Expressão gênica dos receptores toll-símele e sua relação com citocinas potencialmente envolvidas em lesão de reperfusão durante a fase inicial do transplante pulmonar em humanos

Introdução: Imunidade inata é a primeira linha de defesa do hospedeiro contra microorganismos invasores, a qual é mediada por moléculas específicas que reconhecem patógenos, chamadas receptores toll-símile (TLRs). Os TLRs são também capazes de reconhecer ligantes endógenos, tais como conteúdos de células necróticas e proteínas de choque térmico (HSP), resultando na produção de citocinas e ativação do sistema imune adquirido. A função exata dos TLRs ainda é pouco entendida em transplante de órgãos. No entanto, tem sido sugerido que eles podem estar envolvidos na rejeição aguda ou crônica e atuar na resposta do enxerto a lesão por isquemia e reperfusão. Objetivo: Examinar as alterações na expressão gênica dos TLRs durante a fase inicial do transplante pulmonar em humanos e sua relação com citocinas potencialmente envolvidas na lesão por isquemia e reperfusão em transplante de órgãos. Métodos: Foram analisadas biópsias pulmonares de 14 pacientes submetidos a transplante pulmonar (LTx). Estas amostras foram coletadas no final do período de isquemia fria (TIF, n=14), no final do período de isquemia quente (TIQ, n=13),1 hora (n=12) e 2 horas (n=8) após a reperfusão do enxerto. RNA total foi isolado a partir de tecido pulmonar e os níveis de RNA mensageiro (mRNA) dos TLRs (1-10) bem como citocinas (IL-8, IL-6, IL-10, IFN-γ, IL-1β) e proteína de choque térmico 70 (HSP70) foram medidos por reação em cadeia pela polimerase em tempo real. Resultados: Foi detectada a expressão de mRNA de todos TLRs em tecido pulmonar. Nas amostras no TIF, os níveis de mRNA dos TLRs apresentaram-se com diferentes expressões gênicas. Os níveis de expressão dos TLRs, com exceção para o TLR3, estavam altamente correlacionados entre si no TIF e com os níveis de mRNA de IFN-γ, IL-10 e IL-1β e menos significativamente com os níveis de IL-6 e IL-8. Houve diminuição dos níveis de mRNA na grande maioria dos TLRs após reperfusão, o que foi diferente para a maioria das citocinas e HSP70, que apresentaram tendência a aumentar após transplante. A expressão gênica de TLR4 apresentou-se correlacionada com os níveis de IL-8 e IL-1β antes e após transplante (P<0.05). Pulmões de doadores que foram intubados por períodos acima de 72 horas (n=5) apresentaram níveis mais elevados de TLR2 e TLR10 (P<0.05). Conclusão: Pela primeira vez, foi demonstrado que a expressão dos TLRs altera-se durante o período de isquemia e reperfusão em transplante pulmonar em humanos. O tempo de intubação dos doadores pulmonares pode influenciar a expressão de receptores Toll-símile específicos. A correlação entre TLR4 e IL-8/IL-1β sugere que os TLRs pulmonares podem ter alguma função na resposta precoce do enxerto.

Differential expression of toll-like receptor mRNAs in recurrent aphthous ulceration

BACKGROUND: Toll-like receptors (TLR) are membrane proteins that recognize conserved molecules derived from bacterial, viral, fungal or host tissues. They are responsible for promoting the production of cytokines and chemokines, increasing the expression of costimulatory molecules and influencing the T Helper response (Th) toward either a Th1 or Th2 profile, thereby modulating the regulatory T cell response and controlling the integrity of the epithelial barrier. The key factors responsible for increased susceptibility to recurrent aphthous ulceration (RAU) are unclear, and because TLRs are involved in both immune regulation and control of the epithelial barrier, a deficiency in TLR activity is likely to cause increased susceptibility. METHODS: We investigated the gene expression of TLRs one through 10 in tissue samples and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of RAU patients in comparison to healthy controls using real-time quantitative reverse transcription PCR. RESULTS: The analysis of mRNA expression levels in oral lesion showed significant (P < 0.01) overexpression of the TLR2(similar to 6-fold) gene and decreased expression of the TLR3 (similar to 5-fold) and TLR5 (similar to 6-fold) genes in comparison with healthy oral mucosa. The analysis of mRNA expression in PBMC indicated a down-regulation of TLR5 gene expression in the cells from RAU patients (P < 0.05; similar to 2-fold). CONCLUSION: Our results support the hypothesis that a subset of RAU patients has fewer TLR expression that have been tentatively implicated in antiinflammatory effects. This derangement of TLR gene expression may cause an overlay exuberant inflammation reaction in situations where normal individuals are resistant. J Oral Pathol Med (2012) 41: 8085

Toll-like receptors 2, 3 and 4 and thymic stromal lymphopoietin expression in fatal asthma

Background Airway inflammation in asthma involves innate immune responses. Toll-like receptors (TLRs) and thymic stromal lymphopoietin (TSLP) are thought to be involved in airway inflammation, but their expression in asthmatics both large and small airways has not been investigated. Objective To analyse the expression of TLR2, TLR3, TLR4 and TSLP in large and small airways of asthmatics and compare their expression in smoking and non-smoking asthmatics; to investigate whether TLR expression is associated with eosinophilic or neutrophilic airway inflammation and with Mycoplasma pneumoniae and Chlamydophila pneumoniae infection. Methods Using immunohistochemistry and image analysis, we investigated TLR2, TLR3, TLR4 and TSLP expression in large and small airways of 24 victims of fatal asthma, FA, (13 non-smokers, 11 smokers) and nine deceased control subjects (DCtrl). TLRs were also measured in 18 mild asthmatics (MA) and 12 healthy controls (HCtrl). M. pneumoniae and C. pneumoniae in autopsy lung tissue were analysed using real-time polymerase chain reaction. Airway eosinophils and neutrophils were measured in all subjects. Results Fatal asthma patients had higher TLR2 in the epithelial and outer layers of large and small airways compared with DCtrls. Smoking asthmatics had lower TLR2 levels in the inner and outer layers of the small airways than non-smoking asthmatics. TSLP was increased in the epithelial and outer layers of the large airways of FA. FA patients had greater TLR3 expression in the outer layer of large airways and greater TLR4 expression in the outer layer of small airways. Eosinophilic airway inflammation was associated with TLR expression in the epithelium of FA. No bacterial DNA was detected in FA or DCtrls. MA and HCtrls had only a small difference in TLR3 expression. Conclusions and Clinical Relevance Increased expression of TLR 2, 3 and 4 and TSLP in fatal asthma may contribute to the acute inflammation surrounding asthma deaths.

Toll-like receptor 3: implications for proinflammatory microenvironment in human breast cancer

Under many circumstances, the host constituents that are found in the tumor microenvironment support a malignancy network and provide the cancer cells with advantages in proliferation, invasiveness and metastasis establishment at remote organs. It is known that Toll like receptors (TLRs) are expressed not only on immune cells but also on cancer cells and it has suggested a deleterious role for TLR3 in inflammatory disease. Hypothesizing that altered IFN gamma signaling may be a key mechanism of immune dysfunction common to cancer as well CXCR4 is overexpressed among breast cancer patients, the mRNA expression of TLR3, CXCR4 and IFN gamma in breast cancer tumor tissues was investigated. No statistically significant differences in the expression of CXCR4 mRNA, IFN gamma and TLR3 between healthy and tumor tissues was observed, however, it was verified a positive correlation between mRNA relative expression of TLR3 and CXCR4 (p < 0.001), and mRNA relative expression of TLR3 was significantly increased in breast cancer tumor tissue when compared to healthy mammary gland tissue among patients expressing high IFN gamma (p = 0.001). Since the tumor microenvironment plays important roles in cancer initiation, growth, progression, invasion and metastasis, it is possible to propose that an overexpression of IFN gamma mRNA due to the pro-inflammatory microenvironment can lead to an up-regulation of CXCR4 mRNA and consequently to an increased TLR3 mRNA expression even among nodal negative patients. In the future, a comprehensive study of TLR3, CXCR4 and IFN gamma axis in primary breast tumors and corresponding healthy tissues will be crucial to further understanding of the cancer network.

Charakterisierung der Apolipoprotein J-Genregulation in Fibroblasten und glatten Gefäßmuskelzellen durch nekrotische Zellen und Toll-like Rezeptoren

Apolipoprotein J (ApoJ) ist ein sezerniertes heterodimeres 80kDa Glykoprotein mit zytoprotektiven und antiinflammatorischen Eigenschaften, das ein nahezu ubiquitäres Expressionsmuster aufweist. Eine stark erhöhte ApoJ-Expression ist mit neurodegenerativen Erkrankungen, Atherosklerose, myokardialem Infarkt sowie einer Vielzahl anderer pathophysiologischer Bedingungen assoziiert. Die potentielle Bedeutung von ApoJ umfasst eine Funktion als extrazelluläres Chaperon, Komplementinhibitor, NF-kB-Inhibitor sowie eine Beteiligung an der Endozytose von nekrotischen Zellfragmenten. Unter Bedingungen, die zu einer massiven Akkumulation von absterbenden Zellen führen, ist eine vermehrte Expression von ApoJ auf die überlebenden Nachbarzellen in den betroffenen Geweben beschränkt. Die molekularen Mechanismen, die dieser gesteigerten ApoJ-Genexpression zugrunde liegen, sind jedoch unbekannt. Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe konnten zeigen, dass eine Inkubation mit nekrotischem Zellmaterial in vitro eine Akkumulation von ApoJ-mRNA in Fibroblasten der Zelllinie Rat1 induziert, was darauf hindeutet, dass unter pathophysiologischen Bedingungen von nekrotischen Zellen exponierte bzw. freigesetzte Faktoren zu einer gesteigerten ApoJ-Genexpression in umliegenden vitalen Zellen beitragen können. Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgeführten Untersuchungen zeigen eine Korrelation zwischen der Expression von Toll-like Rezeptoren (TLRs) in Fibroblasten (Rat1), glatten Gefäßmuskelzellen (CRL2018) sowie embryonalen Dottersackzellen (10A) und einer durch nekrotische Zellen induzierten ApoJ-mRNA-Expression in diesen Zelllinien. Es wird angenommen, dass TLRs neben pathogenassoziierten Strukturen (PAMPs) auch durch körpereigene Agonisten wie Hitzeschockproteine und Nukleinsäuren aktiviert werden. In weiterführenden Experimenten stellte sich unter anderem heraus, dass neben nekrotischen Zellen auch der TLR3-spezifische Agonist Poly(I:C), eine synthetische doppelsträngige RNA, ausschließlich in den beiden TLR3-exprimierenden Zelllinien CRL2018 und Rat1, nicht jedoch in TLR3-defizienten 10A-Zellen, die ApoJ-mRNA-Expression induziert. Darüber hinaus führt auch die Inkubation mit eukaryotischer RNA (Gesamt-RNA, t-RNA) zu einer Akkumulation von ApoJ-mRNA in CRL2018-Zellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen erstmals, dass die Expression von ApoJ-mRNA durch extrazelluläre Ribonukleinsäuren in TLR3-abhängiger Weise induziert wird, was darauf hindeutet, dass in verletzten Geweben aus post-apoptotischen oder nekrotischen Zellen freigesetzte Ribonukleinsäuren zu einer vermehrten ApoJ-Genexpression in vitalen Nachbarzellen beitragen.

Bedeutung und Regulation von Apolipoprotein J in atherosklerotischen Läsionen

Apolipoprotein J (ApoJ) ist ein heterodimeres sekretiertes Glycoprotein, welchem sowohl antiapoptotische als auch antiinflammatorische Eigenschaften zugeschrieben werden. Es wird unter vielen pathophysiologischen Zuständen verstärkt exprimiert. Dazu zählen viele Krankheiten wie z.B. Krebs, M. Alzheimer, Creuzfeldt Jakob und Atherosklerose. Die vorliegende Arbeit befasst sich zum Einen mit der Funktion von ApoJ bei Atherosklerose und zum Anderen mit der Regulation von ApoJ durch in atherosklerotischen Läsionen vorkommende Bestandteile. Für die Untersuchungen der Funktion von ApoJ bei der Atherosklerose wurde die „Mainzer Hypothese“ zugrunde gelegt, die davon ausgeht, dass enzymatisch verdautes LDL (high density lipoprotein) (E-LDL) ursächlich für die Entstehung von atherosklerotischen Läsionen ist. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass ApoJ zwar an E-LDL bindet, nicht aber an natives LDL und dass durch diese Bindung die zytotoxische Wirkung von E-LDL auf glatte Muskelzellen der Ratte unterdrückt wird. Mittels Annexinfärbung und Caspase-Messung konnte gezeigt werden, dass ApoJ in diesem Fall eine antiapoptotische Funktion aufweist. Durch immunhistochemische Untersuchungen an humanen Gewebsschnitten aus frühen atherosklerotischen Läsionen konnte eine Kolokalisation von ApoJ und E-LDL nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse unterstreichen die Mainzer Hypothese. Durch eine Behandlung von glatten Muskelzellen der Ratte mit den Lipoproteinen LDL/E-LDL und nekrotischen Zellen sollte die Regulation von ApoJ durch in atherosklerotischen Läsionen vorhandenen Stimuli untersucht werden. Frühere Arbeiten unserer Arbeitsgruppe konnten bereits zeigen, dass eine Behandlung mit nekrotischen Zellen zu einer vermehrten Expression der ApoJ-mRNA führt und dass diese Regulation in Korrelation mit der Expression von Toll-like Rezeptoren (TLR) der verschiedenen Zellen steht. In dieser Arbeit konnte RNA aus nekrotischen Zellen als ApoJ-induzierende Komponente identifiziert werden. Durch Inhibition der TLR3-Signalwege konnten erste Hinweise darüber gewonnen werden, über welche Signaltransduktionswege die ApoJ Regulation erfolgt. Eine Behandlung der Zellen mit E LDL und LDL hingegen führte zu einer Repression der ApoJ-Sekretion. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in atherosklerotischen Läsionen sowohl ApoJ induzierende wie auch repremierende Stimuli vorhanden sind.

Phänotypische und funktionelle Eigenschaften humaner neonataler dentritischer Zellen

Humane Neugeborene leiden an einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionskrankheiten. Die dendritischen Zellen (DC) werden für die beeinträchtigten neonatalen T-Helfer 1 (Th1) Immunantworten verantwortlich gemacht. Der Hauptaktivator der Differenzierung von Th1 Zellen ist Interleukin-12 (IL-12), ein Zytokin, welches in adulten, nicht aber in neonatalen DC vornehmlich nach Bindung der Toll-like Rezeptoren produziert wird. In der vorliegenden Arbeit wurde der potentielle Einfluss verschiedener TLR-Liganden auf die Initiierung neonataler Th1-Immunantworten untersucht. Einzelne TLR-Liganden induzierten die Reifung adulter DC, während die neonatalen DC erst nach simultaner Stimulierung von TLR3/TLR8 bzw. TLR4/TLR8 Reifungsmarker exprimierten. Der synergistische Effekt kombinierter TLR-Liganden zeigte sich sowohl in der adulten als auch der neonatalen Zytokinproduktion, wobei unterschiedliche Expressionsmuster für IL-1beta, IL-6, IL-8, IL-10, TNFalpha und vor allem IL-27 beobachtet wurden. Besonders IL-12p70 wurde von neonatalen DC ausschließlich nach kombinierter TLR-Stimulation produziert. Darüber hinaus wurde die Fähigkeit aktivierter DC analysiert, autologe T-Zellen zu polarisieren. Interessanterweise konnte beobachtet werden, dass die Überstände kombiniert stimulierter neonataler DC die Interferon-gamma Produktion in neonatalen naiven T-Zellen auslösten. Und somit konnte gezeigt werden, dass neonatale DC naive T-Zellen hinsichtlich einer Th1-Immunantwort polarisieren können. Letztendlich zeigen die Ergebnisse neue Möglichkeiten auf, potente Impfstrategien für Neugeborene zu entwickeln.

Analyse der Beteiligung von Toll-like-Rezeptoren an der DC-Aktivierung nach Parvovirus-H-1-Infektion

Ziel dieser Dissertation war es die funktionelle Rolle der Toll-like Rezeptoren (TLRs) und ihrer Signalwege bei der Aktivierung von dendritischen Zellen (DC) durch Parvovirus H-1- rn(H-1PV) induzierte Tumorzelllysate (TCL) zu untersuchen. rnDas angeborene Immunsystem bekämpft die Bildung und das Wachstum von Tumoren, insbesondere durch Interaktion von Effektor-Immunzellen mit Tumorzellen. Die Aktivierung dieser Immunreaktionen in der Antitumortherapie ist wünschenswert, aber in vielen Situationen nicht zufriedenstellend, da sie durch klassische systemische Therapie allein nicht immer erreicht werden kann. Die therapeutische Anwendung von onkolytischen Viren bei Patienten mit malignen Erkrankungen (Virotherapie) ist ein vielversprechendes Gebiet der Forschung. Die onkosuppressive und immunstimulierende Wirkung von H-1PV auf humane Tumor- und Immunzellen spricht für eine Verwendung in der Krebstherapie. Ein Aktivierung des Immunsystems durch H-1PV konnte bereits in unserer Arbeitsgruppe gezeigt werden.rnIn dieser Arbeit wurden wichtige Aspekte bezüglich der Aktivierung von Toll-like Rezeptoren bei einer H-1PV Infektion untersucht. Zunächst wurde die Rolle von TLRs nach der H-1PV Infektion untersucht. Humane embryonale Nierenzellen (HEK293) wurden stabil mit humanen TLRs transfiziert, um die Rolle spezifischer TLRs während der Aktivierung des Immunsystems zu untersuchen. TLR3 und TLR9 wurden durch eine H-1PV Infektion, die mit der NFκB-Translokation in den Zellkern korreliert, aktiviert. Mit Hilfe eines Reporterplasmides (pNiFty-Luc), wurde durch erhöhte Expression eines NFκB-induzierbaren Reportergens die NFκB-Aktivität im Anschluss an eine H-1PV Infektion nachgewiesen. Zudem wurde die immunologische Wirkung von H-1PV-induzierten Tumorzelllysaten (TCL) auf die humane antitumor-gerichtete Immunantworten analysiert. Ein humanes ex vivo-Modell, bestehend aus einer HLA-A2-positiven humanen Melanom-Zelllinie (SK29Mel) wurde verwendet, um Immunreaktionen mit entsprechenden HLA-restringierten humanen DCs zu untersuchen. DCs die mit H-1PV-infizierten SK29Mel Zellen koinkubiert wurden, zeigten eine erhöhte TLR3- und TLR9-Expression. Diese Daten deuten darauf hin, dass H-1PV-induzierte TCLs humane DCs stimulieren und dies zumindest teilweise durch TLR-abhängige Signalwege geschieht. Demnach wird eine DC-Reifung durch Kokultur mit H-1PV-induzierten TCLs über den TLR-Signalweg erreicht und führte u.a. zu einer NFκB-abhängigen Aktivierung des adaptiven Immunsystems. Die onkolytischen Virotherapie mit H-1PV erhöht so durch unterschiedliche Auswirkungen auf DCs die Immunreaktion und verstärkt die Anti-Tumor-Immunität. Diese Ergebnisse zeigen einen neuen potenziellen Ansatz für den Einsatz onkolytischer Viren für TLR-zielgerichtete Therapieoptionen und stellen eine ideale Möglichkeit zur Erweiterung der Krebsbehandlung dar.rn

Toll-like receptor-3-induced mitochondrial dysfunction in cultured human hepatocytes

Several studies have shown the presence of liver mitochondrial dysfunction during sepsis. TLR3 recognizes viral double-stranded RNA and host endogenous cellular mRNA released from damaged cells. TLR3 ligand amplifies the systemic hyperinflammatory response observed during sepsis and in sepsis RNA escaping from damaged tissues/cells may serve as an endogenous ligand for TLR3 thereby modulating immune responses. This study addressed the hypothesis that TLR3 might regulate mitochondrial function in cultured human hepatocytes. HepG2 cells were exposed to TLR-3 ligand (dsRNA--polyinosine-polycytidylic acid; Poly I:C) and mitochondrial respiration was measured. Poly I:C induced a reduction in maximal mitochondrial respiration of human hepatocytes which was prevented partially by preincubation with cyclosporine A (a mitochondrial permeability transition pore-opening inhibitor). Poly-I:C induced activation of NF-κB, and the mitochondrial dysfunction was accompanied by caspase-8 but not caspase-3 activation and by no major alterations in cellular or mitochondrial ultrastructure.

Comparative analysis of canine monocyte- and bone-marrow-derived dendritic cells

Dendritic cells (DC) represent a heterogeneous cell family of major importance for innate immune responses against pathogens and antigen presentation during infection, cancer, allergy and autoimmunity. The aim of the present study was to characterize canine DC generated in vitro with respect to their phenotype, responsiveness to toll-like receptor (TLR) ligands and T-cell stimulatory capacity. DC were derived from monocytes (MoDC) and from bone marrow hematopoietic cells cultured with either Flt3-ligand (FL-BMDC) or with GM-CSF (GM-BMDC). All three methods generated cells with typical DC morphology that expressed CD1c, CD11c and CD14, similar to macrophages. However, CD40 was only found on DC, CD206 on MPhi and BMDC, but not on monocytes and MoDC. CD1c was not found on monocytes but on all in vitro differentiated cells. FL-BMDC and GM-BMDC were partially positive for CD4 and CD8. CD45RA was expressed on a subset of FL-BMDC but not on MoDC and GM-BMDC. MoDC and FL-DC responded well to TLR ligands including poly-IC (TLR2), Pam3Cys (TLR3), LPS (TLR4) and imiquimod (TLR7) by up-regulating MHC II and CD86. The generated DC and MPhi showed a stimulatory capacity for lymphocytes, which increased upon maturation with LPS. Taken together, our results are the basis for further characterization of canine DC subsets with respect to their role in inflammation and immune responses.

Evidence for dissociation of TLR mRNA expression and TLR agonist-mediated functions in bovine macrophages

Toll-like receptors are of key importance in the recognition of and response to infectious agents by cells of the innate immune system. TLR mRNA expression and TLR-mediated functions were determined in bovine macrophages (MPhi) infected with bovine viral diarrhea virus (BVDV) or stimulated with interferon-gamma (IFN-gamma) in order to see whether they are correlated under these conditions. As parameters quantitative real time RT-PCR (QRT-PCR) for TLR2, TLR3 and TLR4, NO and TNF production were measured. Triggering of bovine MPhi with bona fide TLR2 and TLR4 agonists (lipopolysaccharide, lipoteichoic acid, peptidoglycan, lipopetide) led to NO and TNF production but neither TLR3 nor TLR9 agonists (double-stranded RNA, CpG DNA) showed this effect. The mRNA expression of TLR2, TLR3 and TLR4 was neither influenced by MPhi costimulation with IFN-gamma nor by MPhi preinfection with BVDV nor by the ligands themselves. However, NO production induced by TLR2 or TLR4 agonists was strongly modulated either by IFN-gamma costimulation or BVDV preinfection. Thus costimulation of MPhi with IFN-gamma resulted in an increase of both NO synthesis and TNF expression by cells stimulated simultaneously by TLR2 or TLR4 agonists. Preinfection of bovine MPhi by BVDV resulted in upregulation of TLR2- and TLR4-mediated NO synthesis. Collectively, these data show that TLR-mediated functions may be modulated by viral infection or activation via IFN-gamma of MPhi whereas the mRNA concentrations of relevant TLR members were not significantly influenced. Thus, the amount of TLR2, TLR3 and TLR4 mRNA transcripts is stable at least under the conditions tested. More importantly, modulation of TLR-mediated responses was dissociated from mRNA expression of TLR members.

Human monocytoid cells as a model to study Toll-like receptor-mediated activation

THP-1 2A9, a subclone of the monocytoid cell line THP-1 and known to be exquisitely sensitive to LPS, was tested for TNF production following triggering by excess doses of TLR ligands. TLR2, TLR4 and TLR5 agonists, but neither TLR3 nor TLR9 agonists, induced TNF production. When used at lower concentrations, priming by calcitriol strongly influenced the sensitivity of cells to LPS and different TLR2 triggers (lipoteichoic acid (LTA), trispalmitoyl-cysteyl-seryl-lysyl-lysyl-lysyl-lysine (Pam3Cys) and peptidoglycan (PGN)). Priming by calcitriol failed to modulate TLR2 and TLR4 mRNA and cell surface expression of these receptors. TNF signals elicited by TLR2 agonists were blocked by the TLR-specific antibody 2392. CD14-specific antibodies showed variable effects. CD14-specific antibodies inhibited TNF induction by LTA. High concentrations partially inhibited TNF induction by Pam3Cys. The same antibodies failed to inhibit TNF induction by PGN. Thus, THP-1 2A9 cells respond by TNF production to some, but not all TLR agonists, and the wide variety of putative TLR2 agonists interact to variable degrees also with other cell-surface-expressed binding sites such as CD14. THP-1 2A9 cells might provide a model by which to investigate in more detail the interaction of pathogen-associated molecular patterns and monocytoid cell-surface-expressed pattern recognition receptors.

Using distinct molecular signatures of human monocytes and dendritic cells to predict adjuvant activity and pyrogenicity of TLR agonists

We present a systematic study that defines molecular profiles of adjuvanticity and pyrogenicity induced by agonists of human Toll-like receptor molecules in vitro. Using P(3)CSK(4), Lipid A and Poly I:C as model adjuvants we show that all three molecules enhance the expansion of IFNgamma(+)/CD4(+) T cells from their naïve precursors following priming with allogeneic DC in vitro. In contrast, co-culture of naive CD4(+) T cells with allogeneic monocytes and TLR2/TLR4 agonists only resulted in enhanced T cell proliferation. Distinct APC molecular signatures in response to each TLR agonist underline the dual effect observed on T cell responses. Using protein and gene expression assays, we show that TNF-alpha and CXCL10 represent DC-restricted molecular signatures of TLR2/TLR4 and TLR3 activation, respectively, in sharp contrast to IL-6 produced by monocytes upon stimulation with P(3)CSK(4) and Lipid A. Furthermore, although all TLR agonists are able to up-regulate proIL-1beta specific gene in both cell types, only monocyte activation with Lipid A results in detectable IL-1beta release. These molecular profiles, provide a simple screen to select new immune enhancers of human Th1 responses suitable for clinical application.

Estudio del papel inmunomodulador de los antipsicóticos atípicos Risperidona/Paliperidona

Las alteraciones en el sistema inmune innato y en la respuesta inflamatoria, ya sean causadas por factores endógenos o exógenos, han sido implicadas como un componente fundamental en la fisiopatología de las enfermedades psiquiátricas. Esto es de gran relevancia en la esquizofrenia, una enfermedad incurable de gran impacto socioeconómico que afecta al 1% de la población mundial, caracterizada por alteraciones en la neurotransmisión, cuyos tratamientos antipsicóticos sólo engloban parte de la sintomatología de la enfermedad, tienen importantes efectos adversos, y una gran proporción de los pacientes muestran resistencia al tratamiento y baja adherencia. Uno de los principales factores de riesgo ambiental de esta enfermedad es la exposición al estrés. El estrés es capaz de activar indirectamente, mediante el daño celular o la permisividad ante patógenos, uno de las principales agentes de la inmunidad innata, los receptores tipo Toll (TLR). TLR3 actúa principalmente como centinela frente a infecciones virales al reconocer las dobles hebras de RNA viral, en cambio, TLR4 detecta principalmente el LPS, un componente estructural de las paredes de bacterias Gram negativas. Además, ambos TLRs son capaces de detectar patrones moleculares asociados a daño (DAMPs). Los principales coordinadores de la respuesta celular inmune son las citoquinas, las cuales inducen una respuesta Th1, Th2 o Th reguladora, también son las encargadas de activar la microglía en reposo, y una vez más son las que orquestan la polarización M1 o M2 según las citoquinas presentes en el ambiente. Por otro lado, el daño celular y la acumulación de mediadores proinflamatorios oxidativo/nitrosativos activan vías antioxidantes como la del factor NRF2, que a su vez también incide en la regulación de la activación microglial. Otro factor que interviene en el proceso, y que se relaciona directamente con la enfermedad es el sistema endocannabinoide...

Characterization of a new murine retinal cell line (MU-PH1) with glial, progenitor and photoreceptor characteristics

Unlike fish and amphibians, mammals do not regenerate retinal neurons throughout life. However, neurogenic potential may be conserved in adult mammal retina and it is necessary to identify the factors that regulate retinal progenitor cells (RPC) proliferative capacity to scope their therapeutic potential. Müller cells can be progenitors for retinal neuronal cells and can play an essential role in the restoration of visual function after retinal injury. Some members of the Toll-like receptor (TLR) family, TLR2, TLR3 and TLR4, are related to progenitor cells proliferation. Müller cells are important in retinal regeneration and stable cell lines are useful for the study of retinal stem cell biology. Our purpose was to obtain a Müller-derived cell line with progenitor characteristics and potential interest in regeneration processes. We obtained and characterized a murine Müller-derived cell line (MU-PH1), which proliferates indefinitely in vitro. Our results show that (i) MU-PH1 cells expresses the Müller cell markers Vimentin, S-100, glutamine synthetase and the progenitor and stem cell markers Nestin, Abcg2, Ascl1, α-tubulin and β-III-tubulin, whereas lacks the expression of CRALBP, GFAP, Chx10, Pax6 and Notch1 markers; (ii) MU-PH1 cell line stably express the photoreceptor markers recoverin, transducin, rhodopsin, blue and red/green opsins and also melanopsin; (iii) the presence of opsins was confirmed by the recording of intracellular free calcium levels during light stimulation; (iv) MU-PH1 cell line also expresses the melatonin MT1 and MT2 receptors; (v) MU-PH1 cells express TLR1, 2, 4 and 6 mRNA; (vi) MU-PH1 express TLR2 at cell surface level; (vii) Candida albicans increases TLR2 and TLR6 mRNA expression; (viii) C. albicans or TLR selective agonists (Pam(3)CysSK(4), LPS) did not elicit morphological changes nor TNF-α secretion; (ix) C. albicans and Pam(3)CysSK(4) augmented MU-PH1 neurospheres formation in a statistically significant manner. Our results indicate that MU-PH1 cell line could be of great interest both as a photoreceptor model and in retinal regeneration approaches and that TLR2 may also play a role in retinal cell proliferation.