Cytosolic sensing of extracellular self-DNA transported into monocytes by the antimicrobial peptide LL37.

The intracellular location of nucleic acid sensors prevents recognition of extracellular self-DNA released by dying cells. However, on forming a complex with the endogenous antimicrobial peptide LL37, extracellular DNA is transported into endosomal compartments of plasmacytoid dendritic cells, leading to activation of Toll-like receptor-9 and induction of type I IFNs. Whether LL37 also transports self-DNA into nonplasmacytoid dendritic cells, leading to type I IFN production via other intracellular DNA receptors is unknown. Here we found that LL37 very efficiently transports self-DNA into monocytes, leading the production of type I IFNs in a Toll-like receptor-independent manner. This type I IFN induction was mediated by double-stranded B form DNA, regardless of its sequence, CpG content, or methylation status, and required signaling through the adaptor protein STING and TBK1 kinase, indicating the involvement of cytosolic DNA sensors. Thus, our study identifies a novel link between the antimicrobial peptides and type I IFN responses involving DNA-dependent activation of cytosolic sensors in monocytes.

The immunological, environmental, and phylogenetic perpetrators of metastatic leishmaniasis.

Cutaneous leishmaniases have persisted for centuries as chronically disfiguring parasitic infections affecting millions of people across the subtropics. Symptoms range from the more prevalent single, self-healing cutaneous lesion to a persistent, metastatic disease, where ulcerations and granulomatous nodules can affect multiple secondary sites of the skin and delicate facial mucosa, even sometimes diffusing throughout the cutaneous system as a papular rash. The basis for such diverse pathologies is multifactorial, ranging from parasite phylogeny to host immunocompetence and various environmental factors. Although complex, these pathologies often prey on weaknesses in the innate immune system and its pattern recognition receptors. This review explores the observed and potential associations among the multifactorial perpetrators of infectious metastasis and components of the innate immune system.

Metastatic leishmaniasis. A chronic inflammatory response to Leishmania's viral endosymbiont.

Leishmania parasites have been plaguing humankind for centuries as a range of skin diseases named the cutaneous leishmaniases (CL). Carried in a hematophagous sand fly, Leishmania usually infests the skin surrounding the bite site, causing a destructive immune response that may persist for months or even years. The various symptomatic outcomes of CL range from a benevolent self- healing reddened bump to extensive open ulcerations, resistant to treatment and resulting in life- changing disfiguration. Many of these more aggressive outcomes are geographically isolated within the habitats of certain Neotropical Leishmania species; where about 15% of cases experience metastatic complications. However, despite this correlation, genetic analysis has revealed no major differences between species causing the various disease forms. We have recently identified a cytoplasmic dsRNA virus within metastatic L. guyanensis parasites that acts as a potent innate immunogen capable of worsening lesionai inflammation and prolonging parasite survival. The dsRNA genome of Leishmania RNA virus (LRV) binds and stimulates Toll-Like-Receptor-3 (TLR3), inducing this destructive inflammation, which we speculate as a factor contributing to the development of metastatic disease. This thesis establishes the first experimental model of LRV-mediated leishmanial metastasis and investigates the role of non-TLR3 viral recognition pathways in LRV-mediated pathology. Viral dsRNA can be detected by various non-TLR3 pattern recognition receptors (PRR); two such PRR groups are the RLRs (Retinoic acid-inducible gene 1 like receptors) and the NLRs (nucleotide- binding domain, leucine-rich repeat containing receptors). The RLRs are designed to detect viral dsRNA in the cytoplasm, while the NLRs react to molecular "danger" signals of cell damage, often oligomerizing into molecular scaffolds called "inflammasomes" that activate a potent inflammatory cascade. Interestingly, we found that neither RLR signalling nor the inflammasome pathway had an effect on LRV-mediated pathology. In contrast, we found a dramatic inflammasome independent effect for the NLR family member, NLRP10, where a knockout mouse model showed little evidence of disease. This phenotype was mimicked in an NLR knockout with which NLRP10 is known to interact: NLRC2. As this pathway induces the chronic inflammatory cell lineage TH17, we investigated the role of its key chronic inflammatory cytokine, IL-17A, in human patients infected by L. guyanensis. Indeed, patients infected with LRV+ parasites had a significantly increased level of IL-17A in lesionai biopsies. Interestingly, LRV presence was also associated with a significant decrease in the correlate of protection, IFN-y. This association was repeated in our murine model, where after we were able to establish the first experimental model of LRV-dependent leishmanial metastasis, which was mediated by IL-17A in the absence of IFN-y. Finally, we tested a new inhibitor of IL-17A secretion, SR1001, and reveal its potential as a Prophylactic immunomodulator and potent parasitotoxic drug. Taken together, these findings provide a basis for anti-IL-17A as a feasible therapeutic intervention to prevent and treat the metastatic complications of cutaneous leishmaniasis. -- Les parasites Leishmania infectent l'homme depuis des siècles causant des affections cutanées, appelées leishmanioses cutanées (LC). Le parasite est transmis par la mouche des sables et réside dans le derme à l'endroit de la piqûre. Au niveau de la peau, le parasite provoque une réponse immunitaire destructrice qui peut persister pendant des mois voire des années. Les symptômes de LC vont d'une simple enflure qui guérit spontanément jusqu' à de vastes ulcérations ouvertes, résistantes aux traitements. Des manifestations plus agressives sont déterminées par les habitats géographiques de certaines espèces de Leishmania. Dans ces cas, environ 15% des patients développent des lésions métastatiques. Aucun «facteur métastatique» n'a encore été trouvé à ce jour dans ces espèces. Récemment, nous avons pu identifier un virus résidant dans certains parasites métastatiques présents en Guyane française (appelé Leishmania-virus, ou LV) et qui confère un avantage de survie à son hôte parasitaire. Ce virus active fortement la réponse inflammatoire, aggravant l'inflammation et prolongeant l'infection parasitaire. Afin de diagnostiquer, prévenir et traiter ces lésions, nous nous sommes intéressés à identifier les composants de la voie de signalisation anti-virale, responsables de la persistance de cette inflammation. Cette étude décrit le premier modèle expérimental de métastases de la leishmaniose induites par LV, et identifie plusieurs composants de la voie inflammatoire anti-virale qui facilite la pathologie métastatique. Contrairement à l'homme, les souris de laboratoire infectées par des Leishmania métastatiques (contenant LV, LV+) ne développent pas de lésions métastatiques et guérissent après quelques semaines d'infection. Après avoir analysé un groupe de patients atteints de leishmaniose en Guyane française, nous avons constaté que les personnes infectées avec les parasites métastatiques LV+ avaient des niveaux significativement plus faibles d'un composant immunitaire protecteur important, appelé l'interféron (IFN)-y. En utilisant des souris génétiquement modifiées, incapables de produire de l'IFN-y, nous avons observé de telles métastases. Après inoculation dans le coussinet plantaire de souris IFN-y7" avec des parasites LV+ ou LV-, nous avons démontré que seules les souris infectées avec des leishmanies ayant LV développent de multiples lésions secondaires sur la queue. Comme nous l'avons observé chez l'homme, ces souris sécrètent une quantité significativement élevée d'un composant inflammatoire destructeur, l'interleukine (IL)-17. IL-17 a été incriminée pour son rôle dans de nombreuses maladies inflammatoires chroniques. On a ainsi trouvé un rôle destructif similaire pour l'IL-17 dans la leishmaniose métastatique. Nous avons confirmé ce rôle en abrogeant IL-17 dans des souris IFN-y7- ce qui ralentit l'apparition des métastases. Nous pouvons donc conclure que les métastases de la leishmaniose sont induites par l'IL-17 en absence d'IFN-v. En analysant plus en détails les voies de signalisation anti-virale induites par LV, nous avons pu exclure d'autres voies d'activation de la réponse inflammatoire. Nous avons ainsi démontré que la signalisation par LV est indépendante de la signalisation inflammatoire de type « inflammasome ». En revanche, nous avons pu y lier plusieurs autres molécules, telles que NLRP10 et NLRC2, connues pour leur synergie avec les réponses inflammatoires. Cette nouvelle voie pourrait être la cible pour des médicaments inhibant l'inflammation. En effet, un nouveau médicament qui bloque la production d'IL-17 chez la souris s'est montré prometteur dans notre modèle : il a réduit le gonflement des lésions ainsi que la charge parasitaire, indiquant que la voie anti-virale /inflammatoire est une approche thérapeutique possible pour prévenir et traiter cette infection négligée.

Proinflammatory activity of cell-wall constituents from gram-positive bacteria.

Innate immunity reacts to conserved bacterial molecules. The outermost lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative organisms is highly inflammatory. It activates responsive cells via specific CD14 and toll-like receptor-4 (TLR4) surface receptor and co-receptors. Gram-positive bacteria do not contain LPS, but carry surface teichoic acids, lipoteichoic acids and peptidoglycan instead. Among these, the thick peptidoglycan is the most conserved. It also triggers cytokine release via CD14, but uses the TLR2 co-receptor instead of TLR4 used by LPS. Moreover, whole peptidoglycan is 1000-fold less active than LPS in a weight-to-weight ratio. This suggests either that it is not important for inflammation, or that only part of it is reactive while the rest acts as ballast. Biochemical dissection of Staphylococcus aureus and Streptococcus pneumoniae cell walls indicates that the second assumption is correct. Long, soluble peptidoglycan chains (approximately 125 kDa) are poorly active. Hydrolysing these chains to their minimal unit (2 sugars and a stem peptide) completely abrogates inflammation. Enzymatic dissection of the pneumococcal wall generated a mixture of highly active fragments, constituted of trimeric stem peptides, and poorly active fragments, constituted of simple monomers and dimers or highly polymerized structures. Hence, the optimal constraint for activation might be 3 cross-linked stem peptides. The importance of structural constraint was demonstrated in additional studies. For example, replacing the first L-alanine in the stem peptide with a D-alanine totally abrogated inflammation in experimental meningitis. Likewise, modifying the D-alanine decorations of lipoteichoic acids with L-alanine, or deacylating them from their diacylglycerol lipid anchor also decreased the inflammatory response. Thus, although considered as a broad-spectrum pattern-recognizing system, innate immunity can detect very subtle differences in Gram-positive walls. This high specificity underlines the importance of using well-characterized microbial material in investigating the system.

Nanocarriers for DNA Vaccines: Co-Delivery of TLR-9 and NLR-2 Ligands Leads to Synergistic Enhancement of Proinflammatory Cytokine Release

Adjuvants enhance immunogenicity of vaccines through either targeted antigen delivery or stimulation of immune receptors. Three cationic nanoparticle formulations were evaluated for their potential as carriers for a DNA vaccine, and muramyl dipeptide (MDP) as immunostimulatory agent, to induce and increase immunogenicity of Mycobacterium tuberculosis antigen encoding plasmid DNA (pDNA). The formulations included (1) trimethyl chitosan (TMC) nanoparticles, (2) a squalene-in-water nanoemulsion, and (3) a mineral oil-in-water nanoemulsion. The adjuvant effect of the pDNA-nanocomplexes was evaluated by serum antibody analysis in immunized mice. All three carriers display a strong adjuvant effect, however, only TMC nanoparticles were capable to bias immune responses towards Th1. pDNA naturally contains immunostimulatory unmethylated CpG motifs that are recognized by Toll-like receptor 9 (TLR-9). In mechanistic in vitro studies, activation of TLR-9 and the ability to enhance immunogenicity by simultaneously targeting TLR-9 and NOD-like receptor 2 (NLR-2) was determined by proinflammatory cytokine release in RAW264.7 macrophages. pDNA in combination with MDP was shown to significantly increase proinflammatory cytokine release in a synergistic manner, dependent on NLR-2 activation. In summary, novel pDNA-Ag85A loaded nanoparticle formulations, which induce antigen specific immune responses in mice were developed, taking advantage of the synergistic combinations of TLR and NLR agonists to increase the adjuvanticity of the carriers used.

Effect of one-week ethanol treatment on monoamine levels and dopaminergic receptors in rat striatum

We studied the effects of ethanol on the levels of norepinephrine, dopamine, serotonin (5-HT) and their metabolites as well as on D1- and D2-like receptors in the rat striatum. Ethanol (2 or 4 g/kg, po) was administered daily by gavage to male Wistar rats and on the 7th day, 30 min or 48 h after drug administration, the striatum was dissected for biochemical assays. Monoamine and metabolite concentrations were measured by HPLC and D1- and D2-like receptor densities were determined by binding assays. Scatchard analyses showed decreases of 30 and 43%, respectively, in D1- and D2-like receptor densities and no change in dissociation constants (Kd) 48 h after the withdrawal of the dose of 4 g/kg. Ethanol, 2 g/kg, was effective only on the density of D2-like receptors but not on Kd of either receptor. Thirty minutes after the last ethanol injection (4 g/kg), decreases of D2 receptor density (45%) as well as of Kd values (34%) were detected. However, there was no significant effect on D1-like receptor density and a 46% decrease was observed in Kd. An increase in dopamine and 3,4-dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC), a decrease in norepinephrine, and no alteration in 5-HT levels were demonstrated after 48-h withdrawal of 4 g/kg ethanol. Similar effects were observed in dopamine and DOPAC levels 30 min after drug administration. No alteration in norepinephrine concentration and a decrease in 5-HT levels were seen 30 min after ethanol (4 g/kg) administration. Our findings indicate the involvement of the monoaminergic system in the responses to ethanol.

Étude de la fonction anti-apoptotique de la sous-unité R1 de la ribonucléotide réductase des virus de l’herpès simplex

L’élimination des cellules infectées par apoptose constitue un mécanisme de défense antivirale. Les virus de l’herpès simplex (HSV) de type 1 et 2 encodent des facteurs qui inhibent l’apoptose induite par la réponse antivirale. La sous-unité R1 de la ribonucléotide réductase d’HSV-2 (ICP10) possède une fonction anti-apoptotique qui protège les cellules épithéliales de l’apoptose induite par les récepteurs de mort en agissant en amont ou au niveau de l’activation de la procaspase-8. Puisqu’une infection avec un mutant HSV-1 déficient pour la R1 diminue la résistance des cellules infectées vis à vis du TNFα, il a été suggéré que la R1 d’HSV-1 (ICP6) pourrait posséder une fonction anti-apoptotique. Le but principal de cette thèse est d’étudier le mécanisme et le potentiel de la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV-1 et de la R1 d'HSV-2. Dans une première étude, nous avons investigué le mécanisme de la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV en utilisant le TNFα et le FasL, deux inducteurs des récepteurs de mort impliqués dans la réponse immune anti-HSV. Cette étude a permis d’obtenir trois principaux résultats concernant la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV. Premièrement, la R1 d’HSV-1 inhibe l’apoptose induite par le TNFα et par le FasL aussi efficacement que la R1 d’HSV-2. Deuxièmement, la R1 d’HSV-1 est essentielle à l’inhibition de l’apoptose induite par le FasL. Troisièmement, la R1 d’HSV interagit constitutivement avec la procaspase-8 d’une manière qui inhibe la dimérisation et donc l’activation de la caspase-8. Ces résultats suggèrent qu’en plus d’inhiber l’apoptose induite par les récepteurs de mort la R1 d’HSV peut prévenir l’activation de la caspase-8 induite par d’autres stimuli pro-apoptotiques. Les ARN double-brins (ARNdb) constituant un intermédiaire de la transcription du génome des HSV et activant l’apoptose par une voie dépendante de la caspase-8, nous avons testé dans une seconde étude l’impact de la R1 d’HSV sur l’apoptose induite par l’acide polyriboinosinique : polyribocytidylique (poly(I:C)), un analogue synthétique des ARNdb. Ces travaux ont montré qu’une infection avec les HSV protège les cellules épithéliales de l’apoptose induite par le poly(I:C). La R1 d’HSV-1 joue un rôle majeur dans l’inhibition de l’activation de la caspase-8 induite par le poly(I:C). La R1 d’HSV interagit non seulement avec la procaspase-8 mais aussi avec RIP1 (receptor interacting protein 1). En interagissant avec RIP1, la R1 d’HSV-2 inhibe l’interaction entre RIP1 et TRIF (Toll/interleukine-1 receptor-domain-containing adapter-inducing interferon β), l’adaptateur du Toll-like receptor 3 qui est un détecteur d’ARNdb , laquelle est essentielle pour signaler l’apoptose induite par le poly(I:C) extracellulaire et la surexpression de TRIF. Ces travaux démontrent la capacité de la R1 d’HSV à inhiber l’apoptose induite par divers stimuli et ils ont permis de déterminer le mécanisme de l’activité anti-apoptotique de la R1 d’HSV. Très tôt durant l’infection, cFLIP, un inhibiteur cellulaire de la caspase-8, est dégradé alors que la R1 d’HSV s’accumule de manière concomitante. En interagissant avec la procapsase-8 et RIP1, la R1 d’HSV se comporte comme un inhibiteur viral de l’activation de la procaspase-8 inhibant l’apoptose induite par les récepteurs de mort et les détecteurs aux ARNdb.

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

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

Les azasulfurylpeptides : synthèse, analyse conformationnelle et applications biologiques

Les azasulfurylpeptides sont des mimes peptidiques auxquels le carbone en position alpha et le carbonyle d’un acide aminé sont respectivement remplacés par un atome d’azote et un groupement sulfonyle (SO2). Le but premier de ce projet a été de développer une nouvelle méthode de synthèse de ces motifs, également appelés N-aminosulfamides. À cette fin, l’utilisation de sulfamidates de 4-nitrophénol s’est avérée importante dans la synthèse des azasulfuryltripeptides, permettant le couplage d’hydrazides avec l’aide d’irradiation aux micro-ondes (Chapitre 2). Par la suite, en quantité stoechiométrique d’une base et d’un halogénure d’alkyle, les azasulfurylglycines (AsG) formés peuvent être chimiosélectivement alkylés afin d’y insérer diverses chaînes latérales. Les propriétés conformationnelles des N-aminosulfamides à l’état solide ont été élucidées grâce à des études cristallographiques par rayons X : elles possèdent une structure tétraédrique autour de l’atome de soufre, des traits caractéristiques des azapeptides et des sulfonamides, ainsi que du potentiel à favoriser la formation de tours gamma (Chapitre 3). Après le développement d’une méthode de synthèse des N-aminosulfamides en solution, une approche combinatoire sur support solide a également été élaborée sur la résine amide de Rink afin de faciliter la génération d’une librairie d’azasulfurylpeptides. Cette étude a été réalisée en employant le growth hormone releasing peptide 6 (GHRP-6, His-D-Trp-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2). Ce dernier est un hexapeptide possédant une affinité pour deux récepteurs, le growth hormone secretagogue receptor 1a (GHS-R1a) et le récepteur cluster of differenciation 36 (CD36). Une affinité sélective envers le récepteur CD36 confère des propriétés thérapeutiques dans le traitement de la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA). Six analogues d’azasulfurylpeptides de GHRP-6 utilisés comme ligands du CD36 ont été synthétisés sur support solide, mettant en évidence le remplacement du tryptophane à la position 4 de GHRP-6 (Chapitre 4). Les analogues de GHRP-6 ont été ensuite analysés pour leur capacité à moduler les effets de la fonction et de la cascade de signalisation des ligands spécifiques au Toll-like receptor 2 (TLR2), en collaboration avec le Professeur Huy Ong du département de Pharmacologie à la Faculté de Pharmacie de l’Université de Montréal. Le complexe TLR2-TLR6 est reconnu pour être co-exprimé et modulé par CD36. En se liant au CD36, certains ligands de GHRP-6 ont eu un effet sur la signalisation du TLR2. Par exemple, les azasulfurylpeptides [AsF(4-F)4]- et [AsF(4-MeO)4]-GHRP-6 ont démontré une capacité à empêcher la surproduction du monoxyde d’azote (NO), un sous-produit réactif formé suite à l’induction d’un signal dans les macrophages par des ligands spécifiques liés au TLR2, tel le fibroblast-stimulating lipopeptide 1 (R-FSL-1) et l’acide lipotéichoïque (LTA). En addition, la sécrétion du tumor necrosis factor alpha (TNFa) et du monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1), ainsi que l’activation du nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-kB), ont été réduites. Ces résultats démontrent le potentiel de ces azasulfurylpeptides à pouvoir réguler le rôle du TLR2 qui déclenche des réponses inflammatoires et immunitaires innées (Perspectives). Finalement, le potentiel des azasulfurylpeptides d’inhiber des métallo-bêta-lactamases, tels le New-Delhi Metallo-bêta-lactamase 1 (NDM-1), IMP-1 et le Verona Integron-encoded Metallo-bêta-lactamase 2 (VIM-2), a été étudié en collaboration avec le Professeur James Spencer de l’Université de Bristol (Royaumes-Unis). Certains analogues ont été des inhibiteurs micromolaires du IMP-1 (Perspectives). Ces nouvelles voies de synthèse des azasulfurylpeptides en solution et sur support solide devraient donc permettre leur utilisation dans des études de relations structure-activité avec différents peptides biologiquement actifs. En plus d'expandre l'application des azasulfurylpeptides comme inhibiteurs d'enzymes, cette thèse a révélé le potentiel de ces N-aminosulfamides à mimer les structures secondaires peptidiques, tels que les tours gamma. À cet égard, l’application des azasulfurylpeptides a été démontrée par la synthèse de ligands du CD36 présentant des effets modulateurs sur le TLR2. Compte tenu de leur synthèse efficace et de leur potentiel en tant qu’inhibiteurs, les azasulfurylpeptides devraient trouver une large utilisation dans les sciences de peptides pour des applications dans la médecine et de la chimie biologique.

TLR4/MYD88-dependent, LPS-induced synthesis of PGE(2) by macrophages or dendritic cells prevents anti-CD3-mediated CD95L upregulation in T cells

Antigen-presenting cells (APCs) control T-cell responses by multiple mechanisms, including the expression of co-stimulatory molecules and the production of cytokines and other mediators that control T-cell proliferation, survival and differentiation. Here, we demonstrate that soluble factor(s) produced by Toll-like receptor (TLR)-activated APCs suppress activation-induced cell death (AICD). This effect was observed in non-stimulated APCs, but it was significantly increased after lipopolysaccharide (LPS) treatment. Using different KO mice, we found that the LPS-induced protective factor is dependent on TLR4/MyD88. We identified the protective factor as prostaglandin E-2(PGE(2)) and showed that both APC-derived supernatants and PGE(2) prevented CD95L upregulation in T cells in response to TCR/CD3 stimulation, thereby avoiding both AICD and activated T cell killing of target macrophages. The PGE(2) receptors, EP2 and EP4, appear to be involved since pharmacological stimulation of these receptors mimics the protective effect on T cells and their respective antagonists interfere with the protection induced by either APCs derived or synthetic PGE(2). Finally, the engagement of EP2 and EP4 synergistically activates protein kinase A (PKA) and exchange protein directly activated by cAMP pathways to prevent AICD. Taken together, these results indicate that APCs can regulate T-cell levels of CD95L by releasing PGE2 in response to LPS through a TLR4/MyD88-dependent pathway, with consequences for both T cell and their own survival.

Salmonella enterica Serovar Typhimurium Vaccine Strains Expressing a Nontoxic Shiga-Like Toxin 2 Derivative Induce Partial Protective Immunity to the Toxin Expressed by Enterohemorrhagic Escherichia coli

Shiga-like toxin 2 (Stx2)-producing enterohemorrhagic Escherichia coli (referred to as EHEC or STEC) strains are the primary etiologic agents of hemolytic-uremic syndrome (HUS), which leads to renal failure and high mortality rates. Expression of Stx2 is the most relevant virulence-associated factor of EHEC strains, and toxin neutralization by antigen-specific serum antibodies represents the main target for both preventive and therapeutic anti-HUS approaches. In the present report, we describe two Salmonella enterica serovar Typhimurium aroA vaccine strains expressing a nontoxic plasmid-encoded derivative of Stx2 (Stx2 Delta AB) containing the complete nontoxic A2 subunit and the receptor binding B subunit. The two S. Typhimurium strains differ in the expression of flagellin, the structural subunit of the flagellar shaft, which exerts strong adjuvant effects. The vaccine strains expressed Stx2 Delta AB, either cell bound or secreted into the extracellular environment, and showed enhanced mouse gut colonization and high plasmid stability under both in vitro and in vivo conditions. Oral immunization of mice with three doses of the S. Typhimurium vaccine strains elicited serum anti-Stx2B (IgG) antibodies that neutralized the toxic effects of the native toxin under in vitro conditions (Vero cells) and conferred partial protection under in vivo conditions. No significant differences with respect to gut colonization or the induction of antigen-specific antibody responses were detected in mice vaccinated with flagellated versus nonflagellated bacterial strains. The present results indicate that expression of Stx2 Delta AB by attenuated S. Typhimurium strains is an alternative vaccine approach for HUS control, but additional improvements in the immunogenicity of Stx2 toxoids are still required.

Salivary epithelial cells as model to study immune response against cutaneous pathogens

The human skin not only provides passive protection as a physical barrier against external injury, but also mediates active surveillance via epidermal cell surface receptors that recognize and respond to potential invaders. Primary keratinocytes and immortalized cell lines, the commonly used sources to investigate immune responses of cutaneous epithelium are often difficult to obtain and/or potentially exhibit changes in cellular genetic make-up. Here we investigated the possibility of using salivary epithelial cells (SEC) to evaluate the host response to cutaneous microbes. Elevated secretion of IFN-γ and IL-12 was observed in the SEC stimulated with Staphylococcus aureus, a transient pathogen of the skin, as mono species biofilm as compared to SEC stimulated with a commensal microbe, the Staphylococcus epidermidis. Co-culture of the SEC with both microbes as dual species biofilm elicited maximum cytokine response. Stimulation with S. aureus alone but not with S. epidermidis alone induced maximum toll-like receptor-2 (TLR-2) expression in the SEC. Exposure to dual species biofilm induced a sustained upregulation of TLR-2 in the SEC for up to an hour. The data support novel application of the SEC as efficient biospecimen that may be used to investigate personalized response to cutaneous microflora. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Efeito da própolis sobre a produção de citocinas e expressão do receptor TLR-4 por camundongos submetidos a estresse

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Association of killer cell immunoglobulin-like receptor polymorphisms with chronic hepatitis C and responses to therapy in Brazil

ABSTRACT: Soroprevalence for Hepatitis C virus is reported as 2.12% in Northern Brazil, with about 50% of the patients exhibiting a sustained virological response (SVR). Aiming to associate polymorphisms in Killer Cell Immunoglobulin-like Receptors (KIR) with chronic hepatitis C and therapy responses we investigated 125 chronic patients and 345 controls. Additionally, 48 ancestry markers were genotyped to control for population stratification. The frequency of the KIR2DL2 and KIR2DL2+HLA-C^Asp80 gene and ligand was higher in chronic infected patients than in controls (p < 0.0009, OR = 3.4; p = 0.001, OR = 3.45). In fact, KIR2DL3 is a weaker inhibitor of NK activity than KIR2DL2, which could explain the association of KIR2DL2 with chronic infection. Moreover, KIR2DS2 and KIR2DS2+HLA-C^Asp80 (p < 0.0001, OR = 2.51; p = 0.0084, OR = 2.62) and KIR2DS3 (p < 0.0001; OR = 2.57) were associated with chronic infection, independently from KIR2DL2. No differences in ancestry composition were observed between control and patients, even with respect to therapy response groups. The allelic profile KIR2DL2/KIR2DS2/KIR2DS3 was associated with the chronic hepatitis C (p < 0.0001; OR = 3). Furthermore, the patients also showed a higher mean number of activating genes and a lower frequency of the homozygous AA profile, which is likely secondary to the association with non-AA and/or activating genes. In addition, the KIR2DS5 allele was associated with SVR (p = 0.0261; OR = 0.184).The ancestry analysis of samples ruled out any effects of population substructuring and did not evidence interethnic differences in therapy response, as suggested in previous studies.

Monocytes from Pregnant Women with Pre-Eclampsia are Polarized to a M1 Phenotype

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)