Inability of Escherichia coli to Resuscitate from the Viable but Nonculturable State

Poster presentado 10th Symposium on Aquatic Microbial Ecology (SAME10) september 2-7 2007, Faro

A atividade da pterocarpanoquinona LQB 118 in vitro e in vivo em Leishmania braziliensis

As leishmanioses estão entre as mais importantes endemias brasileiras e encontram-se entre as doenças mais negligenciadas no mundo. O arsenal terapêutico disponível é restrito, tóxico, caro e em algumas situações ineficazes, devido ao surgimento de cepas resistentes do parasito. No Brasil são registrados anualmente mais de 20 mil casos de leishmaniose tegumentar e a Leishmania braziliensis é a principal espécie causadora das formas clínicas cutânea e mucosa. Portanto tornam-se importantes estudos que conduzam ao desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade da pterocarpanoquinona denominada LQB118 sobre Leishmania braziliensis in vitro e in vivo usando hamsters como modelo experimental. O efeito antiparasitário foi avaliado sobre o crescimento in vitro das formas promastigotas e sobre amastigotas intracelulares em macrófagos peritoneais de camundongos. Para avaliar o modo ação in vitro foi investigada a indução de apoptose usando marcação por TUNEL e Anexina V-FITC. O efeito sobre a modulação da ativação de macrófagos murinos foi analisada pela dosagem de óxido nítrico (reagente de Griess) e de citocinas IL-12, TNF-alfa e IL-10 (por ELISA) nos sobrenadantes de macrófagos. In vivo a atividade terapêutica da LQB 118 foi estudada em grupos de hamsters infectados com L.braziliensis na pata, tratados com a LQB118 pelas vias intralesional (100M/3x/semana) ou oral (0,5mg/5x/semana) após 7 dias de infecção durante oito semanas. A ação terapêutica foi analisada através do tamanho da lesão. A resposta imune foi avaliada durante o tratamento, pela resposta de hipersensibilidade tardia (DTH) ao antígeno total de L. braziliensis. A ação da LQB118 in vitro foi dose-dependente tanto na forma promastigota inibindo 45%, 64,7% e 99,95%, quanto nas amastigotas intracelulares 22%, 72% e 81% nas concentrações de 5M, 10M e 20M, respectivamente para ambas as formas evolutivas. A LQB118 foi capaz de induzir a externalização de fosfatidilserina em promastigotas (18,57% das células incubadas por 24 h e em 25,79% de células tratadas por 48h) e também promoveu aumento da fluorescência nas duas formas evolutivas da Leishmania quando comparadas aos controles, demonstrando a indução de fragmentação do DNA do parasito. Esta substância também foi capaz de modular a resposta dos macrófagos infectados por 24 horas aumentando de forma dose-dependente a IL-12 e NO, mantendo constante TNF-α. In vivo, na sétima semana de tratamento, observamos uma redução significativa do tamanho das lesões nos animais tratados com LQB 118 intralesional (p<0, 001) e no grupo tratado pela via oral (p<0,05) quando comparado com o controle. Estes resultados demonstram que a atividade anti-Leishmania da LQB118 é direta sobre o parasito pela indução de morte por apoptose, apresentando também uma ação moduladora da resposta dos macrófagos contribuindo para ação leishmanicida, sem alterar a morfologia da célula hospedeira e que a LQB 118 apresenta uma atividade terapêutica no modelo hamster e pode ser uma importante molécula para o desenvolvimento de um novo fármaco.

Atividade pró-trombótica da toxina ExoU de Pseudomonas aeruginosa detectada em modelos experimentais in vivo e in vitro

Pseudomonas aeruginosa é um importante agente de pneumonia, particularmente em pacientes submetidos à ventilação mecânica, que pode evoluir para sepse, com elevadas taxas de letalidade. Na sepse, o processo inflamatório sistêmico exacerbado favorece o desequilíbrio entre as vias de coagulação e fibrinólise e a instalação de um estado pró-coagulante, com o aparecimento de trombose microvascular, coagulação intravascular disseminada e falência de múltiplos órgãos. Conhecendo a potente atividade pró-inflamatória da toxina ExoU produzida por P. aeruginosa, decorrente de sua atividade fosfolipásica A2, o objetivo desta tese foi investigar seu potencial de indução de alterações hemostáticas relacionadas à patogênese da sepse. Utilizando modelo de sepse em camundongos inoculados, por via intratraqueal, com suspensões de P. aeruginosa produtora de ExoU (PA103) ou de cepa com deleção do gene exoU, não produtora da toxina, foi mostrado que ExoU determinou maior gravidade da infecção, maior taxa de letalidade, leucopenia, trombocitose, hiperpermeabilidade vascular e transudação plasmática, evidenciadas, respectivamente, pela maior concentração de proteínas nos lavados broncoalveolares (LBAs) e acúmulo do corante Azul de Evans, previamente inoculado nos animais, por via endovenosa, no parênquima renal. ExoU favoreceu, também, a ativação plaquetária, confirmada pela maior concentração de plaquetas expressando P-selectina em sua superfície, maior número de micropartículas derivadas de plaquetas e maior concentração plasmática de tromboxano A2. A histopatologia dos pulmões e rins dos animais infectados com PA103 confirmou a formação de microtrombos, que não foram detectados nos animais controles ou infectados com a cepa mutante. Nos pulmões, a produção de ExoU determinou intensa resposta inflamatória com maior concentração de leucócitos totais e polimorfonucleados, interleucina-6 e fator de necrose tumoral-α nos LBAs. A análise imunohistoquímica mostrou intensa deposição de fibrina nos alvéolos e septos interalveolares. A atividade pró-coagulante dependente do fator tissular detectada nos LBAs dos camundongos infectados com PA103 foi independente da produção do inibidor da via de ativação do fator tissular (TFPI), mas associada ao aumento da produção do inibidor do ativador do plasminogênio-1 (PAI-1). Para investigar a participação do fator de ativação plaquetária (PAF) na liberação de PAI-1, foi pesquisada a atividade da enzima PAF-acetil-hidrolase (PAF-AH) nos LBAs dos camundongos. A atividade de PAF-AH apresentou-se significativamente elevada nos LBA dos camundongos infectados com PA103. O tratamento dos animais com um inibidor do PAF, antes da infecção, resultou na diminuição significativa das concentrações de PAI-1 e de leucócitos totais, bem como da atividade pró-coagulante dos LBAs. In vitro, ExoU induziu maior expressão do RNA mensageiro de PAI-1 e maior liberação da proteína PAI-1 nos sobrenadantes de células epiteliais respiratórias da linhagem A549. O tratamento das células A549 com um anticorpo anti-receptor de PAF, antes da infecção, reduziu significativamente a concentração de PAI-1 nos sobrenadantes de células infectadas com a cepa selvagem. Estes resultados demonstraram um novo mecanismo de virulência de P. aeruginosa através da atividade pró-trombótica de ExoU e a possibilidade de utilização da identificação de ExoU em isolados clínicos de pacientes graves como um marcador prognóstico para estes pacientes.

Influência das alterações imunes em gestantes infectadas pelo HIV-1 no perfil funcional das células T de neonatos não infectados

O número de mulheres jovens infectadas pelo HIV-1 vem crescendo desde o início da epidemia da aids, principalmente nos países em desenvolvimento, onde a frequência de gravidez é elevada. O desenvolvimento de estratégias para evitar a transmissão vertical tem aumentado o número de recém-nascidos não infectados nascidos de gestantes portadora do vírus. O objetivo da presente tese foi avaliar, in vivo e in vitro, o perfil de citocinas de neonatos não infectados, porém nascidos de mulheres infectadas pelo HIV-1. Os resultados demonstraram elevados níveis de citocinas pró-inflamatórias relacionadas ao fenótipo Th17, associadas à baixa produção de IL-10, tanto nos plasmas quanto nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas obtidas do sangue do cordão umbilical de neonatos nascidos de gestantes infectadas pelo HIV-1 com cargas virais plasmáticas(PVL) detectáveis. De modo interessante, um perfil similar pró-inflamatório foi observado em amostras de sangue periférico de suas respectivas mães. Por outro lado, níveis elevados de IL-10, associados à reduzida produção de citocinas inflamatórias, foram dosados no sangue e nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas de gestantes que controlavam a PVL, assim como de seus neonatos. Com relação à caracterização fenotípica das células T maternas produtoras de IL-10, a análise por citometria de fluxo demonstrou que essa citocina é majoritariamente produzida por células T CD4+Foxp3-. Curiosamente, a replicação viral in vitro do HIV-1 foi inferior nas culturas das gestantes infectadas pelo HIV-1 e foi relacionada aos efeitos inibitórios da IL-10 sobre a produção de TNF-α. Por fim, os neonatos não infectados expostosin utero à terapia antirretroviral (ART) apresentaram um menor peso ao nascer, e este achado foi inversamente correlacionado com os níveis periféricos maternos de TNF-α. Em conclusão, nossos achados sugerem que gestantes que conseguem controlar a PVL, e o incremento na produção de IL-10 materna possam favorecer a expansão das células Tr-1, as quais podem auxiliar em reduzir o risco de transmissão vertical do HIV-1 por reduzir a taxa de replicação viral. Por outro lado, outros resultados também apresentados aqui, apesar de preliminares, revelaram efeitos adversos da replicação viral e da ART em gestantes infectadas pelo HIV-1 no desenvolvimento funcional das células T de neonatos não infectados. Esses dados podem ajudar a explicar por que algumas dessas crianças apresentam elevado risco à morbidade e mortalidade devido a um estado basal de hipersensibilidade patológica.

Avaliação da resposta imune de neonatos não infectados pelo HIV-1 nascidos de gestantes soropositivas

A síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS), causada pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV), é uma das mais destrutivas epidemias do mundo, e a infecção pelo HIV em mulheres jovens vem aumentando rapidamente nos dias atuais. Esse fato tem um impacto importante na transmissão vertical do vírus. Apesar da grande maioria dos casos de aids pediátrica em todo mundo resultar da transmissão vertical, aproximadamente dois terços das crianças expostas ao HIV durante a vida fetal não são infectadas pelo vírus. Muitos trabalhos sugerem que durante a gestação doenças infecciosas maternas podem ter consequências complexas para o desenvolvimento do feto, e poucos trabalhos têm explorado o impacto da exposição ao HIV sobre a responsividade imunológica de crianças não infectadas a diferentes estímulos, particularmente na era das drogas antirretrovirais. Portanto, esse trabalho teve como objetivo avaliar eventos imunes em neonatos não-infectados expostos ao HIV-1 nascidos de gestantes que controlam (G1) ou não (G2) a carga viral plasmática, usando neonatos não expostos como controle. Para tanto, sangue do cordão umbilical de cada neonato foi coletado, plasma e células mononucleares foram separados e a linfoproliferação e o perfil de citocinas foram avaliados. Os resultados demonstraram que a linfoproliferação in vitro induzido por ativadores policlonais foi maior nos neonatos do G2. Entretanto, nenhuma cultura de célula respondeu a um conjunto de peptídeos sintéticos do envelope do HIV-1. A dosagem de citocinas no plasma e nos sobrenadantes das culturas ativadas policlonalmente demonstrou que, enquanto a IL-4 e IL-10 foram as citocinas dominantes produzidas nos grupos G1 e controle, a secreção de IFN-γ, IL-1, Il-6, IL-17 e TNF-α foi significativamente superior nos neonatos G2. Níveis sistêmicos de IL-10 observados dentre os neonatos G1 foram maiores naqueles nascidos de mães tratadas com drogas inibidoras da transcriptase reversa do vírus. Por outro lado, níveis superiores de citocinas inflamatórias foram observados dentre estes nascidos de gestantes tratadas com terapia antirretroviral de alta eficácia. Em resumo, nossos resultados indicam uma responsividade imune alterada em neonatos expostos in utero ao HIV-1 e reforça o papel do tratamento materno anti-viral com drogas menos potentes em atenuar tais distúrbios.

Produção de IL-1β, IL-6 e IL-8 por fibroblastos estimulados por cimentos endodônticos e submetidos à terapia laser de baixa potência

O sucesso do tratamento endodôntico depende da cuidadosa realização de todas as suas fases, terminando com uma obturação tridimensional que alcance todo o sistema de canais radiculares. Desta forma, os materiais obturadores, ou as substâncias liberadas, entrarão em contato com os tecidos perirradiculares, o que poderá influenciar a resposta inflamatória e o processo de reparo. A terapia laser de baixa potência (TLBP) tem sido estudada quanto à sua ação anti-inflamatória, favorecendo o reparo. O objetivo deste estudo foi investigar a produção das citocinas IL-1β, IL-6 e IL-8 por fibroblastos de gengiva humana (linhagem FMM1) como resposta à presença dos extratos dos cimentos endodônticos AH Plus, MTA Fillapex e EndoSequence BC Sealer, bem como a eficácia da TLBP, neste modelo. Para isto, extratos destes cimentos, recém-manipulados e após 24 h do endurecimento, foram preparados em meio de cultura DMEM fresco, conforme as normas ISO 10993-12. Inicialmente, a citotoxicidade dos cimentos foi avaliada, após a interação das células com a diluição seriada destes extratos (1:1 a 1:16), por meio do ensaio MTT. Para a análise da produção de citocinas, 106 células por poço foram cultivadas em placas de cultura de 24 poços, para a interação com os extratos dos cimentos, na diluição 1:4. Estabeleceram-se os grupos não irradiado e irradiado. No grupo irradiado, as culturas celulares receberam duas irradiações do laser InGaAlP (660 nm, 30 mW, 5 J/cm2 e área do feixe de 0,028 cm2), com intervalo de 12 h. O grupo não irradiado foi submetido às mesmas condições ambientais que o irradiado. Os sobrenadantes das culturas foram coletados, centrifugados, aliquotados e armazenados congelados, para a posterior análise pelo ensaio de ELISA. Todos os dados obtidos (médias erro padrão) foram tratados estatisticamente por ANOVA one-way, complementado pelo teste de Tuckey e ANOVA two-way, com correção de Bonferroni (p< 0,05). A citotoxicidade dos cimentos AH Plus e EndoSequence BC Sealer revelou-se tempo/concentração-dependente, enquanto a do MTA Fillapex mostrou-se concentração-dependente. Os cimentos endodônticos induziram a produção das citocinas IL-1β, IL-6 e IL-8 pelos fibroblastos, sem diferença significativa com os controles (p> 0,05). Somente o LPS de E. coli induziu a secreção de IL-8, com diferença estatística (p< 0,05). A TLBP não foi capaz de modular a produção das citocinas em questão, significativamente.

Estudo in vitro de derivados sintéticos da Isoniazida e da Pirazinamida sobre Leishmania (Viannia) braziliensis

As leishmanioses são um grupo de doenças causadas por protozoários do gênero Leishmania spp que afetam 98 países. No Brasil, no ano de 2013, foram relatados 3.253 casos de leishmaniose visceral e 18.226 casos de Leishmaniose Tegumentar Americana. O tratamento de primeira escolha continua sendo realizado com antimoniais pentavalentes, e em casos de insucessos os fármacos de segunda escolha são a pentamidina e a anfotericina B. Tais medicamentos causam intensos efeitos adversos e ultimamente têm surgido cepas resistentes aos mesmos. Em áreas endêmicas têm sido cada vez mais comum o surgimento da co-infecção Leishmania com Mycobacterium tuberculosis. O tratamento para a tuberculose com pirazinamida (PZA) e isoniazida (INZ), controla a leishmaniose. Esses dados sugerem atividade anti-leishmania da PZA e da INZ. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade in vitro da INZ e da PZA e seus compostos derivados (série G e série R, respectivamente) sobre Leishmania (Viannia) braziliensis. As moléculas foram testadas em monocamadas de macrófagos peritoneais de camunongos infectados com L. (V) braziliensis durante 48h. Todas as moléculas testadas inibiram o índice de infecção de forma dose dependente em comparação aos controles. As moléculas da série R foram mais ativas do que a PZA, porém o resultado foi significativo somente para a R02 (p < 0,005). Apenas a molécula R05 (76,64M) foi relativamente tóxica para macrófagos. Os compostos mais ativos foram R02, G01 e G02, cujos índices de seletividade foram 14,31, 19 e 30, respectivamente. A dosagem de nitrito foi feita em sobrenadantes de monocamadas de macrófagos peritoniais infectados e tratados com as substâncias nas concentrações 10 e 100M. A G01 e a G02 estimularam a produção de NO2 nas duas concentrações, entretanto o resultado foi estatisticamente significativo para a G02 em 100M (p < 0,0001), a G05 só estimulou óxido nítrico na maior concentração. Todos os compostos da série R estimularam NO2, contudo, o resultado foi estatisticamente significativo para a R03 e R05 a 100M (p < 0,001). Adicionalmente, foi realizado uma análise preditiva in sílico de parâmetros farmacocinéticos das moléculas mais ativas in vitro, utilizando o software admetSAR. Os dados obtidos mostraram que de forma semelhante às suas moléculas originais a G01, G02 e R02 apresentaram alta capacidade de serem absorvidas pelo trato gastrointestinal, baixo potencial hepatotoxico e carcinogênico. Juntos, esses dados demonstram que essas moléculas são seletivamente tóxicas para o parasito com potencial para serem testadas pela via oral em estudos em modelo experimental de infecção.

Análise comparativa do reconhecimento celular de antígenos dos subgêneros de Leishmania na leishmaniose tegumentar americana

Células Mononucleares do sangue periférico (CMSP) oriundas de 28 pacientes que residem em áreas endêmicas para Leishmania braziliensis foram estudados. Destes, 10 encontravam-se na fase ativa da doença e 18 curados clinicamente para as lesões de leishmaniose. As células foram cultivadas frente à antígenos de 6 espécies de Leishmania: Leishmania: L. (V.) braziliensis (LbAg), L. (V.) guyanensis (LgAg), L. (V.) lainsoni (LlAg), L. (V.) naiffi (LnAg), L. (L.) amazonensis (LaAg), L. (L.) chagasi (LcAg) e antígeno de concanavalina A como mitógeno. Os resultados foram expressos em índices de estimulação (IE). Temendo uma possível degradação protéica, os antígenos foram preparados com PBS e com PBS tampão antiproteolítico e o perfil eletroforético foi analisado através de SDS-PAGE. Os sobrenadantes das culturas foram estocados para os ensaios de ELISA para detecção de IFN-γ. A análise do perfil eletroforético dos antígenos de diferentes espécies de Leishmania demonstrou um padrão distinto e heterogêneo e aparentemente, não foi observada degradação assim que os antígenos foram preparados e 10 meses de estoque. Entretanto bandas parecem ser compartilhadas entre as espécies, que podem estar associadas a uma conservação de antígenos entre as espécies de Leishmania. A resposta proliferativa dos linfócitos (RPL) dos pacientes da forma ativa foi mais intensa para LbAg (1710,3), seguido de LnAg (177,6), LaAg (16,89,8) e LlAg (1410,1), e menos intenso para LgAg (11,46,6). Quando os IE obtidos para LbAg foram comparadas com outras espécies observou-se diferenças para LgAg (p<0.004) e LlAg (p<0.03). Não foram encontrados diferenças no perfil protéico dos extratos antigênicos produzidos com e sem inibidores de protease. Os estímulos obtidos de CMSP de indivíduos curados clinicamente não demonstraram diferenças quando comparados com aqueles da fase ativa da doença. O índice de estimulação (médiadesvio padrão) frente estímulos antigênicos pouco variou entre as espécies: LbAg - 22,222,2, LnAg - 15,911,5, LgAg - 20,720,6, LlAg - 14,710,1, LaAg - 15,1114,5 e L. chagasi - 13,78). A produção de IFN-γ quantificada nos sobrenadantes das culturas frente aos antígenos totais e solúvel mostrou níveis da citocina mais elevados quando utilizou-se antígenos total de L. guyanensis (568,1544,5; mediana: 518,5 pg/mL) quando comparadas às outras espécies analisadas. Porém quando analisadas o antígeno solúvel, podemos observar que tanto para os antígenos da espécie L. braziliensis quanto para L. naiffi, a fração total obteve os maiores índices de estímulos quando comparadas com a fração solúvel. Estes estudos sugerem que há uma reatividade cruzada entre as espécies dos subgêneros Viannia e Leishmania.

SEROLOGICAL SURVEY OF A CAPTIVE MACAQUE COLONY IN CHINA FOR ANTIBODIES TO SIMIAN TYPE-D RETROVIRUSES

Sera from 510 macaques consisting of Macaca mulatta, Macaca assamensis, Macaca fascicularis, Macaca nemestrina, and Macaca arctoides were investigated for antibodies to simian AIDS type D retrovirus (SRV) by ELISA and Western blot with viral antigens purified from supernatants of SRV-1 infected cell cultures. Of these monkeys, 104 were seropositive by ELISA; only 23 were confirmed by Western blot. The true positive reaction to SRV was found in 15 of 463 (3.2%) M. mulatta and eight of eleven (72.7%) M. assamensis.

The impact of host-microbe interactions on murine colonic secretomotor function

The overall objective of this thesis was to gain further insight into the mechanisms underlying commensal microbial influences on intestinal ion transport. In this regard, I examined the impact of commensal host-microbe interactions on colonic secretomotor function in mouse. I first examined the influence of two different probiotic (microorganisms which, when given in adequate amounts, can confer health benefits upon the host) strains, Bifidobacterium infantis 35624 and L. salivarius UCC118 on active colonic ion transport in the mouse, using the Ussing Chamber. I found that both probiotics appear to have converging effects on ion transport at a functional level. However, L. salivarius UCC118 may preferentially inhibit neurally-evoked ion transport. Next I examined the impact of the host microbiota itself on both baseline and stimulated colonic secretomotor function as well as probiotic induced changes in ion transport. I provide further evidence that the microbiota is capable of mediating alterations in colonic ion transport, and specifically suggests that it can influence cAMP-mediated responses. Finally, it has been well documented that many probiotics elicit their effects via secreted bioactives, therefore, I studied the effects of microbially produced GABA, contained in supernatants from the commensal microbe Lactobacillus brevis DPC6108, on colonic secretomotor function. In conclusion, I believe that commensal microbes have an important and strain specific functional influence on colonic ion transport and secretomotor function and these effects can be mediated via extracellular bioactives. Moreover, I believe that functional ex-vivo studies such as those carried out in this thesis have a critical role to play in our future understanding of host-microbe interactions in the gut.

IL-12 inhibits in vitro immunoglobulin production by human lupus peripheral blood mononuclear cells (PBMC).

Systemic lupus erythematosus (SLE) is a prototypical autoimmune disease characterized by polyclonal B cell activation and by the production of anti-double-stranded (ds) DNA antibodies. Given the inhibitory effects of IL-12 on humoral immune responses, we investigated whether IL-12 displayed such an activity on in vitro immunoglobulin production by SLE PBMC. Spontaneous IgG, IgG1, IgG2, IgG3 and IgM antibody production was dramatically reduced by addition of IL-12. These results were confirmed by Elispot assays detecting IgG- and anti-dsDNA-secreting cells. While IL-6 and TNF titres measured in PBMC supernatants were not modified by addition of IL-12, interferon-gamma (IFN-gamma) titres were up-regulated and IL-10 production down-regulated. Since addition of IFN-gamma did not down-regulate immunoglobulin production and since the inhibitory activity of IL-12 on immunoglobulin synthesis was not suppressed by anti-IFN-gamma antibody, we concluded that the effect of IL-12 on immunoglobulin production was not mediated through IFN-gamma. Our data also argue against the possibility that down-regulation of endogenous IL-10 production was responsible for the effect of IL-12. Thus, inhibition of IL-10 production by IFN-gamma was not accompanied by inhibition of immunoglobulin production, and conversely, restoration of IL-10 production by anti-IFN-gamma antibody did not suppress the inhibitory activity exerted by IL-12 on immunoglobulin production. Taken together, our data indicate that reduction of excessive immunoglobulin and anti-dsDNA antibody production by lupus PBMC can be achieved in vitro by IL-12, independently of IFN-gamma and IL-10 modulation.

Differential inhibition of human immunodeficiency virus type 1 in peripheral blood mononuclear cells and TZM-bl cells by endotoxin-mediated chemokine and gamma interferon production.

Bacterial lipopolysaccharide (endotoxin) is a frequent contaminant of biological specimens and is also known to be a potent inducer of beta-chemokines and other soluble factors that inhibit HIV-1 infection in vitro. Though lipopolysaccharide (LPS) has been shown to stimulate the production of soluble HIV-1 inhibitors in cultures of monocyte-derived macrophages, the ability of LPS to induce similar inhibitors in other cell types is poorly characterized. Here we show that LPS exhibits potent anti-HIV activity in phytohemagglutinin-stimulated peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) but has no detectable anti-HIV-1 activity in TZM-bl cells. The anti-HIV-1 activity of LPS in PBMCs was strongly associated with the production of beta-chemokines from CD14-positive monocytes. Culture supernatants from LPS-stimulated PBMCs exhibited potent anti-HIV-1 activity when added to TZM-bl cells but, in this case, the antiviral activity appeared to be related to IFN-gamma rather than to beta-chemokines. These observations indicate that LPS stimulates PBMCs to produce a complex array of soluble HIV-1 inhibitors, including beta-chemokines and IFN-gamma, that differentially inhibit HIV-1 depending on the target cell type. The results also highlight the need to use endotoxin-free specimens to avoid artifacts when assessing HIV-1-specific neutralizing antibodies in PBMC-based assays.

Analysis of memory B cell responses and isolation of novel monoclonal antibodies with neutralizing breadth from HIV-1-infected individuals.

BACKGROUND: The isolation of human monoclonal antibodies (mAbs) that neutralize a broad spectrum of primary HIV-1 isolates and the characterization of the human neutralizing antibody B cell response to HIV-1 infection are important goals that are central to the design of an effective antibody-based vaccine. METHODS AND FINDINGS: We immortalized IgG(+) memory B cells from individuals infected with diverse clades of HIV-1 and selected on the basis of plasma neutralization profiles that were cross-clade and relatively potent. Culture supernatants were screened using various recombinant forms of the envelope glycoproteins (Env) in multiple parallel assays. We isolated 58 mAbs that were mapped to different Env surfaces, most of which showed neutralizing activity. One mAb in particular (HJ16) specific for a novel epitope proximal to the CD4 binding site on gp120 selectively neutralized a multi-clade panel of Tier-2 HIV-1 pseudoviruses, and demonstrated reactivity that was comparable in breadth, but distinct in neutralization specificity, to that of the other CD4 binding site-specific neutralizing mAb b12. A second mAb (HGN194) bound a conserved epitope in the V3 crown and neutralized all Tier-1 and a proportion of Tier-2 pseudoviruses tested, irrespective of clade. A third mAb (HK20) with broad neutralizing activity, particularly as a Fab fragment, recognized a highly conserved epitope in the HR-1 region of gp41, but showed striking assay-dependent selectivity in its activity. CONCLUSIONS: This study reveals that by using appropriate screening methods, a large proportion of memory B cells can be isolated that produce mAbs with HIV-1 neutralizing activity. Three of these mAbs show unusual breadth of neutralization and therefore add to the current panel of HIV-1 neutralizing antibodies with potential for passive protection and template-based vaccine design.

Optimal kinetics for quantification of antigen-induced cytokines in human peripheral blood mononuclear cells by real-time PCR and by ELISA.

Real-time polymerase chain reaction (PCR) has recently been described as a new tool to measure and accurately quantify mRNA levels. In this study, we have applied this technique to evaluate cytokine mRNA synthesis induced by antigenic stimulation with purified protein derivative (PPD) or heparin-binding haemagglutinin (HBHA) in human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from Mycobacterium tuberculosis-infected individuals. Whereas PPD and HBHA optimally induced IL-2 mRNA after respectively 8 and 16 to 24 h of in vitro stimulation, longer in vitro stimulation times were necessary for optimal induction of interferon-gamma (IFN-gamma) mRNA, respectively 16 to 24 h for PPD and 24 to 96 h for HBHA. IL-13 mRNA was optimally induced by in vitro stimulation after 16-48 h for PPD and after 48 to 96 h for HBHA. Comparison of antigen-induced Th1 and Th2 cytokines appears, therefore, valuable only if both cytokine types are analysed at their optimal time point of production, which, for a given cytokine, may differ for each antigen tested. Results obtained by real-time PCR for IFN-gamma and IL-13 mRNA correlated well with those obtained by measuring the cytokine concentrations in cell culture supernatants, provided they were high enough to be detected. We conclude that real-time PCR can be successfully applied to the quantification of antigen-induced cytokine mRNA and to the evaluation of the Th1/Th2 balance, only if the kinetics of cytokine mRNA appearance are taken into account and evaluated for each cytokine measured and each antigen analysed.

Expression of galectin-3 in the tumor immune response in colon cancer.

The role of tumor-associated macrophages (TAMs) is controversial. Although most studies on different cancer types associate them with a poorer prognosis, interestingly in colon cancer, most articles indicate that TAMs prevent tumor development; patients with high TAMs have better prognosis and survival rate. M1-polarized macrophages produce high level of tumor necrosis factor-alpha, interleukin-1 beta or reactive oxygen species, which can effectively kill susceptible tumor cells. In contrast, M2-polarized macrophages can secrete different factors that promote tumor cell growth and survival or favor angiogenesis and tissue invasion. Considering the beneficial role of TAMs in colon cancer, we speculated that they may not display the M2 polarization commonly observed in tumor microenvironment, but rather develop M1 properties. Therefore, we used an in vitro model to analyze the effects of supernatants from M1-polarized macrophages on DLD-1 colon cancer cells. Our data indicate that the conditioned medium from LPS-activated macrophages (CM-LAM) contains a high level of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interleukins-1 beta, -6, -8 and tumor necrosis factor-alpha, and that it exerts a marked growth inhibitory activity on DLD-1 cells. Prolonged exposure to CM-LAM results in cell death by apoptosis. Such exposure to CM-LAM leads to the modulation of gal-3 expression: we observed a marked downregulation of gal-3 mRNA and protein expression following CM-LAM treatment. We also describe that the knockdown of gal-3 sensitizes DLD-1 cells to CM-LAM. These data suggest an involvement of gal-3 in the response of colon cancer cells to proinflammatory stimuli, such as the conditioned medium from activated macrophages.