Role of microRNAs in the pathogenesis of Ewing's sarcoma

SummaryEwing's sarcoma family tumors (ESFT) are the second most frequent cancer of bone in adolescents and young adults. ESFT are characterized by a chromosomal translocation that involves the 5' segment of the EWSR1 gene and the 3' segment of an ets transcription factor family member gene. In 85% of cases the chromosomal translocation generates the fusion protein EWSR1-FLI-1. Recent work from our laboratory identified mesenchymal stem cells (MSC) as the putative cell of origin of ESFT and characterized a CD133+ subpopulation of ESFT cells with tumor initating and self-renewal capacity, known as cancer stem cells (CSC). MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA that regulate protein expression at the post-transcriptional level by either repressing translation or destabilizing mRNA. MiRNAs participate in several biological processes including cell proliferation and differentiation. We used miRNA expression profile comparison between MSC and ESFT cell lines and CD133+ ESFT cells and CD133" ESFT cells to investigate the role of miRNAs in ESFT pathogenesis. MiRNA expression profile comparison of MSC and ESFT cell lines identified 35 differentially expressed miRNAs. Among these was down-regulation of let-7a which results, in part, by the direct repression of let-7a-l promoter by EWSR1-FLI-1. Overexpression of let-7a in ESFT cells blocked ESFT tumorigenesis through an High-motility group AT-hook2 (HMGA2)-mediated mechanism.MiRNA profiling of CD133+ ESFT and CD 133" ESFT cells revealed a broad repression of miRNAs in CD133+ ESFT mediated by down-regulation of TARBP2, a central regulator of the miRNA maturation pathway. Down-regulation of TARBP2 in ESFT cell lines results in a miRNA expression profile reminescent of that observed in CD133+ ESFT and associated with increased tumorigenicity. Enhancement of TARBP2 activity using the antibiotic enoxacin or overexpression of miRNA-143 or miRNA-145, two targets of TARBP2, impaired ESFT CSC self-renewal and block ESFT tumorigenicity. Moreover in vivo administration of synthetic let- 7a, miRNA-143 or miRNA-145 blocks ESFT tumor growth.Thus, dysregulation of miRNA expression is a key feature in ESFT pathogenesis and restoration of their expressions might be used as a new therapeutic tool.RésuméLe sarcome d'Ewing est la deuxième tumeur osseuse la plus fréquente chez l'enfant et le jeune adolescent. Le sarcome d'Ewing est caractérisé par une translocation chromosomique qui produit une protéine de fusion EWSR1-FLI-1. Des récents travaux ont identifié les cellules mésenchymateuses souches (MSC) comme étant les cellules à l'origine du sarcome d'Ewing ainsi qu'une sous-population de cellules exprimant le marqueur CD 133, dans le sarcome d'Ewing connu comme les cellules cancéreuses souches (CSC). Ces cellules ont la capacité d'initier la croissance tumorale et possèdent des propriétés d'auto-renouvellement. Les microRNAs (miRNAs) sont de petits ARN qui ne codent pas pour des protéines et qui contrôlent l'expression des protéines en bloquant la traduction ou en dégradant l'ARNm. Les miRNAs participent à différents processus biologiques comme la prolifération et la différenciation cellulaires.Le but de ce travail est d'étudier le rôle des miRNAs dans le sarcome d'Ewing. Un profil d'expression de miRNAs entre les MSC et des lignées cellulaires de sarcome d'Ewing a mis en évidence 35 miRNAs différemment exprimés. Parmi ceux-ci, la répression de let-7a est liée à la répression directe du promoteur de let-7a-l par EWSR-FLI-1. La sur-expression de let-7a dans des lignées cellulaires de sarcome d'Ewing inhibe leur croissance tumorale. Cette inhibition de croissance tumorale est régulée par la protéine high-motility group AT-hook2 (HMGA2).Un profil d'expression de miRNAs entre les cellules du sarcome d'Ewing CD133+ et CD133" montre une sous-expression d'un grand nombre de miRNAs dans les cellules CD133+ par rapport aux cellules CD133". Cette différence d'expression de miRNAs est due à la répression du gène TARBP2 qui participe à la maturation des miRNAs. La suppression de TARBP2 dans des cellules d'Ewing induit un profil d'expression de miRNAs similaire aux cellules CD133+ du sarcome d'Ewing et augmente la tumorigenèse des lignées cellulaires. De plus l'utilisation d'enoxacin, une molécule qui augmente l'activité de TARBP2 ou la sur- expression des miRNA143 ou miRNA-145 dans les CSC du sarcome d'Ewing bloque l'auto- renouvellement des cellules et la croissance tumorale. Finalement, l'administration de let-7a, miRNA-143 ou miRNA-145, dans des souris bloque la croissance du sarcome d'Ewing. Ces résultats indiquent que la dysrégulation des miRNAs participe à la pathogenèse du sarcome d'Ewing et que les miRNAs peuvent être utilisés comme des agents thérapeutiques.

Prise en charge par le praticien des infections après transplantation d'organes solides [Management of infection after organ transplantation by the primary care physician]

The primary care physician is frequently consulted in first line for infectious complications in organ transplant recipients. Many infections without signs of severity can nowadays be managed on an outpatient basis. However, a number of clinical situations specific to transplant recipients may require special attention and knowledge. In particular, the general practitioner must be aware of the potential interactions between immunosuppressive and antimicrobial therapies, the risk of renal dysfunction as a consequence of diarrhea or urinary tract infection, and the diagnostic of CMV disease as a cause of fever without obvious source occurring several months after transplantation. Collaboration with the transplantation specialists is recommended in order to assure an optimal management of these patients.

Donor's and organ representations in liver, kidney, heart and lung transplantation : a qualitative longitudinal study

Purpose: Organ transplantation is a biological and psychological challenge and graft acceptance is an important achievement for patients. Patients' concerns toward the deceased donor and the organ may contribute to this process. Method: Forty-seven patients involved in heart (N=9), liver (N=8), lung (N=14) and kidney (N=16) transplantation participated in IRB-approved longitudinal semi-structured interviews: (T1) registered on the waiting-list, (T2) six months and (T3) twelve months after transplantation. Qualitative pattern analysis (QUAPA) was carried out on the verbatim transcripts and concerns about the donor and the organ were then analysed. Results: - Donor's representation: At T1, patients were reluctant to talk about the donor: 27% expressed culpability and 19% accepted the clause of anonymity. At T2, intense emotions were associated with the reminiscing about the donor and 45% highlighted the generosity of his/her act. In addition, heart, lung and kidney recipients were concerned about the donor's identity: 42% challenged the clause of anonymity. Liver recipients complained about anonymity, but could nevertheless cope with it. At T3, 47% of heart, lung and kidney recipients thought daily of the donor and 33% were still looking for information about him/her. Liver recipients rarely have thoughts about the donor. - Organ representation: At T1, organ descriptions were biomedical (49% of the interviewees) and more rarely, mainly heart candidates, referred to the symbolic meaning of the organ. After transplantation (T2-T3), function was underlined. Acceptance and organ integration were associated with post-operative outcomes (23%) and psychological well-being (45%). Some patients (32%) inferred the donor's personality from the organ quality and felt privileged having received an organ in such a good state. Conclusion: Donor's representations should be explored during the transplantation process as they play an important role in the psychological acceptance of the graft.

Hepatitis C Virus Infection and Kidney Transplantation in 2014: What's New?

Chronic hepatitis C virus (HCV) infection remains an important health problem, which is associated with deleterious consequences in kidney transplant recipients. Besides hepatic complications, several extrahepatic complications contribute to reduced patient and allograft survival in HCV-infected kidney recipients. However, HCV infection should not be considered as a contraindication for kidney transplantation because patient survival is better with transplantation than on dialysis. Treatment of HCV infection is currently interferon-alpha (IFN-α) based, which has been associated with higher renal allograft rejection rates. Therefore, antiviral treatment before transplantation is preferable. As in the nontransplant setting, IFN-free treatment regimens, because of their greater efficacy and reduced toxicity, currently represent promising and attractive therapeutic options after kidney transplantation as well. However, clinical trials will be required to closely evaluate these regimens in kidney recipients. There is also a need for prospective controlled studies to determine the optimal immunosuppressive regimens after transplantation in HCV-infected recipients. Combined kidney and liver transplantation is required in patients with advanced liver cirrhosis. However, in patients with cleared HCV infection and early cirrhosis without portal hypertension, kidney transplantation alone may be considered. There is some agreement about the use of HCV-positive donors in HCV-infected recipients, although data regarding posttransplant survival rates are controversial.

Tolerance-inducing immunosuppressive strategies in clinical transplantation: an overview.

The significant development of immunosuppressive drug therapies within the past 20 years has had a major impact on the outcome of clinical solid organ transplantation, mainly by decreasing the incidence of acute rejection episodes and improving short-term patient and graft survival. However, long-term results remain relatively disappointing because of chronic allograft dysfunction and patient morbidity or mortality, which is often related to the adverse effects of immunosuppressive treatment. Thus, the induction of specific immunological tolerance of the recipient towards the allograft remains an important objective in transplantation. In this article, we first briefly describe the mechanisms of allograft rejection and immune tolerance. We then review in detail current tolerogenic strategies that could promote central or peripheral tolerance, highlighting the promises as well as the remaining challenges in clinical transplantation. The induction of haematopoietic mixed chimerism could be an approach to induce robust central tolerance, and we describe recent encouraging reports of end-stage kidney disease patients, without concomitant malignancy, who have undergone combined bone marrow and kidney transplantation. We discuss current studies suggesting that, while promoting peripheral transplantation tolerance in preclinical models, induction protocols based on lymphocyte depletion (polyclonal antithymocyte globulins, alemtuzumab) or co-stimulatory blockade (belatacept) should, at the current stage, be considered more as drug-minimization rather than tolerance-inducing strategies. Thus, a better understanding of the mechanisms that promote peripheral tolerance has led to newer approaches and the investigation of individualized donor-specific cellular therapies based on manipulated recipient regulatory T cells.

Effects of a glucose meal on energy metabolism in patients with cirrhosis before and after liver transplantation.

HYPOTHESIS: Liver transplantation results in hepatic denervation. This may produce alterations of liver energy and substrate metabolism, which may contribute to weight gain after liver transplantation. DESIGN: Prospective clinical study. SETTING: Liver transplantation clinics in a university hospital. PATIENTS: Seven nondiabetic patients with cirrhosis were recruited while on a waiting list for liver transplantation. Seven healthy subjects were recruited as controls. INTERVENTION: Orthotopic liver transplantation. MAIN OUTCOME MEASURES: Evaluation of energy and substrate metabolism after ingestion of a glucose load with indirect calorimetry was performed before, 2 to 6 weeks after, and 5 to 19 months after transplantation. Whole-body glucose oxidation and storage and glucose-induced thermogenesis were calculated. RESULTS: Patients with cirrhosis had modestly elevated resting energy expenditure and normal glucose-induced thermogenesis and postprandial glucose oxidation and storage. These measures remained unchanged after liver transplantation despite a significant increase in postprandial glycemia. Patients, however, gained an average of 3 kg of body weight after 5 to 19 months compared with their weight before transplantation. CONCLUSION: Liver denervation secondary to transplantation does not lead to alterations of energy metabolism after ingestion of a glucose load.

Comparable Survival Between HIV+ and HIV- non-Hodgkin and Hodgkin Lymphoma Patients Undergoing Autologous Peripheral Blood Stem Cell Transplantation.

Autologous stem cell transplantation (ASCT) has been successfully used in HIV-related lymphoma (HIV-Ly) patients on highly active antiretroviral therapy. We report the first comparative analysis between HIV-Ly and a matched cohort of HIV(-) lymphoma patients. This retrospective European Group for Blood and Marrow Transplantation study included 53 patients (66% non-Hodgkin and 34% Hodgkin lymphoma) within each cohort. Both groups were comparable except for the higher proportion of males, mixed-cellularity Hodgkin lymphoma and patients receiving granulocyte colony-stimulating factor before engraftment and a smaller proportion receiving total body irradiation-based conditioning within the HIV-Ly cohort. Incidence of relapse, overall survival, and progression-free survival were similar in both cohorts. A higher nonrelapse mortality within the first year after ASCT was observed in the HIV-Ly group (8% vs 2%), predominantly because of early bacterial infections, although this was not statistically significant and did not influence survival. Thus, within the highly active antiretroviral therapy era, HIV patients should be considered for ASCT according to the same criteria adopted for HIV(-) lymphoma patients.

Conjunctival intraepithelial neoplasia in a patient treated with tacrolimus after liver transplantation.

PURPOSE: To report a case of conjunctival intraepithelial neoplasia in a patient treated with tacrolimus after liver transplantation for hepatic carcinoma. METHODS: Description of the initial clinical presentation of a patient, tumor management, and 15-month follow-up. RESULTS: A 70-year-old man presented with a conjunctival intraepithelial neoplasia that developed on the site of a preexisting pterygium. After total surgical removal and additional application of mitomycin, local tumor control was achieved. CONCLUSIONS: We describe a case of intraepithelial conjunctival neoplasia in a patient treated with systemic tacrolimus. Local tumor control was achieved at 15 months after appropriate surgical management.

Transplantation rénale pédiatrique: expérience lausannoise de 1971 à 1998 [Pediatric renal transplantation: Experience in Lausanne 1971 to 1998].

AIMS OF THE STUDY: Analysis of indications and results of paediatric renal transplantation in a single centre, before and after the introduction of cyclosporine A (CSA). METHODS: Historical retrospective study. RESULTS: 19 transplantations were performed in 14 patients (5 second grafts) between 1971 and 1987 (group I). 13 patients were transplanted between 1988 and 1998 (no second transplant) (group II). In group II, all the patients had immunosuppression with CSA, but none in group I. Group II, with CSA, showed better renal survival than patients without CSA. In group I, obstructive uropathies (posterior urethral valves, pyelo-ureteral junction stenosis, vesico-ureteral reflux) represent a common cause (35%) of terminal chronic renal failure (TCRF), whereas in group II they represent only 15% of the causes and chronic glomerulonephritis is the most common cause (69%) of TCRF. Acute and chronic graft rejections were the cause of 9 and 1 graft losses in group I and II respectively. Living related donors account for 14% of all renal transplantations in group I and 46% in group II. CONCLUSIONS: The incidence of paediatric patients referred to Lausanne for TCRF is stable. We have observed a constant and steady decrease in obstructive uropathies leading to TCRF and renal transplantations, whereas glomerulonephritis are increasingly frequent. Graft survival has much improved since the introduction of cyclosporine A, without an increase in morbidity. In carefully selected cases, intrafamilial renal transplantation provides good results and helps to shorten the time spent on dialysis.

Pseudoprogression after high-dose busulfan-thiotepa with autologous stem cell transplantation and radiation therapy in children with brain tumor: impact on survival

Objective: To demonstrate the incidence, time course, predisposing factor and reversibility of neurotoxicity in children with brain tumors treated with high dose busulfan-thiotepa with autologous stem cell transplantation (ASCT) and radiation therapy in our institutional experience.Materials and Methods: We performed a retrospective analysis of prospectively collected data. Between May 1988 and May 2007, 110 patients, median age 3.6 years (range, 1 months-15.3 years), with brain tumors were treated with surgical intervention and conventional chemotherapy. All patients received one course of high-dose busulfan-thiotepa with stem cell rescue, followed or preceded by radiotherapy.Results: Twenty-three patients (21%) developed neuroradiological abnormalities on follow-up imaging studies at a median time of 9.2 months (range, 5.6-17.3 months) after day 0 of ASCT. All MRI-lesions appeared in patients receiving radiotherapy after ASCT and were localized inside the 50-55 Gy isodoses. They disappeared in 14 of 23 patients with a median time of 8 months (range, 3-17 months). The presence of MRI-abnormalities was a favorable prognostic factor for overall survival on univariate analysis (hazard ratio: 0.12, 95% confidence interval [0.04, 0.33]), with a 5-year overall survival in patients with MRI-abnormalities of 84% (95% CI, 62-94), comparedto 27% (95% CI, 19-37) in those without lesions. On multivariate analysis, the presence of MRI-abnormalities was an independent prognostic factor for overall survival.Conclusion: MRI-detectable brain abnormalities are common early findings in children treated with high-dose busulfan-thiotepa followed by radiation therapy, and may mimic early tumor recurrence. They are correlated with a better outcome.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Short-course thymoglobulin induction and steroid-free immunosuppressive regimen in renal transplantation

Purpose: Optimal induction and maintenance immunosuppressive therapies in renal transplantation are still a matter of debate.Chronic corticosteroid usage is a major cause of morbidity but steroid-free immunosuppression (SF) can result in unacceptably high rates of acute rejection and even graft loss. Methods and materials: We have conducted a prospective openlabelled clinical trial in the Geneva-Lausanne Transplant Network from March 2005 to May 2008. 20 low immunological risk (<20% PRA, no DSA) adult recipients of a primary kidney allograft received a 4-day course of thymoglobulin (1.5 mg/kg/d) with methylprednisolone and maintenance based immunosuppression of tacrolimus and entericcoated mycophenolic acid (MPA). The control arm consisted of 16 matched recipients treated with basiliximab induction, tacrolimus, mycophenolate mofetil and corticosteroids. Primary endpoints were the percentage of recipients not taking steroids and the percentage of rejection-free recipients at 12 months.Secondary end points were allograft survival at 12 months and significant thymoglobulin and/or other drugs side effects. Results: In the SF group, 85% of the kidney recipients remained steroid-free at 12 months. The 3 cases of steroids introduction were due to one acute tubulo-interstitial rejection occurring at day 11, one tacrolimus withdrawal due to thrombotic microangiopathy and one MPA withdrawal because of multiple sinusitis and CMV reactivations. No BK viremia was detected nor CMV disease. The 6 CMV negative patients who received a positive CMV allograft had a symptomatic primoinfection after their 6-month course valgancyclovir prophylaxis. In the steroid-based group, 3 acute rejection episodes (acute humoral rejection, acute tubulointerstitial Banff IA and vascular Banff IIA) occurred in 2 recipients, 3 BK virus nephropathies were diagnosed between 45 and 135 days post transplant No side effects were associated with thymoglobulin infusion.In the SF group, 4 recipients presented severe leukopenia or agranulocytosis and one recipient had febrile hepatitis leading to transient MPA withdrawal. Discontinuation of MPA was needed in 2 patients for recurrent sinusitis and CMV reactivations. Patient and graft survival was 100% in both groups at 12 month follow-up. Conclusion: Steroid-free with short-course thymoglobulin induction therapy was a safe protocol in low-risk renal transplant recipients. Lower rates of acute rejection and BK virus infections episodes were seen compared to the steroid-based control group. A longer follow-up will be needed to determine whether this SF immunosuppressive regimen will result in higher graft and patient survival.