Impact de HOXB4 sur les cellules B

La greffe de cellules souches hématopoïétiques autologue est une thérapie de plus en plus utilisée. Cependant, les traitements de chimiothérapie ou de radiothérapie intensifs peuvent affecter les cellules souches et diminuer le nombre de ces cellules pouvant être mobilisées à des fins de transplantation. Il serait donc très utile de pouvoir expandre ces cellules souches afin de s’assurer qu’elles soient en quantité suffisante pour procéder à la greffe. Or, il a été démontré que la protéine HOXB4 a la capacité d’expandre les cellules souches hématopoïétiques humaines et murines. Lors d’une greffe autologue, la moelle osseuse est cependant colonisée par des cellules malignes. Notre objectif était donc de s’assurer que la protéine HOXB4 expand les cellules souches hématopoïétiques normales mais n’expand pas les cellules « souches » leucémiques. De plus, comme des expériences précédentes ont démontré que chez des souris transplantées avec des cellules souches surexprimant HOXB4, la reconstitution du système hématopoïétique pouvait favoriser les cellules myéloïdes aux dépends des cellules lymphoïdes, nous avons aussi voulu déterminer l’impact de HOXB4 sur la différenciation des cellules progénitrices lymphoïdes normales. Pour ce faire, nous avons exposé des cellules humaines et murines à la protéine HOXB4 afin de comparer la prolifération des cellules B malignes à celle des cellules B normales. De plus, nous avons évalué l’impact de HOXB4 sur les cellules B à leurs différents stades de différenciation. Nos résultats démontrent que HOXB4 ne favorise pas l’expansion des cellules leucémiques. De plus, nous avons observé que les cellules lymphoïdes surexprimant la protéine HOXB4 ont un ralentissement dans leur processus de différenciation. Aussi, la surexpression de HOXB4 entraîne une diminution de la fréquence et du nombre de progéniteurs lymphoïdes normaux. Ces résultats démontrent donc que la protéine HOXB4 ne produit pas d’expansion des cellules malignes. De plus, elle confère un désavantage prolifératif aux cellules lymphoïdes.

Association entre les dérégulations des cellules dendritiques et les altérations des lymphocytes B présentes chez les patients infectés par le VIH

La dérégulation du compartiment B est une conséquence importante de l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), qui peut mener à des manifestations autoimmunes et ultimement à des lymphomes B. Parmi les premières anomalies détectées, on dénote l’activation polyclonale, reflétée par la présence d’hyperglobulinémie (hyper-Ig) et des titres élevés d’autoanticorps chez les patients. On observe également une altération des dynamiques des populations, notamment une expansion de la population des cellules matures activées. De plus, les patients évoluent vers l’incapacité de générer une réponse humorale efficace, et sont sujets à une perte de la mémoire immunologique en phase chronique, caractérisée par une diminution de la population des cellules mémoires et par l’épuisement cellulaire. Toutefois, on connaît très peu les mécanismes impliqués dans de telles altérations. Les cellules dendritiques (DC) sont parmi les premières populations cellulaires à rencontrer et à propager le VIH lors d’une infection, et s’en trouvent affectées directement et indirectement, par le virus et ses composantes. On retrouve en effet une diminution des fréquences de DC dans le sang, les muqueuses et les organes lymphoïdes de patients infectés par le VIH, ainsi qu’un blocage au niveau de la maturation cellulaire. Toutefois, un débat perdure quant à l’apparition de ces altérations durant la phase aigüe de l’infection, et à la restauration des fréquences et des fonctions des DC chez les patients sous traitement. Cette controverse est due à la rareté des études longitudinales incluant des suivis qui s’échelonnent de la phase aigüe à la phase chronique de l’infection. Les DC jouent un rôle important dans le développement, la survie et l’activation des lymphocytes B, de façon T-dépendante et T-indépendante, notamment via des facteurs de croissance tel que BLyS (B lymphocyte stimulator). Par conséquent, nous formulons l’hypothèse que dans le cadre d’une infection VIH, les altérations observées au niveau des cellules B sont modulées par les DC. L’objectif majeur de cette étude est donc d’évaluer l’implication potentielle des DC dans les altérations des cellules B au cours de l’infection par le VIH. Pour ce faire, nous avons d’abord caractérisé de façon longitudinale le statut des populations de DC du sang périphérique de patients infectés au VIH et présentant différents types de progression de la maladie. Cela nous a permis d’évaluer la présence d’une corrélation entre les dynamiques de DC et le type de progression. Par la suite, nous avons évalué la capacité des DC à exprimer BLyS, puis mesuré sa concentration ainsi que celles d’autres facteurs de croissance des cellules B dans le plasma des patients. Enfin, nous avons caractérisé le statut des lymphocytes B, en fonction du stade de l’infection et du taux de progression clinique des patients. Cette étude démontre une diminution de la fréquence des populations de DC myéloïdes (mDC) dans le sang de patients infectés par le VIH sujets à une progression clinique. Cette diminution est observée dès le stade aigu de l’infection et au-delà du traitement antirétroviral (ART). Des concentrations élevées de MCP-1 (monocyte chemotactic protein), MIP (macrophage inflammatory protein) -3α et MIP-3β suggèrent la possibilité d’un drainage vers des sites périphériques. Nous observons également des niveaux supérieurs à la normale de précurseurs CD11c+CD14+CD16- en phase chronique, possiblement liés à une tendence de régénération des DC. Les patients en phase chronique présentent de hautes concentrations plasmatiques de BLyS, reflétée par un haut taux d’expression de cette cytokine par les mDC et leurs précurseurs. Parallèlement, nous observons une expansion des cellules B matures activées ainsi que des taux élevés d’IgG et IgA dans le sang de ces patients. De plus, nous constatons l’expansion d’une population de cellules B qui présente à la fois des caractéristiques de cellules B immatures transitionnelles (TI, transitional immature), et de cellules B recirculantes activées de la zone marginale (MZ, marginal zone), considérées ici comme des «précurseurs/activées de la MZ». Cette étude démontre aussi, chez les progresseurs lents, une meilleure préservation du compartiment des DC du sang périphérique, accompagnée d’une augmentation de précurseurs des DC de phénotype CD11c+CD14+CD16+, ainsi que des concentrations plasmatiques et niveaux d’expression normaux de BLyS. Conséquemment, nous n’avons pas observé d’augmentation des cellules B matures activées et des cellules B précurseurs/activées de la MZ. Toutefois, la fréquence des cellules B matures de la MZ est diminuée, reflétant possiblement leur recrutement vers des sites périphériques et leur contribution à un mécanisme actif de contrôle de la progression de la maladie. L’ensemble de ce travail suggère que dans le cadre d’une infection au VIH, les altérations observées au niveau des DC modulent les anomalies des cellules B. Par conséquent, le maintien de l’équilibre des fonctions DC, notamment les fonctions noninflammatoires, pourrait avoir un impact important dans la prévention de la progression de maladies associées aux altérations du compartiment des cellules B.

The BTB/POZ Transcription Factor Miz-1 Is Required To Regulate The Commitment, Survival And Differentiation Of Early B And T Cell Lineages

Les lymphocytes B et T sont issus de cellules progénitrices lymphoïdes de la moelle osseuse qui se différencient grâce à l’action de facteurs de transcription, cytokines et voies de signalisation, dont l’interleukine-7 (IL-7)/IL-7 récepteur (IL-7R). Le facteur de transcription c-Myc est exprimé par les cellules lymphoïdes et contrôle leur croissance et leur différenciation. Cette régulation transcriptionnelle peut être coordonnée par le complexe c-Myc/Myc-Interacting Zinc finger protein-1 (Miz-1). Le but de ce projet était de comprendre les mécanismes qui impliquent Miz-1 et le complexe c-Myc/Miz-1 dans le développement des lymphocytes B et T. Pour réaliser ce projet, des souris déficientes pour le domaine de transactivation de Miz-1 (Miz-1POZ) et des souris à allèles mutantes pour c-MycV394D, mutation qui empêche l’interaction avec Miz-1, ont été générées. La caractérisation des souris Miz 1POZ a démontré que l’inactivation de Miz-1 perturbe le développement des lymphocytes B et T aux stades précoces de leur différenciation qui dépend de l’IL-7. L’analyse de la cascade de signalisation IL-7/IL-7R a montré que ces cellules surexpriment la protéine inhibitrice SOCS1 qui empêche la phosphorylation de STAT5 et perturbe la régulation à la hausse de la protéine de survie Bcl-2. De plus, Miz-1 se lie directement au promoteur de SOCS1 et contrôle son activité. En plus de contrôler l’axe IL-7/IL-7R/STAT5/Bcl-2 spécifiquement aux stades précoces du développement afin d’assurer la survie des progéniteurs B et T, Miz-1 régule l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B afin de coordonner les signaux nécessaires pour la différenciation des cellules immatures. La caractérisation des souris c-MycV394D a montré, quant à elle, que les fonctions de Miz-1 dans les cellules B et T semblent indépendantes de c-Myc. Les cellules T des souris Miz-1POZ ont un défaut de différenciation additionnel au niveau de la -sélection, étape où les signaux initiés par le TCR remplacent ceux induits par IL-7 pour assurer la prolifération et la différenciation des thymocytes en stades plus matures. À cette étape du développement, une forme fonctionnelle de Miz-1 semble être requise pour contrôler le niveau d’activation de la voie p53, induite lors du processus de réarrangement V(D)J du TCR. L’expression de gènes pro-apoptotiques PUMA, NOXA, Bax et du régulateur de cycle cellulaire p21CIP1 est régulée à la hausse dans les cellules des souris Miz-1POZ. Ceci provoque un débalancement pro-apoptotique qui empêche la progression du cycle cellulaire des cellules TCR-positives. La survie des cellules peut être rétablie à ce stade de différenciation en assurant une coordination adéquate entre les signaux initiés par l’introduction d’un TCR transgénique et d’un transgène codant pour la protéine Bcl-2. En conclusion, ces études ont montré que Miz-1 intervient à deux niveaux du développement lymphoïde: l’un précoce en contrôlant la signalisation induite par l’IL-7 dans les cellules B et T, en plus de l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B; et l’autre tardif, en coordonnant les signaux de survie issus par le TCR et p53 dans les cellules T. Étant donné que les thymocytes et lymphocytes B immatures sont sujets à plusieurs rondes de prolifération, ces études serviront à mieux comprendre l’implication des régulateurs du cycle cellulaire comme c-Myc et Miz-1 dans la génération des signaux nécessaires à la différenciation non aberrante et à la survie des ces cellules. Enfin, les modèles expérimentaux, souris déficientes ou à allèles mutantes, utilisés pour ce travail permettront de mieux définir les bases moléculaires de la transformation maligne des lymphocytes B et T et de révéler les mécanismes conduisant au lymphome.

La collaboration entre l'oncogène E2A-PBX1 et Hoxa9 lors de l'induction de B-ALL implique l'activation de Flt3

La protéine de fusion E2A-PBX1 induit une leucémie lymphoblastique aigüe des cellules B pédiatrique chez l’humain. E2A-PBX1 possède de puissantes propriétés de trans-activation et peut se lier à l’ADN ainsi qu’aux protéines homéotiques (HOX) via des domaines conservés dans sa portion PBX1, ce qui suggère qu’une dérégulation des gènes cibles de HOX/PBX1 contribue à la leucémogénèse. Précédemment, Bijl et al. (2008) ont démontré que certains gènes Hox collaborent de manière oncogénique avec E2A-PBX1, et que ces interactions sont cellules-spécifiques et varient en fonction du gène Hox impliqué. Une mutagénèse d’insertion provirale suggère et supporte la collaboration des gènes Hoxa et E2A-PBX1 lors de la leucémogénèse des cellules B. La présence de ces interactions dans les cellules B et leur implication dans l’induction des B-ALL est pertinente pour la compréhension de la maladie humaine, et reste encore mal comprise. Notre étude démontre qu’Hoxa9 confère un avantage prolifératif aux cellules B E2A-PBX1. Des expériences de transplantation à l’aide de cellules B E2A-PBX1/Hoxa9 positives isolées de chimères de moelle osseuse démontrent qu’Hoxa9 collabore avec E2A-PBX1 en contribuant à la transformation oncogénique des cellules, et qu’Hoxa9 seul n’induit aucune transformation. Une analyse par Q-RT-PCR nous a permis de démontrer une forte inhibition de gènes spécifiques aux cellules B dans les leucémies co-exprimant Hoxa9 et E2A-PBX1, en plus d’une activation de Flt3, suggérant une inhibition de la différenciation des cellules B accompagnée d’une augmentation de la prolifération. De plus, la surexpression de Hoxa9 dans des cellules leucémiques de souris transgéniques E2A-PBX1, confère aussi un avantage prolifératif aux cellules in vitro, qui semblent être influencé par une augmentation de l’expression de Flt3 et Pdgfδ. En conclusion, nous démontrons pour la première fois à l’aide d’un modèle murin qu’Hoxa9 collabore avec E2A-PBX1 lors de la transformation oncogénique des cellules B et que la signalisation via Flt3 est impliquée, ce qui est potentiellement pertinent pour la maladie humaine.

Étude de la voie HOX-Flt3 dans les leucémies de type pré-B induites par E2A-Pbx1

Introduction: Notre laboratoire a précédemment établi que Hoxa9 accélérait l’apparition de leucémie de type B induite par E2A-PBX1. Une analyse par qRT-PCR a montré que les niveaux d’ARN de Flt3, une cible de Hoxa9, étaient 32 fois plus élevés dans les leucémies Hoxa9/E2A-PBX1 par rapport que dans les leucémies E2A-PBX1. Il est important de noter que l’expression aberrante de Flt3 est retrouvée dans les leucémies ALL de type B et les AML. De plus, l’activation constitutive de Flt3 est associée à un faible pronostic. Nous avons posé l’hypothèse que la maintenance/ré-initiation des leucémies de type pré-B induites par E2A-Pbx1 est associée à la présence du récepteur Flt3. Méthodes et Résultats: Premièrement, nous avons analysé par FACS la présence de Flt3 et mesuré l’expression de Flt3 par qRT-PCR des cellules E2A-PBX1 leucémiques pré-B. Nous avons montré que les cellules leucémiques E2A-PBX1 expriment l’ARNm du gène Flt3. Cependant, le récepteur n’était détectable à la surface cellulaire que dans des proportions variant de 0.3 à 28%. Deuxièmement, nous avons évalué le potentiel leucémique des fractions positive et négative pour Flt3. Toutes deux ont été capables de ré-initier la leucémie environ 20 jours après transplantation. Des analyses par FACS ont montré qu’une proportion de cellules leucémiques exprimaient Flt3, incluant même celles provenant de la fraction Flt3-. Troisièmement, une stratégie de perte de fonction de Flt3 par shARN a été mise en œuvre afin d’examiner le rôle de la voie de signalisation de Flt3 dans les cellules leucémiques E2A-PBX1. Pour ce faire, des cellules primaires leucémiques ont été infectées, soit par le shARN anti-Flt3 soit shARN contrôle, et transplantées dans des souris receveuses. Les cellules leucémiques contenant le shARN ont été capables de régénérer la leucémie. Cependant, une proportion des cellules exprimaient toujours Flt3, ce qui indique que l’efficacité des shARn n’était pas suffisante. Conclusion et Perspectives: Nos shARN ne sont pas suffisamment efficaces sur les cellules leucémiques choisies. De ce fait, nous proposons d’utiliser des cellules leucémiques moins agressives tout en réalisant le même set-up expérimental. Des transplantations dans des receveurs KO Flt3-/- seraient également requises afin de réellement étudier l’impact de la voie de signalisation Flt3 dans la ré-initiation leucémique.

Quantitation of apolipoprotein B-48 in triacylglycerol-rich lipoproteins by a specific enzyme-linked immunosorbent assay

This paper describes the use of an antiserum, specific for apolipoprotein (apo) B-48, in a competitive, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for apo B-48 in triacylglycerol-rich lipoprotein (TRL) fractions prepared from fasting and post-prandial plasma samples. Previously we showed the antiserum to act as an effective immunoblotting agent following sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Its use in this ELISA indicates that the antiserum recognises the C-terminal region of the protein on the surface of lipoprotein particles. The ELISA had a sensitivity of less than 37 ng/ml and intra- and inter-assay coefficients of variation of 3.8% and 8.6%, respectively. There was no cross-reaction in the ELISA against serum albumin, ovalbumin, thyroglobulin, or apo B-100 (purified by immunoaffinity chromatography), and high lipid concentrations (as Intralipid) did not interfere. A low density lipoprotein fraction reacted in the ELISA but SDS-PAGE-Western blot analysis confirmed the presence, in the fraction, of a small amount of apo B-48, indicating the existence of low density dietary-derived lipoprotein particles. ELISA and SDS-PAGE-Western blot analysis were used to measure apo B-48 in 12 series of postprandial samples collected from 4 diabetic and 8 normal subjects, following test meals of varying fat content. The mean correlation between the two methods was r = 0.74. The mean fasting concentration of apo B-48 in the TRL fractions from 15 healthy men was 0.46 μg/ml of plasma.

Bioactive films produced from self-assembling peptide amphiphiles as versatile substrates for tuning cell adhesion and tissue architecture in serum-free conditions

The development of versatile bioactive surfaces able to emulate in vivo conditions is of enormous importance to the future of cell and tissue therapy. Tuning cell behaviour on two-dimensional surfaces so that the cells perform as if they were in a natural three-dimensional tissue represents a significant challenge, but one that must be met if the early promise of cell and tissue therapy is to be fully realised. Due to the inherent complexities involved in the manufacture of biomimetic three-dimensional substrates, the scaling up of engineered tissue-based therapies may be simpler if based upon proven two-dimensional culture systems. In this work, we developed new coating materials composed of the self-assembling peptide amphiphiles (PAs) C16G3RGD (RGD) and C16G3RGDS (RGDS) shown to control cell adhesion and tissue architecture while avoiding the use of serum. When mixed with the C16ETTES diluent PA at 13 : 87 (mol mol-1) ratio at 1.25 times 10-3 M, the bioactive {PAs} were shown to support optimal adhesion, maximal proliferation, and prolonged viability of human corneal stromal fibroblasts ({hCSFs)}, while improving the cell phenotype. These {PAs} also provided stable adhesive coatings on highly-hydrophobic surfaces composed of striated polytetrafluoroethylene ({PTFE)}, significantly enhancing proliferation of aligned cells and increasing the complexity of the produced tissue. The thickness and structure of this highly-organised tissue were similar to those observed in vivo, comprising aligned newly-deposited extracellular matrix. As such, the developed coatings can constitute a versatile biomaterial for applications in cell biology, tissue engineering, and regenerative medicine requiring serum-free conditions.

Axillary bud development in pineapple nodal segments correlates with changes on cell cycle gene expression, hormone level, and sucrose and glutamate contents

During the process of lateral organ development after plant decapitation, cell division and differentiation occur in a balanced manner initiated by specific signaling, which triggers the reentrance into the cell cycle. Here, we investigated short-term variations in the content of some endogenous signals, such as auxin, cytokinins (Cks), and other mitogenic stimuli (sucrose and glutamate), which are likely correlated with the cell cycle reactivation in the axillary bud primordium of pineapple nodal segments. Transcript levels of cell cycle-associated genes, CycD2;1, and histone H2A were analyzed. Nodal segments containing the quiescent axillary meristem cells were cultivated in vitro during 24 h after the apex removal and de-rooting. From the moment of stem apex and root removal, decapitated nodal segment (DNS) explants showed a lower indol-3-acetic acid (IAA) concentration than control explants, and soon after, an increase of endogenous sucrose and iP-type Cks were detected. The decrease of IAA may be the primary signal for cell cycle control early in G1 phase, leading to the upregulation of CycD2;1 gene in the first h. Later, the iP-type Cks and sucrose could have triggered the progression to S-phase since there was an increase in H2A expression at the eighth h. DNS explants revealed substantial increase in Z-type Cks and glutamate from the 12th h, suggesting that these mitogens could also operate in promoting pineapple cell cycle progression. We emphasize that the use of non-synchronized tissue rather than synchronous cell suspension culture makes it more difficult to interpret the results of a dynamic cell division process. However, pineapple nodal segments cultivated in vitro may serve as an interesting model to shed light on apical dominance release and the reentrance of quiescent axillary meristem cells into the cell cycle.

Upregulation of E2F1 in cerebellar neuroprogenitor cells and cell cycle arrest during postnatal brain development

In the developing cerebellum, proliferation of granular neuroprogenitor (GNP) cells lasts until the early postnatal stages when terminal maturation of the cerebellar cortex occurs. GNPs are considered cell targets for neoplastic transformation, and disturbances in cerebellar GNP cell proliferation may contribute to the development of pediatric medulloblastoma. At the molecular level, proliferation of GNPs is regulated through an orchestrated action of the SHH, NOTCH, and WNT pathways, but the underlying mechanisms still need to be dissected. Here, we report that expression of the E2F1 transcription factor in rat GNPs is inversely correlated with cell proliferation rate during postnatal development, as opposed to its traditional SHH-dependent induction of cell cycle. Proliferation of GNPs peaked at postnatal day 3 (P3), with a subsequent continuing decrease in proliferation rates occurring until P12. Such gradual decline in proliferating neuroprogenitors paralleled the extent of cerebellum maturation confirmed by histological analysis with cresyl violet staining and temporal expression profiling of SHH, NOTCH2, and WNT4 genes. A time course analysis of E2F1 expression in GNPs revealed significantly increased levels at P12, correlating with decreased cell proliferation. Expression of the cell cycle inhibitor p18 (Ink4c) , a target of E2F1, was also significantly higher at P12. Conversely, increased E2F1 expression did not correlate with either SMAC/DIABLO and BCL2 expression profiles or apoptosis of cerebellar cells. Altogether, these results suggest that E2F1 may also be involved in the inhibition of GNP proliferation during rat postnatal development despite its conventional mitogenic effects.

CCP1/Nna1 functions in protein turnover in mouse brain: Implications for cell death in Purkinje cell degeneration mice

Purkinje cell degeneration (pcd) mice have a mutation within the gene encoding cytosolic carboxypeptidase 1 (CCP1/Nna1), which has homology to metallocarboxypeptidases. To assess the function of CCP1/Nna1, quantitative proteomics and peptidomics approaches were used to compare proteins and peptides in mutant and wild-type mice. Hundreds of peptides derived from cytosolic and mitochondrial proteins are greatly elevated in pcd mouse hypothalamus, amygdala, cortex, prefrontal cortex, and striatum. However, the major proteins detected on 2-D gel electrophoresis were present in mutant and wild-type mouse cortex and hypothalamus at comparable levels, and proteasome activity is normal in these brain regions of pcd mice, suggesting that the increase in cellular peptide levels in the pcd mice is due to reduced degradation of the peptides downstream of the proteasome. Both nondegenerating and degenerating regions of pcd mouse brain, but not wild-type mouse brain, show elevated autophagy, which can be triggered by a decrease in amino acid levels. Taken together with previous studies on CCP1/Nna1, these data suggest that CCP1/Nna1 plays a role in protein turnover by cleaving proteasome-generated peptides into amino acids and that decreased peptide turnover in the pcd mice leads to cell death.-Berezniuk, I., Sironi, J., Callaway, M. B., Castro, L. M., Hirata, I. Y., Ferro, E. S., Fricker, L. D. CCP1/Nna1 functions in protein turnover in mouse brain: Implications for cell death in Purkinje cell degeneration mice. FASEB J. 24, 1813-1823 (2010). www.fasebj.org

Localization of Cathepsins D and B at the Maternal-Fetal Interface and the Invasiveness of the Trophoblast during the Postimplantation Period in the Mouse

A survey of existing data suggests that trophoblast cells produce factors involved in extracellular matrix degradation. In this study, we correlated the expression of cathepsins D and B in the murine ectoplacental cone with the ultrastructural progress of decidual invasion by trophoblast cells. Both proteases were immunolocalized at implantation sites in lysosome-endosome-like compartments of trophoblast giant cells. Cathepsin D, but not cathepsin B, was also detected ultrastructurally in extracellular compartments surrounded by processes of the invading trophoblast containing extracellular matrix components and endometrial cell debris. The expression of cathepsins D and B by trophoblast cells was confirmed by RT-PCR in ectoplacental cones isolated from implantation chambers at gestation day 7.5. Our data addressed a positive relationship between the expression and presence of cathepsin D at the extracellular compartment of the maternal-fetal interface and the invasiveness of the trophoblast during the postimplantation period, suggesting a participation of invading trophoblast cells in the cathepsin D release. Such findings indicate that mouse trophoblast cells might exhibit a proteolytic ability to partake in the decidual invasion process at the maternal-fetal interface. Copyright (C) 2010 S. Karger AG, Basel

Insulin suppresses LPS-induced iNOS and COX-2 expression and NF-kappa B activation in alveolar macrophages

The development of septic shock is a common and frequently lethal consequence of gram-negative infection. Mediators released by lung macrophages activated by bacterial products such as lipopolysaccharide (LPS) contribute to shock symptoms. We have shown that insulin downregulates LPS-induced TNF production by alveolar macrophages (AMs). In the present study, we investigated the effect of insulin on the LPS-induced production of nitric oxide (NO) and prostaglandin (PG)-E(2), on the expression of inducible nitric oxide synthase ( iNOS) and cyclooxygenase (COX)-2, and on nuclear factor kappa B (NF-kappa B) activation in AMs. Resident AMs from male Wistar rats were stimulated with LPS (100 ng/mL) for 30 minutes. Insulin (1 mU/mL) was added 10 min before LPS. Enzymes expression, NF-kappa B p65 activation and inhibitor of kappa B (I-kappa B) a phosphorylation were assessed by immunobloting; NO by Griess reaction and PGE(2) by enzyme immunoassay (EIA). LPS induced in AMs the expression of iNOS and COX-2 proteins and production of NO and PGE(2), and, in parallel, NF-kappa B p65 activation and cytoplasmic I-kappa B alpha phosphorylation. Administration of insulin before LPS suppressed the expression of iNOS and COX-2, of NO and PGE(2) production and Nuclear NF-kappa B p65 activation. Insulin also prevented cytoplasmic I-kappa Ba phosphorylation. These results show that in AMs stimulated by LPS, insulin prevents nuclear translocation of NF-kappa B, possibly by blocking I-kappa Ba degradation, and supresses the production of NO and PGE(2), two molecules that contribute to septic shock. Copyright (C) 2008 S. Karger AG, Basel.

Role of PPAR-gamma in the Modulation of CD36 and FcgammaRII induced by LDL with Low and High Degrees of Oxidation During the Differentiation of the Monocytic THP-1 Cell Line

Scavenger or Fc gamma receptors are important for capture and clearance of modified LDL particles by monocytes/macrophages. Uptake via scavenger receptors is not regulated by intracellular levels of cholesterol and in consequence, macrophages develop into foam cells in the arterial intima. The levels of scavenger receptor CD36 are increased in atherosclerotic lesions and there is evidence that some components of oxLDL auto-regulate the expression of this receptor. Fc gamma receptor expression is increased in cardiovascular diseases but it is not known weather their expression is regulated by oxLDL. The biological properties of oxLDLs vary depending on the degree of oxidation. In the present study we investigated the effect of LDL particles showing extensive or low oxidation (HoxLDL and LoxLDL) on the expression of CD36 and Fc gamma RII in a human monocytic cell line (THP-1), differentiated or not to macrophage, and the involvement of PPAR gamma. It was found that both forms of oxLDL are able to increase the expression of CD36 and Fc gamma RII and that this effect is dependent on the degree of oxidation and of the stage of cell differentiation ( monocyte or macrophage). We also showed that the increased expression of Fc gamma RII is dependent on PPAR. whereas that of the CD36 is independent of PPAR gamma. Copyright (c) 2008 S. Karger AG, Basel

Adhesion and protease activity in cell lines from human salivary gland tumors are regulated by the laminin-derived peptide AG73, syndecan-1 and beta 1 integrin

We studied the induction of protease activity by the laminin alpha 1-derived peptide AG73 in cells from adenoid cystic carcinoma (CAC2) and myoepithelioma (M1), respectively a malignant and a benign salivary gland tumors. Laminin alpha 1 chain and MMP9 were immunolocalized in adenoid cystic carcinoma and myoepithelioma in vivo and in vitro. Cells grown inside AG73-enriched laminin-111 exhibited large spaces in the extracellular matrix, suggestive of remodeling. The broad spectrum MMP inhibitor GM6001 decreased spaces induced by AG73 in CAC2 and M I cells. This result strongly suggests that AG73-mediated matrix remodeling involves matrix metalloproteinases. CAC2 and M1 cells cultured on AG73 showed a dose-dependent increase of MMP9 secretion, as detected by zymography. Furthermore, siRNA silencing of MMP9 decreased remodeling in 3D cultures. We searched for AG73 receptors regulating MMP9 activity in our cell lines. CAC2 and M1 cells grown on AG73 exhibited colocalization of syndecan-1 and beta 1 integrin. siRNA knockdown of syndecan-1 expression in these cells resulted in decreased adhesion to AG73 and reduced protease and remodeling activity. We investigated syndecan-1 co-receptors in both cell lines. Silencing beta 1 integrin inhibited adhesion to AG73, matrix remodeling and protease activity. Double-knockdown experiments were carried out to further explore syndecan-1 and beta 1 integrin cooperation. CAC2 cells transfected with both syndecan-1 and beta 1 integrin siRNA oligos showed significant decrease in adhesion to AG73. Simultaneous silencing of receptors also induced a decrease in protease activity. Our results suggest that syndecan-1 and beta 1 integrin signaling downstream of AG73 regulate adhesion and MMP production by CAC2 and M1 cells. (c) 2008 Elsevier B.V./International Society of Matrix Biology. All rights reserved.

Invasion of epithelial mammalian cells by Paracoccidioides brasiliensis leads to cytoskeletal rearrangement and apoptosis of the host cell

Paracoccidioides brasiliensis (Pb) yeast cells can enter mammalian cells and probably manipulate the host cell environment to favor their own growth and survival. We studied the uptake of strain Pb 18 into A549 lung and Vero epithelial cells, with an emphasis on the repercussions in the cytoskeleton and the apoptosis of host cells. Cytoskeleton components of the host cells, such as actin and tubulin, were involved in the P. brasiliensis invasion process. Cytochalasin D and colchicine treatment substantially reduced invasion, indicating the functional participation of microfilaments (MFs) and microtubules (MTs) in this mechanism. Cytokeratin could also play a role in the P. brasiliensis interaction with the host. Gp43 was recognized by anti-actin and anti-cytokeratin antibodies, but not by anti-tubulin. The apoptosis induced by this fungus in infected epithelial cells was demonstrated by various techniques: TUNEL, DNA fragmentation and Bak and Bcl-2 immunocytochemical expression. DNA fragmentation was observed in infected cells but not in uninfected ones, by both TUNEL and gel electrophoresis methods. Moreover, Bcl-2 and Bak did not show any differences until 24 h after infection of cells, suggesting a competitive mechanism that allows persistence of infection. Overexpression of Bak was observed after 48 h, indicating the loss of competition between death and survival signals. In conclusion, the mechanisms of invasion of host cells, persistence within them, and the subsequent induction of apoptosis of such cells may explain the efficient dissemination of P. brasiliensis. (C) 2004 Published by Elsevier SAS.