Endogenous and exogenous regulation of monocyte responses

Mononuclear phagocytes are essential for the innate response to pathogens and for the repair of injured tissue. The cells - which can be broadly divided into circulating monocytes and tissue-resident macrophages and dendritic cells - are selectively equipped to protect the host by mediating pleiotropic and tissue-specific functions. The properties of some mononuclear phagocytes, however, also contribute to the development and the progression of inflammatory diseases. Consequently, current research investigates mononuclear phagocytes into greater detail with the aim to clarify their contributions to pathophysiologic inflammation. Recent studies indicate that circulating monocytes can be divided into distinct populations, which differ in their tissue tropism and functional commitment. Also, tissue macrophages and dendritic cells have been found to adopt context-dependent phenotypes, which can range from "pro-" to "anti-" inflammatory. These findings have markedly contributed to our understanding of the functional heterogeneity of mononuclear phagocyte populations. Yet, in many cases, the factors that control the quantity and/or quality of phagocyte responses in vivo remain largely unknown. The goal of this thesis was to identify cell endogenous and cell exogenous factors that dictate the fate of mononuclear phagocyte populations. To this end we made use of the recent identification of phenotypic markers, which permit to track mononuclear cell types and their lineage precursors. A main approach consisted to define candidate regulatory factors of certain types of mononuclear phagocytes and then to manipulate the expression of these factors in mice so as to address their functions and causal contributions on mononuclear phagocyte lineages in vivo. Human patient material was further used to validate findings. First, we investigated a microRNA and a transcription factor as candidate cell endogenous co- regulators of monocyte subset responses. Second, we studied a tumor-derived hormone as a candidate exogenous factor that amplifies the production of a population of mononuclear phagocytes with tumor-promoting functions. The endogenous and exogenous factors identified in this research appear to act as effective regulators of mononuclear phagocyte responses in vivo and thus may be exploited in future therapeutic approaches to regulate disease-associated inflammation. - Les phagocytes mononucléaires sont essentiels pour la réponse innée aux pathogènes et pour la réparation des tissus lésés. Ces cellules - qui peuvent être largement divisées en deux groupes, les monocytes circulant dans le sang et les macrophages et cellules dendritiques résidant dans les tissus - sont capables de protéger l'hôte en exerçant des fonctions pléiotropiques. Cependant, les propriétés de certains phagocytes mononucléaires contribuent également au développement et à la progression des maladies inflammatoires. Par conséquent, la recherche actuelle étudie les phagocytes mononucléaires plus en détail afin de clarifier leurs contributions à l'inflammation pathophysiologique. Des études récentes indiquent que les monocytes circulants peuvent être divisés en populations distinctes, qui diffèrent dans leur tropisme tissulaire et dans leurs fonctions biologiques. En outre, les macrophages et les cellules dendritiques peuvent adopter des phénotypes dépendants de l'environnement dans lequel ils se trouvent; ces phénotypes peuvent aller du type "pro-" au type "anti-" inflammatoire. Ces récentes découvertes ont contribué à notre compréhension sur l'hétérogénéité fonctionnelle des phagocytes mononucléaires. Pourtant, dans de nombreux cas, les facteurs qui contrôlent la quantité et/ou la qualité des réponses produites par ces cellules restent encore largement inconnus. L'objectif de cette thèse a consisté à identifier de nouveaux facteurs (endogènes ou exogènes) qui contrôlent les phagocytes mononucléaires. Dans ce but, nous avons fait usage de l'identification récente de marqueurs qui permettent d'identifier différents types de phagocytes mononucléaires ainsi que des cellules (souches) dont ils sont issus. Notre approche a consisté à définir des facteurs candidats qui pourraient contrôler certains phagocytes mononucléaires, puis à manipuler l'expression de ces facteurs chez la souris de manière à tester leurs fonctions et leur contributions in vivo. Nous avons également utilisé des échantillons biologiques de patients pour vérifier nos résultats chez l'homme. Tout d'abord, nous avons étudié un microARN et un facteur de transcription pour déterminer si ces deux facteurs opèrent en tant que co-régulateurs d'un certain type de monocytes. Deuxièmement, nous avons considéré une hormone produite par certaines tumeurs afin d'examiner son rôle dans la production d'une population de macrophages qui favorisent la progression des tumeurs. Les facteurs endogènes et exogènes identifiés dans cette recherche semblent agir comme régulateurs dominants de réponses produites par certains phagocytes mononucléaires et pourraient donc être exploités dans de futures approches thérapeutiques afin de contrôler les réponses immunitaires inflammatoires associées a certaines maladies.

Le récepteur CD36 : implication dans le développement de l'athérosclérose et dans le recrutement des leucocytes aux sites inflammatoires

Le CD36 est un récepteur éboueur de classe B exprimé par plusieurs types cellulaires dont les macrophages et les cellules endothéliales de la microvasculature. Le CD36 présente une haute affinité de liaison pour les ligands lipidiques tels que les lipoprotéines oxydées de basse densité (LDLox). De part sa capacité à internaliser les LDLox au niveau des macrophages et de son implication dans la formation des cellules spumeuses, le CD36 joue un rôle critique dans le développement des lésions athérosclérotiques. Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle le EP 80317, un ligand synthétique sélectif du CD36, exerce des effets anti-athérosclérotiques chez les souris déficientes en apolipoprotéine E. Un traitement prolongé (12 semaines) avec le EP 80317 réduit fortement (de 51%) la surface des lésions athérosclérotiques par comparaison aux souris témoins. L'effet anti-athérosclérotique est associé à une diminution des taux de cholestérol plasmatique, à une réduction de l’internalisation des LDLox au niveau des macrophages et à une augmentation de l’expression des protéines impliquées dans le transport inverse du cholestérol. De plus, un traitement par le EP 80317 est également associé une diminution de l’expression aortique et plasmatique de protéines pro-inflammatoires. Nos études ont aussi montré un rôle pour le CD36 dans le recrutement des phagocytes mononucléés au niveau des lésions athérosclérotiques, tel que démontré par une réduction de l’accumulation des phagocytes mononucléés radiomarqués CD36–/– par rapport aux cellules CD36+/+. À l’échelle moléculaire, nous avons montré que les phospholipides oxydés induisent la phosphorylation de la kinase Pyk2 des podosomes des monocytes/macrophages de manière dépendante de l’expression du CD36 et de Src. Cette phosphorylation est atténuée par un traitement par le EP80317. Nos résultats appuient le rôle important du CD36 dans l’athérosclérose et suggèrent que les ligands synthétiques qui modulent la fonction du CD36 représentent potentiellement une nouvelle classe d'agents anti-athérosclérotiques. Le CD36 exprimé par les cellules endothéliales de la microvasculature est un récepteur de l’hétérodimère protéique S100A8/A9. Ces protéines s’associent à l’acide arachidonique intracellulaire (AA) des neutrophiles polymorphonucléaires (PMN) et le complexe S100A8/A9/AA peut être sécrété par les PMN activés au contact de l’endothélium. Nous avons vérifié l’hypothèse selon laquelle le CD36 exprimé par la microvasculature est impliqué dans le métabolisme transcellulaire de l’AA par la liaison du complexe S100A8/A9/AA et la réponse inflammatoire. Chez deux modèles murins d'inflammation aiguë (ischémie/reperfusion des membres inférieurs et poche d’air dorsale), nous avons observé que la réponse inflammatoire, notamment l’accumulation des PMN au niveau des sites inflammatoires, est diminuée en moyenne de 63% chez les souris CD36-/-. De même, un traitement par le EP 80317 ou par les anticorps anti-S100A8/A9 diminue chacun de 60% en moyenne l’extravasation des PMN vers les tissus inflammatoires. L’administration simultanée des deux traitements n’a aucun effet supplémentaire, et ces traitements n’exercent aucun effet chez les souris CD36-/-. Nos résultats appuient le rôle du récepteur CD36 de la microvasculature dans la régulation de la réponse inflammatoire. L’utilisation des ligands synthétiques du CD36 pourrait représenter une nouvelle avenue thérapeutique dans le traitement des réponses inflammatoires aiguës.

Nanostructure des particules polymériques : aspects physiques, chimiques et biologiques

Les nanotechnologies appliquées aux sciences pharmaceutiques ont pour but d’améliorer l’administration de molécules actives par l’intermédiaire de transporteurs nanométriques. Parmi les différents types de véhicules proposés pour atteindre ce but, on retrouve les nanoparticules polymériques (NP) constituées de copolymères “en bloc”. Ces copolymères permettent à la fois l’encapsulation de molécules actives et confèrent à la particule certaines propriétés de surface (dont l’hydrophilicité) nécessaires à ses interactions avec les milieux biologiques. L’architecture retenue pour ces copolymères est une structure constituée le plus fréquemment de blocs hydrophiles de poly(éthylène glycol) (PEG) associés de façon linéaire à des blocs hydrophobes de type polyesters. Le PEG est le polymère de choix pour conférer une couronne hydrophile aux NPs et son l’efficacité est directement liée à son organisation et sa densité de surface. Néanmoins, malgré les succès limités en clinique de ces copolymères linéaires, peu de travaux se sont attardés à explorer les effets sur la structure des NPs d’architectures alternatives, tels que les copolymères en peigne ou en brosse. Durant ce travail, plusieurs stratégies ont été mises au point pour la synthèse de copolymères en peigne, possédant un squelette polymérique polyesters-co-éther et des chaines de PEG liées sur les groupes pendants disponibles (groupement hydroxyle ou alcyne). Dans la première partie de ce travail, des réactions d’estérification par acylation et de couplage sur des groupes pendants alcool ont permis le greffage de chaîne de PEG. Cette méthode génère des copolymères en peigne (PEG-g-PLA) possédant de 5 à 50% en poids de PEG, en faisant varier le nombre de chaînes branchées sur un squelette de poly(lactique) (PLA). Les propriétés structurales des NPs produites ont été étudiées par DLS, mesure de charge et MET. Une transition critique se situant autour de 15% de PEG (poids/poids) est observée avec un changement de morphologie, d’une particule solide à une particule molle (“nanoagrégat polymére”). La méthode de greffage ainsi que l’addition probable de chaine de PEG en bout de chaîne principale semblent également avoir un rôle dans les changements observés. L’organisation des chaînes de PEG-g-PLA à la surface a été étudiée par RMN et XPS, méthodes permettant de quantifier la densité de surface en chaînes de PEG. Ainsi deux propriétés clés que sont la résistance à l’agrégation en conditions saline ainsi que la résistance à la liaison aux protéines (étudiée par isothermes d’adsorption et microcalorimétrie) ont été reliées à la densité de surface de PEG et à l’architecture des polymères. Dans une seconde partie de ce travail, le greffage des chaînes de PEG a été réalisé de façon directe par cyclo-adition catalysée par le cuivre de mPEG-N3 sur les groupes pendants alcyne. Cette nouvelle stratégie a été pensée dans le but de comprendre la contribution possible des chaines de PEG greffées à l’extrémité de la chaine de PLA. Cette librairie de PEG-g-PLA, en plus d’être composée de PEG-g-PLA avec différentes densités de greffage, comporte des PEG-g-PLA avec des PEG de différent poids moléculaire (750, 2000 et 5000). Les chaines de PEG sont seulement greffées sur les groupes pendants. Les NPs ont été produites par différentes méthodes de nanoprécipitation, incluant la nanoprécipitation « flash » et une méthode en microfluidique. Plusieurs variables de formulation telles que la concentration du polymère et la vitesse de mélange ont été étudiées afin d’observer leur effet sur les caractéristiques structurales et de surface des NPs. Les tailles et les potentiels de charges sont peu affectés par le contenu en PEG (% poids/poids) et la longueur des chaînes de PEG. Les images de MET montrent des objets sphériques solides et l'on n’observe pas d’objets de type agrégat polymériques, malgré des contenus en PEG comparable à la première bibliothèque de polymère. Une explication possible est l’absence sur ces copolymères en peigne de chaine de PEG greffée en bout de la chaîne principale. Comme attendu, les tailles diminuent avec la concentration du polymère dans la phase organique et avec la diminution du temps de mélange des deux phases, pour les différentes méthodes de préparation. Finalement, la densité de surface des chaînes de PEG a été quantifiée par RMN du proton et XPS et ne dépendent pas de la méthode de préparation. Dans la troisième partie de ce travail, nous avons étudié le rôle de l’architecture du polymère sur les propriétés d’encapsulation et de libération de la curcumine. La curcumine a été choisie comme modèle dans le but de développer une plateforme de livraison de molécules actives pour traiter les maladies du système nerveux central impliquant le stress oxydatif. Les NPs chargées en curcumine, montrent la même transition de taille et de morphologie lorsque le contenu en PEG dépasse 15% (poids/poids). Le taux de chargement en molécule active, l’efficacité de changement et les cinétiques de libérations ainsi que les coefficients de diffusion de la curcumine montrent une dépendance à l’architecture des polymères. Les NPs ne présentent pas de toxicité et n’induisent pas de stress oxydatif lorsque testés in vitro sur une lignée cellulaire neuronale. En revanche, les NPs chargées en curcumine préviennent le stress oxydatif induit dans ces cellules neuronales. La magnitude de cet effet est reliée à l’architecture du polymère et à l’organisation de la NP. En résumé, ce travail a permis de mettre en évidence quelques propriétés intéressantes des copolymères en peigne et la relation intime entre l’architecture des polymères et les propriétés physico-chimiques des NPs. De plus les résultats obtenus permettent de proposer de nouvelles approches pour le design des nanotransporteurs polymériques de molécules actives.

Candida species: Current epidemiology, pathogenicity, biofilm formation, natural antifungal products and new therapeutic options

The incidence of fungal infections has increased significantly, so contributing to morbidity and mortality. This is caused by an increase in antimicrobial resistance and the restricted number of antifungal drugs, which retain many side effects. Candida species are major human fungal pathogens that cause both mucosal and deep tissue infections. Recent evidence suggests that the majority of infections produced by this pathogen are associated with biofilm growth. Biofilms are biological communities with a high degree of organization, in which micro-organisms form structured, coordinated and functional communities. These biological communities are embedded in a self-created extracellular matrix. Biofilm production is also associated with a high level of antimicrobial resistance of the associated organisms. The ability of Candida species to form drugresistant biofilms is an important factor in their contribution to human disease. The study of plants as an alternative to other forms of drug discovery has attracted great attention because, according to the World Health Organization, these would be the best sources for obtaining a wide variety of drugs and could benefit a large population. Furthermore, silver nanoparticles, antibodies and photodynamic inactivation have also been used with good results. This article presents a brief review of the literature regarding the epidemiology of Candida species, as well as their pathogenicity and ability to form biofilms, the antifungal activity of natural products and other therapeutic options. © 2013 SGM.

Co-infecção por Ehrlichia canis, Leishmania chagasi e Babesia canis em cães naturalmente infectados em Campo Grande, Mato Grosso do Sul

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização de fagócitos mononucleares do sangue tartaruga Phrynops hilarii (Chenolia; chelidade)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Effect of IgG for intravenous use on Fc receptor-mediated phagocytosis by human monocytes

Polyspecific IgG given intravenously at high doses (IVIG) is used for immunomodulatory therapy in autoimmune diseases such as idiopathic thrombocytopenic purpura and myasthenia gravis. It is assumed that the clinical effect is brought about in part by a modulation of mononuclear phagocyte function, in particular by an inhibition of Fc receptor (FcR) mediated phagocytosis. In the present study, the effect of IVIG on FcR-mediated phagocytosis by monocytes was analysed in vitro. Since monocytes exposed to minute amounts of surface-bound IgG displayed impaired phagocytosis of IgG-coated erythrocytes (EA), the effect of IVIG was studied with mononuclear cells suspended in teflon bags in medium containing 10% autologous serum and IVIG (2-10 mg/ml). Monocytes pre-exposed to IVIG and then washed, displayed impaired ingestion of EA when compared with control cells cultured in 10% autologous serum only. The decrease in phagocytosis was observed with sheep erythrocytes treated with either rabbit IgG or bovine IgG1 and with anti-D-treated human erythrocytes. This suggests that phagocytosis via both FcR type I (FcRI) and type II (FcRII) was decreased. The impairment of phagocytosis was dependent on the presence of intact IgG and was mediated by IVIG from nulliparous donors and from multigravidae to the same extent, suggesting that alloantibodies contained in IVIG have a minor role in modulating FcR-mediated phagocytosis by monocytes. A flow cytometric analysis using anti-FcRI, FcRII and FcRII monoclonal antibodies showed that IVIG treatment upregulated FcRI expression but did not significantly alter the expression of FcRII and FcRIII.

Human complement component C3 -binding proteins of Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis, is a facultative intracellular pathogen that uses the host mononuclear phagocyte as a niche for survival and replication during infection. Complement component C3 has previously been shown to enhance the binding of M. tuberculosis to mononuclear phagocytes. Using a C3 ligand affinity blot protocol, we identified a 30 kDa C3-binding protein in M. tuberculosis as heparin-binding hemagglutinin (HbhA). HbhA was found to be a hydrophobic protein that localized to the cell membrane/cell wall fraction of M. tuberculosis, and this protein has previously been shown by others to be located on the surface of M. tuberculosis. The C3-binding activity of HbhA was localized to the C-terminus of the protein, which consists of lysine-alanine repeats. Full-length recombinant HbhA coated onto latex beads was shown to mediate the adherence of the beads to murine macrophage-like cells in both a C3-dependent and a C3-independent manner. An in-frame 576 by deletion in the hbhA gene was created in a virulent strain of M. tuberculosis using a PCR technique known as gene splicing by overlap extension (SOEing). Using the ΔhbhA mutant, HbhA was found not to be necessary for growth of M. tuberculosis in laboratory media or in macrophage-like cells, nor is HbhA required for adherence of M. tuberculosis to macrophage-like cells. HbhA is, however, required for infectivity of M. tuberculosis in mice. Mice infected with the ΔhbhA mutant show decreased growth in the lungs, liver, and spleen compared to mice infected with the wild-type strain. Using the ΔhbhA mutant strain, we were able to purify and identify a second 30-kDa C3-binding protein, HupB. These data demonstrate that HbhA is required for the in vivo but not the in vitro survival of M. tuberculosis and that HbhA is not necessary for the adherence of M. tuberculosis to the macrophage-like cells used in these studies. The expression of two proteins that bind human C3 may aid in the efficient binding of M. tuberculosis to complement receptors for uptake into mononuclear cells, or may influence other aspects of the host-parasite interaction. ^

Biologic consequences of Stat1-independent IFN signaling

Although Stat1 is required for many IFN-dependent responses, recent work has shown that IFNγ functions independently of Stat1 to affect the growth of tumor cells or immortalized fibroblasts. We now demonstrate that both IFNγ and IFNα/β regulate proliferative responses in cells of the mononuclear phagocyte lineage derived from Stat1-null mice. Using both representational difference analysis and gene arrays, we show that IFNγ exerts its Stat1-independent actions on mononuclear phagocytes by regulating the expression of many genes. This result was confirmed by monitoring changes in expression and function of the corresponding gene products. Regulation of the expression of these genes requires the IFNγ receptor and Jak1. The physiologic relevance of IFN-dependent, Stat1-independent signaling was demonstrated by monitoring antiviral responses in Stat1-null mice. Thus, the IFN receptors engage alternative Stat1-independent signaling pathways that have important physiological consequences.

Identification of an inducible surface molecule specific to fusing macrophages.

Multinucleated giant cells and osteoclasts arise through the fusion of mononuclear phagocyte precursors. To elucidate the mechanism by which cells of monocytic lineage fuse and differentiate into giant cells and osteoclasts, we hypothesized that, as with other cell fusion events, specific surface molecules mediate the adhesion/fusion process. It has been observed that macrophages can be induced to fuse with one another in response to specific stimuli or when placed in a specific microenvironment. The formation of giant cells is primarily associated with chronic inflammatory reactions and tumors, while osteoclasts differentiate on bone which they resorb. The fact that, under normal conditions, macrophages and monocytes fail to fuse in regions and tissues where they are present in large numbers suggests the regulated and transient expression of potential fusion molecules. To identify such a fusion-associated molecule, we established a macrophage fusion assay and generated monoclonal antibodies (mAbs) that alter the fusion of macrophages in vitro. We selected four mAbs that each had the ability to block the fusion but not the aggregation of macrophages in vitro. All four antibodies recognize surface proteins of 150 kDa. The expression of the antigens recognized by all four mAbs is restricted to macrophages that have been induced to fuse in vitro and in vivo and is inducible, transient, and regulated, as neither nonfusing macrophages nor macrophages fused in vitro express these antigens. These results support the hypothesis that macrophage fusion is mediated by specific fusion/adhesion molecules and also provide a means to study the molecular mechanisms of macrophage fusion.

Reactivation of rheumatoid arthritis after pregnancy: increased phagocyte and recurring lymphocyte gene activity

OBJECTIVE: Pregnancy is associated with reduced disease activity in rheumatoid arthritis (RA) and frequently with disease exacerbation after delivery. This study was undertaken to generate a systematic overview of the molecular mechanisms related to disease remission and postpartum reactivation. METHODS: Transcriptomes of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were generated from RA patients and healthy women by transcription profiling during the third trimester and 24 weeks after delivery. For functional interpretation, signatures of highly purified immune cells as well as Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway annotations were used as a reference. RESULTS: Only minor differences in gene expression in PBMCs during pregnancy were found between RA patients and controls. In contrast, RA postpartum profiles presented the most dominant changes. Systematic comparison with expression signatures of monocytes, T cells, and B cells in healthy donors revealed reduced lymphocyte and elevated monocyte gene activity during pregnancy in patients with RA and in controls. Monocyte activity decreased after delivery in controls but persisted in RA patients. Furthermore, analysis of 32 immunologically relevant cellular pathways demonstrated a significant additional activation of genes related to adhesion, migration, defense of pathogens, and cell activation, including Notch, phosphatidylinositol, mTOR, Wnt, and MAPK signaling, in RA patients postpartum. CONCLUSION: Our findings indicate that innate immune functions play an important role in postpartum reactivation of arthritis. However, this may depend not only on the monocyte itself, but also on the recurrence of lymphocyte functions postpartum and thus on a critical interaction between both arms of the immune system.

Phagocyte oxidation of phospholipids: comparison of hydroperoxide, chlorohydrin and epoxyisoprostane formation by LC-MS

Phagocytic cells produce a variety of oxidants as part of the immune defence, which react readily both with proteins and lipids, and could contribute to the oxidation of low density lipoprotein in atherosclerosis. We have investigated the oxidation of phospholipid vesicles by isolated human polymorphonuclear and mononuclear leukocytes, to provide a model of lipid oxidation in the absence of competing protein. PMA-stimulated cells were incubated with phospholipid vesicles contammg dipalmitoyl phosphatidylcholine (DPPC), palmitoyl-arachidonoyl phosphatidylcholine (PAPC), and stearoyl-oleoyl phosphatidylcholine (SOPC), before extraction of the lipids for analysis by HPLC coupled to electrospray mass spectrometry. In this system, oxidized phosphatidylcholines elute earlier than the native lipids owing to their decreased hydrophobicity, and can be identified according to their molecular mass. The formation of monohydroperoxides of P APC was observed routinely, together with low levels of hydroxides, but no chlorohydrin derivatives of P APC or SOPC were detected. However, the major oxidized product occurred at 828 m/z, and was identified as I-palmitoyl-2-(5,6-epoxyisoprostane E2)-sn-glycero-3-phosphocholine. These results show that phagocytes triggered by PMA cause oxidative damage to lipids predominantly by free radical mechanisms, and that electrophilic addition involving HOCl is not a major mechanism of attack. The contribution of myeloperoxidase and metal ions to the oxidation process is currently being investigated, and preliminary data suggest that myeloperoxidase-derived oxidants are responsible for the epoxyisoprostane phospholipid formation. The identification of an epoxyisoprostane phospholipid as the major product following phagocyte-induced phospholipid oxidation is novel and has implications for phagocyte involvement in atherogenesis.

Up-regulation Of Dnam-1 And Nkp30, Associated With Improvement Of Nk Cells Activation After Long-term Culture Of Mononuclear Cells From Patients With Ovarian Neoplasia.

This study aimed at evaluating the functional activation and activating receptors expression on resting, short- and long-term NK and NK-like T cells from blood of ovarian neoplasia patients. Blood from patients with adnexal benign alterations (n = 10) and ovarian cancer (grade I-IV n = 14) were collected after signed consent. Effector cells activation was evaluated by the expression of the CD107a molecule. Short-term culture was conducted overnight with IL-2 and long-term culture for 21 days, by a method designed to expand CD56(+) lymphocytes. Short-term culture significantly increased NK cells activation compared to resting NK cells (p<0.05), however, the long-term procedure supported an even higher increase (p<0.001). Resting NK-like T cells showed poor activation, which was not altered by the culture procedures. The long-term culture effectively increased the expression of the activating receptors on NK and NK-like T cells, either by increasing the number of cells expressing a given receptor and/or by up-regulating their expression intensity. As a conclusion, the long-term culture system employed, resulted in a high number of functional NK cells. The culture system was particularly efficient on the up-regulation of NKp30 and DNAM-1 receptors on NK cells.

Long-term Spinal Ventral Root Reimplantation, But Not Bone Marrow Mononuclear Cell Treatment, Positively Influences Ultrastructural Synapse Recovery And Motor Axonal Regrowth.

We recently proposed a new surgical approach to treat ventral root avulsion, resulting in motoneuron protection. The present work combined such a surgical approach with bone marrow mononuclear cells (MC) therapy. Therefore, MC were added to the site of reimplantation. Female Lewis rats (seven weeks old) were subjected to unilateral ventral root avulsion (VRA) at L4, L5 and L6 levels and divided into the following groups (n = 5 for each group): Avulsion, sealant reimplanted roots and sealant reimplanted roots plus MC. After four weeks and 12 weeks post-surgery, the lumbar intumescences were processed by transmission electron microscopy, to analyze synaptic inputs to the repaired α motoneurons. Also, the ipsi and contralateral sciatic nerves were processed for axon counting and morphometry. The ultrastructural results indicated a significant preservation of inhibitory pre-synaptic boutons in the groups repaired with sealant alone and associated with MC therapy. Moreover, the average number of axons was higher in treated groups when compared to avulsion only. Complementary to the fiber counting, the morphometric analysis of axonal diameter and g ratio demonstrated that root reimplantation improved the motor component recovery. In conclusion, the data herein demonstrate that root reimplantation at the lesion site may be considered a therapeutic approach, following proximal lesions in the interface of central nervous system (CNS) and peripheral nervous system (PNS), and that MC therapy does not further improve the regenerative recovery, up to 12 weeks post lesion.

Differentiated dendritic cells expressing nuclear RelB are predominantly located in rheumatoid synovial tissue perivascular mononuclear cell aggregates

Objective. Differentiated dendritic cells (DC) and other antigen-presenting cells are characterized by the nuclear location of RelB, a member of the nuclear factor kappa B/Rel family. To characterize and enumerate differentiated DC in rheumatoid arthritis (RA) peripheral blood (PB), synovial fluid (SF), and synovial tissue (ST), the expression and location of RelB were examined. Methods. RelB protein expression and cellular location were determined in RA PB, SF, and ST by flow cytometry and immunohistochemical analysis of purified cells or formalin-fixed tissue. DNA-binding activity of RelB was determined by electrophoretic: mobility shift-Western immunoblotting assays. Results. Circulating RA PBDC resembled normal immature PBDC in that they did not express intracellular RelB protein. In RA ST serial sections, cells containing nuclear RelB (nRelB) were enriched in perivascular regions. A mean +/- SD of 84 +/- 10% of these cells were DC. The remaining nRelB+,HLA-DR+ cells comprised B cells and macrophages. Only 3% of sorted SFDC contained nRelB, However, RelB present in the nucleus of these SFDC was capable of binding DNA, and therefore capable of transcriptional activity. Conclusion. Circulating DC precursors differentiate and express RelB after entry into rheumatoid ST. Differentiated DC can thus be identified by immunohistochemistry in formalin-fixed ST. Signals for DC maturation may differ between RA ST and SF, resulting in nuclear location of RelB predominantly in ST. This is likely to have functional consequences for the DC in these sites.