Contribution des protéines issues du liquide synovial dans la protection et la survie des PMN humains : chimioprotection : étude comparative des mécanismes d’action impliqués par rapport au GM-CSF

Les polymorphonucléaires neutrophiles (PMNs) représentent une arme primordiale dans la défense contre divers agents pathogènes; notamment les bactéries, les champignons, les cellules tumorales de même que les cellules infectées par des virus. Cependant, certaines pathologies reliées à l’inflammation chronique soulèvent l’implication des neutrophiles notamment dans l’arthrite rhumatoïde. La réponse inflammatoire persistante générée par l’activation et la survie des neutrophiles engendre une destruction des tissus environnants suite à la sécrétion non contrôlée de leurs produits cytotoxiques. Même si l’activation chronique des neutrophiles est néfaste dans plusieurs pathologies, elle pourrait s’avérer un bon outil en cas de neutropénie, comme c’est souvent le cas les patients ayant reçu des traitements de chimiothérapie. Ce projet fait suite aux travaux doctoraux de Lagraoui (1999). Il vise à identifier le(s) facteur(s) du liquide synovial qui augmente la survie des neutrophiles ainsi que le mécanisme d’action impliqué dans ce processus. Similairement au facteur semi-pur isolés par Lagraoui (1999), le milieu conditionné concentré (MCC) augmente la survie des PMNs de 75% (39% ± 9.5 vs 68% ± 2.5, p<0.01). Suivant le séquençage du MCC parallèlement au facteur semi-pur actif, deux protéines ont été identifiées à la fois dans le MCC et dans le facteur semi-pur soient : l’albumine et la fétuine. Notre projet vise donc à comparer les effets de l’albumine et de la fétuine à ceux du GM-CSF dans l’optique d’une thérapie alternative au GM-CSF en tant qu’adjuvant de chimiothérapie. La présence d’albumine, de fétuine ou de GM-CSF chez les PMNs incubés 24 heures avec la Mutamycin® induit une diminution du nombre de cellules en apoptose par rapport à la Mutamycin® (Ctrl : 43% ± 10; A : 74% ± 3; F : (82% ± 6 et GM : 74% ± 7; p<0.01). L’effet de l’albumine dépend de la voie de la kinase PI3 mais également celle la kinase ERK, alors que celle de la fétuine dépend de la kinase PI3. Similairement l’EPO, l’albumine et la fétuine supporte la différentiation des HSCs en précurseurs érythrocytaires de type BFU-E. Dans un modèle murin de chiomioprotection, l’albumine augmente la concentration cellulaire rapport au groupe contrôle des leukocytes de la rate (66 ±8 x106c/ml vs 81 ±16 x106c/ml) et du sang (3.6 ±0.4 x106c/ml vs 5.7 ±2.3 x106c/ml). Donc, in vitro, l’albumine et la fétuine sont comparables au GM-CSF au niveau fonctionalité et mécansimes d’action. Cependant, vu leur manque de spécificité, l’application thérapeutique en tant qu’adjuvant de chiomiothérapie de l’albumine et la fétuine est peu prometteuse. Par contre, les maladies dégénératives et les évènements ischémiques pourraient s’avérer de bonnes cibles thérapeutiques, principalement pour l’albumine.

Novel molecular mechanisms of neuronal and vascular protection in experimental glaucoma

Le glaucome est la deuxième cause de cécité irréversible dans le monde. La perte de vision qui se produit lors du glaucome s’explique par une dégénérescence du nerf optique et une mort progressive et sélective des cellules ganglionnaires de la rétine (CRG). L'hypertension oculaire est un facteur de risque majeur dans le glaucome, mais des défauts du champ visuel continuent à se développer chez un contingent de patients malgré l'administration de médicaments qui abaissent la pression intraoculaire (PIO). Par conséquent, bien que la PIO représente le seul facteur de risque modifiable dans le développement du glaucome, son contrôle ne suffit pas à protéger les CRGs et préserver la fonction visuelle chez de nombreux patients. Dans ce contexte, j'ai avancé l'hypothèse centrale voulant que les stratégies de traitement du glaucome visant à promouvoir la protection structurale et fonctionnelle des CRGs doivent agir sur les mécanismes moléculaires qui conduisent à la mort des ces neurones. Dans la première partie de ma thèse, j'ai caractérisé l'effet neuroprotecteur de la galantamine, un inhibiteur de l'acétylcholinestérase qui est utilisé cliniquement dans le traitement de la maladie d'Alzheimer. Cette étude s’est basée sur l'hypothèse que la galantamine, en modulant l'activité du récepteur de l'acétylcholine, puisse améliorer la survie des CRGs lors du glaucome. Nous avons utilisé un modèle expérimental bien caractérisé d'hypertension oculaire induite par l’administration d'une solution saline hypertonique dans une veine épisclérale de rats Brown Norway. Les résultats de cette étude (Almasieh et al. Cell Death and Disease, 2010) ont démontré que l'administration quotidienne de galantamine améliore de manière significative la survie des corps cellulaires et des axones CRGs. La protection structurelle des CRGs s’accompagne d’une préservation remarquable de la fonction visuelle, évaluée par l'enregistrement des potentiels évoqués visuels (PEV) dans le collicule supérieur, la cible principale des CRGs chez le rongeur. Une autre constatation intéressante de cette étude est la perte substantielle de capillaires rétiniens et la réduction du débit sanguin associé à la perte des CRGs dans le glaucome expérimental. Il est très intéressant que la galantamine ait également favorisé la protection de la microvascularisation et amélioré le débit sanguin rétinien des animaux glaucomateux (Almasieh et al. en préparation). J'ai notamment démontré que les neuro-et vasoprotections médiées par la galantamine se produisent par iv l'activation des récepteurs muscariniques de l'acétylcholine. Dans la deuxième partie de ma thèse, j'ai étudié le rôle du stress oxydatif ainsi que l'utilisation de composés réducteurs pour tester l'hypothèse que le blocage d'une augmentation de superoxyde puisse retarder la mort des CRG lors du glaucome expérimental. J'ai profité d'un composé novateur, un antioxydant à base de phosphineborane (PB1), pour tester sur son effet neuroprotecteur et examiner son mécanisme d'action dans le glaucome expérimental. Les données démontrent que l'administration intraoculaire de PB1 entraîne une protection significative des corps cellulaire et axones des CRGs. Les voies moléculaires conduisant à la survie neuronale médiée par PB1 ont été explorées en déterminant la cascade de signalisation apoptotique en cause. Les résultats démontrent que la survie des CRGs médiée par PB1 ne dépend pas d’une inhibition de signalisation de protéines kinases activées par le stress, y compris ASK1, JNK ou p38. Par contre, PB1 induit une augmentation marquée des niveaux rétiniens de BDNF et une activation en aval de la voie de survie des ERK1 / 2 (Almasieh et al. Journal of Neurochemistry, 2011). En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes pathologiques qui conduisent à la perte de CRGs dans le glaucome et pourraient fournir des pistes pour la conception de nouvelles stratégies neuroprotectrices et vasoprotectrices pour le traitement et la gestion de cette maladie.

Applications of perceptual sparse representation (Spikegram) for copyright protection of audio signals

Chaque année, le piratage mondial de la musique coûte plusieurs milliards de dollars en pertes économiques, pertes d’emplois et pertes de gains des travailleurs ainsi que la perte de millions de dollars en recettes fiscales. La plupart du piratage de la musique est dû à la croissance rapide et à la facilité des technologies actuelles pour la copie, le partage, la manipulation et la distribution de données musicales [Domingo, 2015], [Siwek, 2007]. Le tatouage des signaux sonores a été proposé pour protéger les droit des auteurs et pour permettre la localisation des instants où le signal sonore a été falsifié. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser la représentation parcimonieuse bio-inspirée par graphe de décharges (spikegramme), pour concevoir une nouvelle méthode permettant la localisation de la falsification dans les signaux sonores. Aussi, une nouvelle méthode de protection du droit d’auteur. Finalement, une nouvelle attaque perceptuelle, en utilisant le spikegramme, pour attaquer des systèmes de tatouage sonore. Nous proposons tout d’abord une technique de localisation des falsifications (‘tampering’) des signaux sonores. Pour cela nous combinons une méthode à spectre étendu modifié (‘modified spread spectrum’, MSS) avec une représentation parcimonieuse. Nous utilisons une technique de poursuite perceptive adaptée (perceptual marching pursuit, PMP [Hossein Najaf-Zadeh, 2008]) pour générer une représentation parcimonieuse (spikegramme) du signal sonore d’entrée qui est invariante au décalage temporel [E. C. Smith, 2006] et qui prend en compte les phénomènes de masquage tels qu’ils sont observés en audition. Un code d’authentification est inséré à l’intérieur des coefficients de la représentation en spikegramme. Puis ceux-ci sont combinés aux seuils de masquage. Le signal tatoué est resynthétisé à partir des coefficients modifiés, et le signal ainsi obtenu est transmis au décodeur. Au décodeur, pour identifier un segment falsifié du signal sonore, les codes d’authentification de tous les segments intacts sont analysés. Si les codes ne peuvent être détectés correctement, on sait qu’alors le segment aura été falsifié. Nous proposons de tatouer selon le principe à spectre étendu (appelé MSS) afin d’obtenir une grande capacité en nombre de bits de tatouage introduits. Dans les situations où il y a désynchronisation entre le codeur et le décodeur, notre méthode permet quand même de détecter des pièces falsifiées. Par rapport à l’état de l’art, notre approche a le taux d’erreur le plus bas pour ce qui est de détecter les pièces falsifiées. Nous avons utilisé le test de l’opinion moyenne (‘MOS’) pour mesurer la qualité des systèmes tatoués. Nous évaluons la méthode de tatouage semi-fragile par le taux d’erreur (nombre de bits erronés divisé par tous les bits soumis) suite à plusieurs attaques. Les résultats confirment la supériorité de notre approche pour la localisation des pièces falsifiées dans les signaux sonores tout en préservant la qualité des signaux. Ensuite nous proposons une nouvelle technique pour la protection des signaux sonores. Cette technique est basée sur la représentation par spikegrammes des signaux sonores et utilise deux dictionnaires (TDA pour Two-Dictionary Approach). Le spikegramme est utilisé pour coder le signal hôte en utilisant un dictionnaire de filtres gammatones. Pour le tatouage, nous utilisons deux dictionnaires différents qui sont sélectionnés en fonction du bit d’entrée à tatouer et du contenu du signal. Notre approche trouve les gammatones appropriés (appelés noyaux de tatouage) sur la base de la valeur du bit à tatouer, et incorpore les bits de tatouage dans la phase des gammatones du tatouage. De plus, il est montré que la TDA est libre d’erreur dans le cas d’aucune situation d’attaque. Il est démontré que la décorrélation des noyaux de tatouage permet la conception d’une méthode de tatouage sonore très robuste. Les expériences ont montré la meilleure robustesse pour la méthode proposée lorsque le signal tatoué est corrompu par une compression MP3 à 32 kbits par seconde avec une charge utile de 56.5 bps par rapport à plusieurs techniques récentes. De plus nous avons étudié la robustesse du tatouage lorsque les nouveaux codec USAC (Unified Audion and Speech Coding) à 24kbps sont utilisés. La charge utile est alors comprise entre 5 et 15 bps. Finalement, nous utilisons les spikegrammes pour proposer trois nouvelles méthodes d’attaques. Nous les comparons aux méthodes récentes d’attaques telles que 32 kbps MP3 et 24 kbps USAC. Ces attaques comprennent l’attaque par PMP, l’attaque par bruit inaudible et l’attaque de remplacement parcimonieuse. Dans le cas de l’attaque par PMP, le signal de tatouage est représenté et resynthétisé avec un spikegramme. Dans le cas de l’attaque par bruit inaudible, celui-ci est généré et ajouté aux coefficients du spikegramme. Dans le cas de l’attaque de remplacement parcimonieuse, dans chaque segment du signal, les caractéristiques spectro-temporelles du signal (les décharges temporelles ;‘time spikes’) se trouvent en utilisant le spikegramme et les spikes temporelles et similaires sont remplacés par une autre. Pour comparer l’efficacité des attaques proposées, nous les comparons au décodeur du tatouage à spectre étendu. Il est démontré que l’attaque par remplacement parcimonieux réduit la corrélation normalisée du décodeur de spectre étendu avec un plus grand facteur par rapport à la situation où le décodeur de spectre étendu est attaqué par la transformation MP3 (32 kbps) et 24 kbps USAC.

[health Protection For Rural Workers: The Need To Standardize Techniques For Quantifying Dermal Exposure To Pesticides].

Quantification of dermal exposure to pesticides in rural workers, used in risk assessment, can be performed with different techniques such as patches or whole body evaluation. However, the wide variety of methods can jeopardize the process by producing disparate results, depending on the principles in sample collection. A critical review was thus performed on the main techniques for quantifying dermal exposure, calling attention to this issue and the need to establish a single methodology for quantification of dermal exposure in rural workers. Such harmonization of different techniques should help achieve safer and healthier working conditions. Techniques that can provide reliable exposure data are an essential first step towards avoiding harm to workers' health.

Triggering Of Protection Mechanism Against Phoneutria Nigriventer Spider Venom In The Brain.

Severe accidents caused by the armed spider Phoneutria nigriventer cause neurotoxic manifestations in victims. In experiments with rats, P. nigriventer venom (PNV) temporarily disrupts the properties of the BBB by affecting both the transcellular and the paracellular route. However, it is unclear how cells and/or proteins participate in the transient opening of the BBB. The present study demonstrates that PNV is a substrate for the multidrug resistance protein-1 (MRP1) in cultured astrocyte and endothelial cells (HUVEC) and increases mrp1 and cx43 and down-regulates glut1 mRNA transcripts in cultured astrocytes. The inhibition of nNOS by 7-nitroindazole suggests that NO derived from nNOS mediates some of these effects by either accentuating or opposing the effects of PNV. In vivo, MRP1, GLUT1 and Cx43 protein expression is increased differentially in the hippocampus and cerebellum, indicating region-related modulation of effects. PNV contains a plethora of Ca(2+), K(+) and Na(+) channel-acting neurotoxins that interfere with glutamate handling. It is suggested that the findings of the present study are the result of a complex interaction of signaling pathways, one of which is the NO, which regulates BBB-associated proteins in response to PNV interference on ions physiology. The present study provides additional insight into PNV-induced BBB dysfunction and shows that a protective mechanism is activated against the venom. The data shows that PNV has qualities for potential use in drug permeability studies across the BBB.

[child Protection Network And The Intersector Implementation Of The Circle Of Security As Alternatives To Medication].

To describe the clinical history of a child with aggressive behavior and recurring death-theme speech, and report the experience of the team of authors, who proposed an alternative to medication through the establishment of a protection network and the inter-sector implementation of the circle of security concept. A 5-year-old child has a violent and aggressive behavior at the day-care. The child was diagnosed by the healthcare center with depressive disorder and behavioral disorder, and was medicated with sertraline and risperidone. Side effects were observed, and the medications were discontinued. Despite several actions, such as talks, teamwork, psychological and psychiatric follow-up, the child's behavior remained unchanged. A unique therapeutic project was developed by Universidade Estadual de Campinas' Medical School students in order to establish a connection between the entities responsible for the child's care (daycare center, healthcare center, and family). Thus, the team was able to develop a basic care protection network. The implementation of the inter-sector circle of security, as well as the communication and cooperation among the teams, produced very favorable results in this case. This initiative was shown to be a feasible and effective alternative to the use of medication for this child.

Inhibition Of Tumor Necrosis Factor-alpha And Cyclooxigenase-2 By Isatin: A Molecular Mechanism Of Protection Against Tnbs-induced Colitis In Rats.

Isatin, an indole alkaloid has been shown to have anti-microbial, anti-tumor and anti-inflammatory effects. Due to its findings, we evaluated whether this alkaloid would have any effect on TNBS-induced colitis. Animals (male Unib:WH rats, aged 8 weeks old) were induced colitis through a rectal administration of 2,4,6-trinitrobenzene sulphonic acid using a catheter inserted 8 cm into the rectum of the animals. The rats were divided into two major groups: non-colitic and colitic. The colitic group was sub-divided into 6 groups (10 animals per group): colitic non-treated, Isatin 3; 6; 12.5; 18.75 and 25 mg/kg. Our main results showed that the oral treatment with Isatin 6 and 25 mg/kg were capable of avoiding the increase in TNF-α, COX-2 and PGE₂ levels when compared to the colitic non-treated group. Interestingly, the same doses (6 and 25 mg/kg) were also capable of preventing the decrease in IL-10 levels comparing with the colitic non-treated group. The levels of MPO, (an indirect indicator of neutrophil presence), were also maintained lower than those of the colitic non-treated group. Isatin also prevented the decrease of SOD activity and increase of GSH-Px and GSH-Rd activity as well as the depletion of GSH levels. In conclusion, both pre-treatments (6 and 25 mg/kg) were capable of protecting the gut mucosa against the injury caused by TNBS, through the combination of antioxidant and anti-inflammatory properties, which, together, showed a protective activity of the indole alkaloid Isatin.

Trichomes Related To An Unusual Method Of Water Retention And Protection Of The Stem Apex In An Arid Zone Perennial Species.

It is well known that trichomes protect plant organs, and several studies have investigated their role in the adaptation of plants to harsh environments. Recent studies have shown that the production of hydrophilic substances by glandular trichomes and the deposition of this secretion on young organs may facilitate water retention, thus preventing desiccation and favouring organ growth until the plant develops other protective mechanisms. Lychnophora diamantinana is a species endemic to the Brazilian 'campos rupestres' (rocky fields), a region characterized by intense solar radiation and water deficits. This study sought to investigate trichomes and the origin of the substances observed on the stem apices of L. diamantinana. Samples of stem apices, young and expanded leaves were studied using standard techniques, including light microscopy and scanning and transmission electron microscopy. Histochemical tests were used to identify the major groups of metabolites present in the trichomes and the hyaline material deposited on the apices. Non-glandular trichomes and glandular trichomes were observed. The material deposited on the stem apices was hyaline, highly hydrophilic and viscous. This hyaline material primarily consists of carbohydrates that result from the partial degradation of the cell wall of uniseriate trichomes. This degradation occurs at the same time that glandular trichomes secrete terpenoids, phenolic compounds and proteins. These results suggest that the non-glandular trichomes on the leaves of L. diamantinana help protect the young organ, particularly against desiccation, by deposition of highly hydrated substances on the apices. Furthermore, the secretion of glandular trichomes probably repels herbivore and pathogen attacks.

Toxicity Of Fungal-generated Silver Nanoparticles To Soil-inhabiting Pseudomonas Putida Kt2440, A Rhizospheric Bacterium Responsible For Plant Protection And Bioremediation.

Silver nanoparticles have attracted considerable attention due to their beneficial properties. But toxicity issues associated with them are also rising. The reports in the past suggested health hazards of silver nanoparticles at the cellular, molecular, or whole organismal level in eukaryotes. Whereas, there is also need to examine the exposure effects of silver nanoparticle to the microbes, which are beneficial to humans as well as environment. The available literature suggests the harmful effects of physically and chemically synthesised silver nanoparticles. The toxicity of biogenically synthesized nanoparticles has been less studied than physically and chemically synthesised nanoparticles. Hence, there is a greater need to study the toxic effects of biologically synthesised silver nanoparticles in general and mycosynthesized nanoparticles in particular. In the present study, attempts have been made to assess the risk associated with the exposure of mycosynthesized silver nanoparticles on a beneficial soil microbe Pseudomonas putida. KT2440. The study demonstrates mycosynthesis of silver nanoparticles and their characterisation by UV-vis spectrophotometry, FTIR, X-ray diffraction, nanosight LM20 - a particle size distribution analyzer and TEM. Silver nanoparticles obtained herein were found to exert the hazardous effect at the concentration of 0.4μg/ml, which warrants further detailed investigations concerning toxicity.

In Vitro Evaluation Of Sun Protection Factor And Stability Of Commercial Sunscreens Using Mass Spectrometry.

Sunlight exposure causes several types of injury to humans, especially on the skin; among the most common harmful effects due to ultraviolet (UV) exposure are erythema, pigmentation and lesions in DNA, which may lead to cancer. These long-term effects are minimized with the use of sunscreens, a class of cosmetic products that contains UV filters as the main component in the formulation; such molecules can absorb, reflect or diffuse UV rays, and can be used alone or as a combination to broaden the protection on different wavelengths. Currently, worldwide regulatory agencies define which ingredients and what quantities must be used in each country, and enforce companies to conduct tests that confirm the Sun Protection Factor (SPF) and the UVA (Ultraviolet A) factor. Standard SPF determination tests are currently conducted in vivo, using human subjects. In an industrial mindset, apart from economic and ethical reasons, the introduction of an in vitro method emerges as an interesting alternative by reducing risks associated to UV exposure on tests, as well as providing assertive analytical results. The present work aims to describe a novel methodology for SPF determination directly from sunscreen formulations using the previously described cosmetomics platform and mass spectrometry as the analytical methods of choice.

A feasibility study of cell phone and landline phone interviews for monitoring of risk and protection factors for chronic diseases in Brazil

The study objective was to evaluate the feasibility of interviews by cell phone as a complement to interviews by landline to estimate risk and protection factors for chronic non-communicable diseases. Adult cell phone users were evaluated by random digit dialing. Questions asked were: age, sex, education, race, marital status, ownership of landline and cell phones, health condition, weight and height, medical diagnosis of hypertension and diabetes, physical activity, diet, binge drinking and smoking. The estimates were calculated using post-stratification weights. The cell phone interview system showed a reduced capacity to reach elderly and low educated populations. The estimates of the risk and protection factors for chronic non-communicable diseases in cell phone interviews were equal to the estimates obtained by landline phone. Eligibility, success and refusal rates using the cell phone system were lower than those of the landline system, but loss and cost were much higher, suggesting it is unsatisfactory as a complementary method in such a context.

Pathogenicity of different rabies virus isolates and protection test in vaccinated mice

This study was aimed to evaluate and compare the pathogenicity of rabies virus isolated from bats and dogs, and to verify the efficacy of a commercial rabies vaccine against these isolates. For evaluation of pathogenicity, mice were inoculated by the intramuscular route (IM) with 500MICLD50/0.03mL of the viruses. The cross-protection test was performed by vaccinating groups of mice by the subcutaneous route and challenged through the intracerebral (IC) route. Isolates were fully pathogenic when inoculated by the IC route. When inoculated intramuscularly, the pathogenicity observed showed different death rates: 60.0% for the Desmodus rotundus isolate; 50.0% for dog and Nyctinomops laticaudatus isolates; 40.0% for Artibeus lituratus isolate; 9.5% Molossus molossus isolate; and 5.2% for the Eptesicus furinalis isolate. Mice receiving two doses of the vaccine and challenged by the IC route with the isolates were fully protected. Mice receiving only one dose of vaccine were partially protected against the dog isolate. The isolates from bats were pathogenic by the IC route in mice. However, when inoculated through the intramuscular route, the same isolates were found with different degrees of pathogenicity. The results of this work suggest that a commercial vaccine protects mice from infection with bat rabies virus isolates, in addition to a canine rabies virus isolate.

Dendritic Cells Transfected with scFv from Mab 7.B12 Mimicking Original Antigen gp43 Induces Protection against Experimental Paracoccidioidomycosis

Paracoccidioidomycosis (PCM), endemic in Latin America, is a progressive systemic mycosis caused by Paracoccidioides brasiliensis (P. brasiliensis), which primarily attacks lung tissue. Dendritic cells (DCs) are able to initiate a response in naive T cells, and they also participate in Th-cell education. Furthermore, these cells have been used for therapy in several disease models. Here we transfected DCs with a plasmid (pMAC/PS-scFv) encoding a single chain variable fragment (scFv) of an anti-Id antibody that is capable of mimicking gp43, the main antigenic component of P. brasiliensis. First, Balb/c mice were immunized subcutaneously with pMAC/PS-scFv and, after seven days, scFv protein was presented to the regional lymph nodes cells. Moreover, we showed that the DCs transfected with scFv were capable of efficiently activating proliferation of total lymph node cells and inducing a decrease in lung infection. Therefore, our results suggested that the use of scFv-transfected DCs may be a promising therapy in the paracoccidioidomycosis (PCM) model.

Protection against tuberculosis by a single intranasal administration of DNA-hsp65 vaccine complexed with cationic liposomes

Background: The greatest challenges in vaccine development include optimization of DNA vaccines for use in humans, creation of effective single-dose vaccines, development of delivery systems that do not involve live viruses, and the identification of effective new adjuvants. Herein, we describe a novel, simple technique for efficiently vaccinating mice against tuberculosis (TB). Our technique consists of a single-dose, genetic vaccine formulation of DNA-hsp65 complexed with cationic liposomes and administered intranasally. Results: We developed a novel and non-toxic formulation of cationic liposomes, in which the DNA-hsp65 vaccine was entrapped (ENTR-hsp65) or complexed (COMP-hsp65), and used to immunize mice by intramuscular or intranasal routes. Although both liposome formulations induced a typical Th1 pattern of immune response, the intramuscular route of delivery did not reduce the number of bacilli. However, a single intranasal immunization with COMP-hsp65, carrying as few as 25 mu g of plasmid DNA, leads to a remarkable reduction of the amount of bacilli in lungs. These effects were accompanied by increasing levels of IFN-gamma and lung parenchyma preservation, results similar to those found in mice vaccinated intramuscularly four times with naked DNA-hsp65 (total of 400 mu g). Conclusion: Our objective was to overcome the significant obstacles currently facing DNA vaccine development. Our results in the mouse TB model showed that a single intranasal dose of COMP-hsp65 elicited a cellular immune response that was as strong as that induced by four intramuscular doses of naked-DNA. This formulation allowed a 16-fold reduction in the amount of DNA administered. Moreover, we demonstrated that this vaccine is safe, biocompatible, stable, and easily manufactured at a low cost. We believe that this strategy can be applied to human vaccines to TB in a single dose or in prime-boost protocols, leading to a tremendous impact on the control of this infectious disease.

Vaccination of Mice with Salmonella Expressing VapA: Mucosal and Systemic Th1 Responses Provide Protection against Rhodococcus equi Infection

Conventional vaccines to prevent the pneumonia caused by Rhodococcus equi have not been successful. We have recently demonstrated that immunization with Salmonella enterica Typhimurium expressing the VapA antigen protects mice against R. equi infection. We now report that oral vaccination of mice with this recombinant strain results in high and persistent fecal levels of antigen-specific IgA, and specific proliferation of the spleen cells of immunized mice in response to the in vitro stimulation with R. equi antigen. After in vitro stimulation, spleen cells of immunized mice produce high levels of Th1 cytokines and show a prominent mRNA expression of the Th1 transcription factor T-bet, in detriment of the Th2 transcription factor GATA-3. Following R. equi challenge, a high H(2)O(2), NO, IL-12, and IFN-gamma content is detected in the organs of immunized mice. On the other hand, TNF-alpha and IL-4 levels are markedly lower in the organs of vaccinated mice, compared with the non-vaccinated ones. The IL-10 content and the mRNA transcription level of TGF-beta are also higher in the organs of immunized mice. A greater incidence of CD4(+) and CD8(+) T cells and B lymphocytes is verified in vaccinated mice. However, there is no difference between vaccinated and non-vaccinated mice in terms of the frequency of CD4(+)CD25(+)Foxp3(+) T cells. Finally, we show that the vaccination confers a long-term protection against R. equi infection. Altogether, these data indicate that the oral vaccination of mice with S. enterica Typhimurium expressing VapA induces specific and long-lasting humoral and cellular responses against the pathogen, which are appropriately regulated and allow tissue integrity after challenge.