle-associated epithelium (FAE) over Peyer's patches is largely unknown. CCL20, a chemokine that recruits immature dendritic cells, is one of the few FAE-specific markers described so far. Lymphotoxin beta (LTalpha1beta2) expressed on the membrane of immune cells triggers CCL20 expression in enterocytes. In this study, we measured expression profiles of LTalpha1beta2-treated intestinal epithelial cells and selected CCL20 -coregulated genes to identify new FAE markers. METHODS: Genomic profiles of T84 and Caco-2 cell lines treated with either LTalpha1beta2, flagellin, or tumor necrosis factor alpha were measured using the Affymetrix GeneChip U133A. Clustering analysis was used to select CCL20 -coregulated genes, and laser dissection microscopy and real-time polymerase chain reaction on human biopsy specimens was used to assess the expression of the selected markers. RESULTS: Applying a 2-way analysis of variance, we identified regulated genes upon the different treatments. A subset of genes involved in inflammation and related to the nuclear factor kappaB pathway was coregulated with CCL20 . Among these genes, the antiapoptotic factor TNFAIP3 was highly expressed in the FAE. CCL23 , which was not coregulated in vitro with CCL20 , was also specifically expressed in the FAE. CONCLUSIONS: We have identified 2 novel human FAE specifically expressed genes. Most of the CCL20 -coregulated genes did not show FAE-specific expression, suggesting that other signaling pathways are critical to modulate FAE-specific gene expression.

Review article: Intestinal epithelia and barrier functions.

The mucosal epithelia of the digestive tract acts as a selective barrier, permeable to ions, small molecules and macromolecules. These epithelial cells aid the digestion of food and absorption of nutrients. They contribute to the protection against pathogens and undergo continuous cell renewal which facilitates the elimination of damaged cells. Both innate and adaptive defence mechanisms protect the gastrointestinal-mucosal surfaces against pathogens. Interaction of microorganisms with epithelial cells triggers a host response by activating specific transcription factors which control the expression of chemokines and cytokines. This host response is characterized by the recruitment of macrophages and neutrophils at the site of infection. Disruption of epithelial signalling pathways that recruit migratory immune cells results in a chronic inflammatory response. The adaptive defence mechanism relies on the collaboration of epithelial cells (resident sampling system) with antigen-presenting and lymphoid cells (migratory sampling system); in order to obtain samples of foreign antigen, these samples must be transported across the barriers without affecting the integrity of the barrier. These sampling systems are regulated by both environmental and host factors. Fates of the antigen may differ depending on the way in which they cross the epithelial barrier, i.e. via interaction with motile dendritic cells or epithelial M cells in the follicle-associated epithelium.