Cell-Cell interaction in erythropoiesis: role of human monocytes

Erythroid burst forming units (BFU-E) are proliferative cells present in peripheral blood and bone marrow which may be precursors of the erythroid colony forming cell found in the bone marrow. To examine the possible role of monocyte-macrophages in the modulation of erythropoiesis, the effect of monocytes on peripheral blood BFU-E proliferation in response to erythropoietin was investigated in the plasma clot culture system. Peripheral blood mononuclear cells from normal human donors were separated into four fractions. Fraction-I cells were obtained from the interface of Ficoll-Hypaque gradients (20-30% monocytes; 60-80% lymphocytes); fraction-II cells were fraction-I cells that were nonadherent to plastic (2-10% monocytes; 90-98% lymphocytes); fraction-III cells were obtained by incubation of fraction-II cells with carbonyl iron followed by Ficoll-Hypaque centrifugation (>99% lymphocytes); and fraction-IV cells represented the adherent population of fraction-II cells released from the plastic by lidocaine (>95% monocytes). When cells from these fractions were cultured in the presence of erythropoietin, the number of BFU-E-derived colonies was inversely proportional to the number of monocytes present (r = ¿0.96, P < 0.001). The suppressive effect of monocytes on BFU-E proliferation was confirmed by admixing autologous purified monocytes (fraction-IV cells) with fraction-III cells. Monocyte concentrations of ¿20% completely suppressed BFU-E activity. Reduction in the number of plated BFU-E by monocyte dilution could not account for these findings: a 15% reduction in the number of fraction-III cells plated resulted in only a 15% reduction in colony formation. These results indicate that monocyte-macrophages may play a significant role in the regulation of erythropoiesis and be involved in the pathogenesis of the hypoproliferative anemias associated with infection and certain neoplasia in which increased monocyte activity and monopoiesis also occur.

Valeur diagnostique du rapport CD103+CD4+/CD4+ pour différencier la sarcoïdose d'autres causes de lymphocytose alvéolaire.

Introduction: CD103 is a specific integrin present on some CD4+ lymphocytes of the mucosal immune system. It has been hypothesized that most CD4+ lymphocytes in pulmonary sarcoidosis do not originate from mucosal sites but from redistribution from the peripheral blood, and therefore do not bear the CD103 integrin. Several studies have suggested that a low CD103+ percentage among bronchoalveolar lavage (BAL) CD4+ lymphocytes discriminates between sarcoidosis and other causes of lymphocytic alveolitis, but contradictory data exist. Methods: We reviewed 1151 consecutive patients with BAL lymphocytosis >10% and flow cytometry performed between 2006 and 2014. 944 cases were excluded due to poor BAL quality (n= 97), unavailable clinical data (n= 760), or unclear diagnosis (n= 87). The remaining 207 patients were grouped into 9 diagnostic categories. To assess the discriminative value of the CD103+CD4+/CD4+ ratio to distinguish sarcoidosis from the other entities, area under ROC curves (AUC) were determined. Results: Sarcoidosis patients (n=53) had a lower CD103+CD4+/CD4+ ratio than the other diagnostic categories. AUC was 62% for sarcoidosis compared to all other patients and 69% for sarcoidosis compared to other interstitial lung diseases. When combining CD103+CD4+/CD4+ and CD4+/CD8+ ratios, AUC increased to 76% and 78% respectively. When applying published cut-offs from 4 previous studies to our population, AUC varied between 54 and 73%. Conclusions: The CD103+CD4+/CD4+ ratio does not accurately discriminate between sarcoidosis and other causes of lymphocytic alveolitis, neither alone nor in combination with CD4+/CD8+ ratio, and is not a relevant marker for the diagnosis of sarcoidosis.

New strategies in hematopoietic stem cell transplantation: G-CSF-mobilized unprocessed whole blood

Transplantation of mobilized peripheral blood stem cells (PBSC) for rescue of bone marrow function after high-dose chemo-/radiotherapy is widely used in hematologic malignancies and solid tumors. Mobilization of stem cells to the peripheral blood can be achieved by cytokine treatment of the patients. The main advantage of autologous PBSC transplantation over bone marrow transplantation is the faster recovery of neutrophil and platelet counts. The threshold number of PBSC required for adequate rescue of bone marrow is thought to be about 2 x 106 CD34+ cells/kg, if the stem cells are collected by leukapheresis and subsequently cryopreserved. We show that this critical number could be further reduced to as few as 0.2 x 106 cells/kg. In 30 patients with multiple myeloma and 25 patients with bad risk lymphoma 1 liter of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF)-mobilized unprocessed whole blood (stored at 4oC for 1-3 days) was used for transplantation. Compared to a historical control group, a significant reduction in the duration of neutropenia, thrombocytopenia and the length of hospital stay was documented. Furthermore, the effect of stem cell support was reflected by a lower need for platelet and red cell transfusions and a reduced antibiotic use. Considering the data as a whole, a cost saving of about 50% was achieved. To date, this easy to perform method of transplantation is only feasible following high-dose therapies that are completed within 72 h, since longer storage of unprocessed blood is accompanied by a substantial loss of progenitor cell function. Ongoing investigations include attempts to prolong storage times for whole blood

Immune response to respiratory syncytial virus in young Brazilian children

We have evaluated the cellular and humoral immune response to primary respiratory syncytial virus (RSV) infection in young infants. Serum specimens from 65 patients <=12 months of age (39 males and 26 females, 28 cases <3 months and 37 cases > or = 3 months; median 3 ± 3.9 months) were tested for anti-RSV IgG and IgG subclass antibodies by EIA. Flow cytometry was used to characterize cell surface markers expressed on peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from 29 RSV-infected children. There was a low rate of seroconversion in children <3 months of age, whose acute-phase PBMC were mostly T lymphocytes (63.0 ± 9.0%). In contrast, a higher rate of seroconversion was observed in children >3 months of age, with predominance of B lymphocytes (71.0 ± 17.7%). Stimulation of PBMC with RSV (2 x 10(5) TCID50) for 48 h did not induce a detectable increase in intracellular cytokines and only a few showed a detectable increase in RSV-specific secreted cytokines. These data suggest that age is an important factor affecting the infants' ability to develop an immune response to RSV.

Pharmacokinetic/pharmacodynamic relationships of FTY720 in kidney transplant recipients

FTY720 is a new and effective immunosuppressive agent, which produces peripheral blood lymphopenia through a lymphocyte homing effect. We investigated the relationship between the dose of FTY720 or blood concentration (pharmacokinetics, PK) and peripheral lymphopenia (pharmacodynamics, PD) in 23 kidney transplant recipients randomized to receive FTY720 (0.25-2.5 mg/day) or mofetil mycophenolate (2 mg/day) in combination with cyclosporine and steroids. FTY720 dose, blood concentrations and lymphocyte counts were determined weekly before and 4 to 12 weeks after transplantation. The effect of PD was calculated as the absolute lymphocyte count or its reductions. PK/PD modeling was used to find the best-fit model. Mean FTY720 concentrations were 0.36 ± 0.05 (0.25 mg), 0.73 ± 0.12 (0.5 mg), 3.26 ± 0.51 (1 mg), and 7.15 ± 1.41 ng/ml (2.5 mg) between 4 and 12 weeks after transplantation. FTY720 PK was linear with dose (r² = 0.98) and showed low inter- and intra-individual variability. FTY720 produced a dose-dependent increase in mean percent reduction of peripheral lymphocyte counts (38 vs 42 vs 56 vs 77, P < 0.01, respectively). The simple Emax model [E = (Emax * C)/(C + EC50)] was the best-fit PK/PD modeling for FTY720 dose (Emax = 87.8 ± 5.3% and ED50 = 0.48 ± 0.08 mg, r² = 0.94) or concentration (Emax = 78.3 ± 2.9% and EC50 = 0.59 ± 0.09 ng/ml, r² = 0.89) vs effect (% reduction in peripheral lymphocytes). FTY720 PK/PD is dose dependent and follows an Emax model (EC50 = 0.5 mg or 0.6 ng/ml). Using lymphopenia as an FTY720 PD surrogate marker, high % reductions (~80%) in peripheral lymphocytes are required to achieve best efficacy to prevent acute allograft rejection.

Sleep deprivation reduces the lymphocyte count in a non-obese mouse model of type 1 diabetes mellitus

The objective of the present study was to determine whether sleep deprivation (SD) would promote changes in lymphocyte numbers in a type 1 diabetes model (non-obese diabetic, NOD, mouse strain) and to determine whether SD would affect female and male NOD compared to Swiss mice. The number of lymphocytes in peripheral blood after 24 and 96 h of SD (by multiple platform method) or equivalent period of time in home-cage controls was examined prior to the onset of diabetes. SD for 96 h significantly reduced lymphocytes in male Swiss mice compared to control (8.6 ± 2.1 vs 4.1 ± 0.7 10³/µL; P < 0.02). In male NOD animals, 24- and 96-h SD caused a significant decrease of lymphocytes compared to control (4.4 ± 0.3 vs 1.6 ± 0.5; P < 0.001 and 4.4 ± 0.3 vs 0.9 ± 0.1 10³/µL; P < 0.00001, respectively). Both 24- and 96-h SD induced a reduction in the number of lymphocytes in female Swiss (7.5 ± 0.5 vs 4.5 ± 0.5, 4.4 ± 0.6 10³/µL; P < 0.001, respectively) and NOD mice (4 ± 0.6 vs 1.8 ± 0.2, 1.2 ± 0.4 10³/µL; P < 0.01, respectively) compared to the respective controls. Loss of sleep induced lymphopenia in peripheral blood in both genders and strains used. Since many cases of autoimmunity present reduced numbers of lymphocytes and, in this study, it was more evident in the NOD strain, our results suggest that SD should be considered a risk factor in the onset of autoimmune disorders.

Effect of thymosin alpha-1 on subpopulations of Th1, Th2, Th17, and regulatory T cells (Tregs) in vitro

Thymosin alpha 1 (Tα1) has been shown to have beneficial effects on numerous immune system parameters, but little is known about the effects of Tα1 on patients with gastric carcinoma. The objective of this study was to determine the effect of Tα1 on subpopulations of Th1, Th2, Th17, and regulatory T cells (Tregs) in vitro, and to evaluate its efficacy as an immunoregulatory factor in patients with gastric carcinoma. We compared the effect of Tα1 on the frequency of CD4+ and CD8+ T cells, especially the CD4+CD25+Foxp3+ Tregs in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from gastric carcinoma patients (N = 35) and healthy donors (N = 22). We also analyzed the changes in the proliferation of PBMCs in response to treatment with Tα1, and examined the production of Th1, Th2, and Th17 cytokines by PBMCs and tumor-infiltrating lymphocytes. The treatment of PBMCs from gastric cancer patients, with Tα1 (50 µg/mL) alone increased the percentage of CD4+CD25+Foxp3+ (suppressive antitumor-specific Tregs) from 1.68 ± 0.697 to 2.19 ± 0.795% (P < 0.05). Our results indicate that Tα1 increases the percentage of Tregs and IL-1β, TNF-α, and IL-6 in vitro.

Expression of BAFF and BR3 in patients with systemic lupus erythematosus

The objective of this study was to examine the relationship between the expression of B cell activating factor (BAFF) and BAFF receptor in patients with disease activity of systemic lupus erythematosus (SLE). Real-time RT-PCR was used to examine BAFF mRNA expression in peripheral blood monocytes of active and stable SLE patients and healthy controls. The percentage of BAFF receptor 3 (BR3) on B lymphocytes was measured by flow cytometry. Soluble BAFF levels in serum were assayed by ELISA. Microalbumin levels were assayed by an automatic immune analysis machine. BAFF mRNA and soluble BAFF levels were highest in the active SLE group, followed by the stable SLE group, and controls (P<0.01). The percentage of BR3 on B lymphocytes was downregulated in the active SLE group compared with the stable SLE group and controls (P<0.01). BAFF mRNA levels and soluble BAFF levels were higher in patients who were positive for proteinuria than in those who were negative (P<0.01). The percentage of BR3 on B lymphocytes was lower in patients who were positive for proteinuria than in those who were negative (P<0.01). The BAFF/BR3 axis may be over-activated in SLE patients. BAFF and BR3 levels may be useful parameters for evaluating treatment.

Cytokine profile and lymphocyte subsets in type 2 diabetes

Type 2 diabetes mellitus (T2D) is a metabolic disease with inflammation as an important pathogenic background. However, the pattern of immune cell subsets and the cytokine profile associated with development of T2D are unclear. The objective of this study was to evaluate different components of the immune system in T2D patients' peripheral blood by quantifying the frequency of lymphocyte subsets and intracellular pro- and anti-inflammatory cytokine production by T cells. Clinical data and blood samples were collected from 22 men (51.6±6.3 years old) with T2D and 20 nonsmoking men (49.4±7.6 years old) who were matched for age and sex as control subjects. Glycated hemoglobin, high-sensitivity C-reactive protein concentrations, and the lipid profile were measured by a commercially available automated system. Frequencies of lymphocyte subsets in peripheral blood and intracellular production of interleukin (IL)-4, IL-10, IL-17, tumor necrosis factor-α, and interferon-γ cytokines by CD3+ T cells were assessed by flow cytometry. No differences were observed in the frequency of CD19+ B cells, CD3+CD8+ and CD3+CD4+ T cells, CD16+56+ NK cells, and CD4+CD25+Foxp3+ T regulatory cells in patients with T2D compared with controls. The numbers of IL-10- and IL-17-producing CD3+ T cells were significantly higher in patients with T2D than in controls (P<0.05). The frequency of interferon-γ-producing CD3+ T cells was positively correlated with body mass index (r=0.59; P=0.01). In conclusion, this study shows increased numbers of circulating IL-10- and IL-17-producing CD3+ T cells in patients with T2D, suggesting that these cytokines are involved in the immune pathology of this disease.

Développement d’immunothérapies spécifiques pour le traitement de l’hépatite autoimmune de type 2 chez un modèle murin

L’hépatite autoimmune (HAI) est une maladie grave affectant le foie et présentant un haut taux de mortalité lorsque non traitée. Les traitements disponibles sont efficaces, mais de graves effets secondaires leur sont associés. Ces effets secondaires sont généralement le résultat d'une forte immunosuppression et d’autres sont spécifiques à chaque médicament. Aucune immunothérapie spécifique n’est présentement disponible pour le traitement de l’HAI. Récemment, un modèle murin d’HAI a été développé dans notre laboratoire par xénoimmunisation des souris C57BL/6 avec les antigènes humains de l'HAI de type 2. Ce modèle présente la plupart des caractéristiques biochimiques et cliniques retrouvées chez les patients atteints d'HAI de type 2. Dans cette étude, nous avons évaluée l’efficacité de deux types de traitement pour l’HAI de type 2 à l’aide de notre modèle murin. Dans un premier temps, l’anticorps anti-CD3ε a été étudié en prophylaxie et en traitement. Nous avons montré qu’une posologie de 5µg d’anti-CD3 i.v. par jour pendant 5 jours consécutifs induit une rémission chez les souris avec HAI de type 2 établie (traitement). Cette rémission est caractérisée par une normalisation des niveaux d’alanine aminotransférase et une diminution significative de l’inflammation hépatique. Cette rémission semble être associée à une déplétion partielle et transitoire des lymphocytes T CD3+ dans la périphérie et une augmentation des lymphocytes T régulateurs CD4+, CD25+ et Foxp3+ dans le foie. La même posologie lorsqu’elle est appliquée en prophylaxie n’a pas réussi à prévenir l’apparition de l’HAI de type 2. La deuxième voie de traitement consiste en l’administration par voie intranasale d’un forte dose de formiminotransférase cyclodésaminase murin (mFTCD), un autoantigène reconnu dans l’HAI de type 2. Une administration en prophylaxie par voie intranasale de 100µg de mFTCD par jour durant 3 jours consécutifs arrive à prévenir l’HAI de type 2 en diminuant l’inflammation hépatique au bout de deux semaines post-traitement.

Modulation de la réponse immunitaire dans le cerveau par la barrière hémato-encéphalique : implication en sclérose en plaques

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire du système nerveux central (SNC) caractérisée par une infiltration périvasculaire de cellules mononucléaires, telles que les lymphocytes T CD4+ et CD8+, les lymphocytes B ainsi que les cellules myéloïdes qui comprend les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques (DCs). Ce phénomène d’infiltration est dû à une fragilisation de la barrière hémato-encéphalique (BHE). L’entrée des cellules immunitaires au SNC va mener à la destruction de la gaine de myéline et donc à l’apparition de plaques de démyélinisation. Ainsi, nous avons émis l’hypothèse que la migration des divers sous-types de cellules immunitaires du sang périphérique à travers la BHE est contrôlée par des mécanismes moléculaires distincts et spécifiques à chaque type cellulaire. Afin de répondre à cette hypothèse, quatre différentes études ont été mises sur pieds. En premier lieu, nous démontrons un effet bénéfique des statines sur la BHE en SEP, en diminuant la migration des lymphocytes T et des monocytes, et en diminuant la diffusion de marqueurs moléculaire soluble. Ce phénomène s’opère via la suppression du processus d’isoprenylation, et en empêchant probablement la contraction des cellules endothéliales de la BHE. De plus, nous démontrons que les monocytes qui migrent au SNC en condition inflammé sont en mesures de se différencier en DCs et d’induire une réponse inflammatoire de la part des lymphocytes T CD4+. La migration des monocytes à travers la BHE est contrôlée par une nouvelle molécule d’adhérence nommée Ninjurin-1. Le blocage de Ninjurin-1 conduit à une inhibition spécifique de la migration des monocytes in vitro, ainsi qu’à une amélioration des signes cliniques du modèle animal de la SEP, soit l’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE). Finalement, nous démontrons que la migration des lymphocytes T CD8+ au SNC s’effectue via l’intégrine alpha-4. De plus, la majorité des lymphocytes T CD8+ que l’on retrouve dans le liquide céphalo-rachidien de patients SEP, dans le SNC de souris EAE ainsi que dans le SNC de souris infectée au virus de l’hépatite murine portent un phénotype effecteur mémoire. Ces données pourraient expliquer l’émergence de leucoencéphalopathie multifocale progressive observée chez certains patients SEP traités au natalizumab, un anticorps dirigé contre l’intégrine alpha-4. En conclusion, notre étude a permis de démontrer l’importance des monocytes provenant de la périphérie dans le processus inflammatoire prenant part au SNC en SEP. L’inhibition d’entrée de ces cellules pourrait s’avérer bénéfique en SEP tout en permettant l’immuno-surveillance du cerveau, ce que l’anti-alpha-4 intégrine ne permet pas. Les statines pourraient s’avérer une autre option intéressante puisqu’elles agissent sur les processus inflammatoires impliqués dans la SEP.

Les neutrophiles ne sont pas résistants aux glucocorticoides

Les neutrophiles sont généralement considérés résistants aux glucocorticoïdes. Cependant, peu d’études comparant l’effet de ces drogues sur les neutrophiles et les autres leucocytes sanguins (monocytes, lymphocytes et éosinophiles) ont été rapportées. Dans notre étude, nous avons évalué la réponse aux glucocorticoïdes de ces deux populations cellulaires chez le cheval et l’homme. Les cellules, préalablement isolées du sang de 6 chevaux et 4 sujets humains sains, ont été incubées pendant 5 h en présence de lipopolysaccharide (LPS; 100 ng/mL) seul ou combiné avec de l’hydrocortisone, de la prednisolone ou de la dexaméthasone (10-8M et 10-6M). L’expression d’ARNm pour l’IL-1β, le TNF-α, l’IL-8, la glutamine synthétase et le récepteur α des glucocorticoïdes (GR-α) a été quantifiée par qPCR. Les neutrophiles équins ont également été incubés pendant 20 h en présence de ces 3 glucocorticoïdes et la survie cellulaire a été évaluée par cytométrie de flux et microscopie optique. Nous avons démontré que les glucocorticoïdes inhibaient l’expression des gènes pro-inflammatoires induite par le LPS pour les deux populations cellulaires chez les deux espèces étudiées. L’expression de la glutamine synthétase était également significativement augmentée par les glucocorticoïdes chez les neutrophiles et les autres leucocytes sanguins équins. De manière générale, l’intensité de la réponse aux glucocorticoïdes s’est avérée similaire dans les 2 populations leucocytaires et chez les deux espèces. Les glucocorticoïdes augmentaient également la survie des neutrophiles équins, phénomène également rapporté dans d’autres espèces. Ainsi, les glucococorticoïdes exercent des effets d’intensité comparable sur les neutrophiles et les autres leucocytes sanguins. Nous spéculons que la faible réponse à la corticothérapie observée lors de maladies inflammatoires chroniques neutrophiliques comme l’asthme sévère ou la Maladie Pulmonaire Obstructive Chronique (MPOC) ne s’explique pas par une corticorésistance intrinsèque des neutrophiles.

Étude des cellules dendritiques chez les patients qui ont subi une greffe de cellules souches allogéniques

La vigueur de la réponse immunitaire générée par les cellules dendritiques (DC) a positionné ces cellules comme médiatrices centrales dans l’activation des lymphocytes T. La vulnérabilité des cellules cancéreuses de leucémie myéloïde chronique (LMC) à l’intervention immunitaire résulte apparemment de la capacité des cellules leucémiques de se différencier en DC. Ces DC ont alors la capacité de présenter des peptides provenant des cellules souches leucémiques aux lymphocytes T. Dans ce travail, nous démontrons que la plupart des patients atteints d’une LMC présentent un déficit important en DC au niveau du sang et de la moelle osseuse avant la greffe de cellules souches allogéniques. Les faibles niveaux de DC circulantes résultent en grande partie d’une perte de la diversité au niveau des cellules progénitrices CD34+ leucémiques au niveau de la moelle osseuse. Ces cellules progénitrices CD34+ présentent d’ailleurs une capacité réduite à se différencier en DC in vitro. Nous avons trouvé qu’un décompte faible de DC avant une greffe allogénique était associé à une diminution significative de la survie et une augmentation considérable du risque de développer une des complications mortelles. Puisque la reconstitution des DC suite à la greffe est absente, notre étude appuie aussi la thèse que ce sont les cellules DC pré greffe qui sont primordiales dans l'effet du greffon contre leucémie (GVL). Dans ce contexte, notre étude suggère que le compte des DC avant la greffe allogénique pourrait servir de marqueur pronostique pour identifier les patients LMC à risque de développer certaines complications suite à une greffe allogénique.

Régulation moléculaire de la barrière hémo-encéphalique

La Sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune inflammatoire démyélinisante du système nerveux central (SNC), lors de laquelle des cellules inflammatoires du sang périphérique infiltrent le SNC pour y causer des dommages cellulaires. Dans ces réactions neuroinflammatoires, les cellules immunitaires traversent le système vasculaire du SNC, la barrière hémo-encéphalique (BHE), pour avoir accès au SNC et s’y accumuler. La BHE est donc la première entité que rencontrent les cellules inflammatoires du sang lors de leur migration au cerveau. Ceci lui confère un potentiel thérapeutique important pour influencer l’infiltration de cellules du sang vers le cerveau, et ainsi limiter les réactions neuroinflammatoires. En effet, les interactions entre les cellules immunitaires et les parois vasculaires sont encore mal comprises, car elles sont nombreuses et complexes. Différents mécanismes pouvant influencer la perméabilité de la BHE aux cellules immunitaires ont été décrits, et représentent aujourd’hui des cibles potentielles pour le contrôle des réactions neuro-immunes. Cette thèse a pour objectif de décrire de nouveaux mécanismes moléculaires opérant au niveau de la BHE qui interviennent dans les réactions neuroinflammatoires et qui ont un potentiel thérapeutique pour influencer les interactions neuro-immunologiques. Ce travail de doctorat est séparé en trois sections. La première section décrit la caractérisation du rôle de l’angiotensine II dans la régulation de la perméabilité de la BHE. La seconde section identifie et caractérise la fonction d’une nouvelle molécule d’adhérence de la BHE, ALCAM, dans la transmigration de cellules inflammatoires du sang vers le SNC. La troisième section traite des propriétés sécrétoires de la BHE et du rôle de la chimiokine MCP-1 dans les interactions entre la BHE et les cellules souches. Dans un premier temps, nous démontrons l’importance de l’angiotensinogène (AGT) dans la régulation de la perméabilité de la BHE. L’AGT est sécrété par les astrocytes et métabolisé en angiotensine II pour pouvoir agir au niveau des CE de la BHE à travers le récepteur à l’angiotensine II, AT1 et AT2. Au niveau de la BHE, l’angiotensine II entraîne la phosphorylation et l’enrichissement de l’occludine au sein de radeaux lipidiques, un phénomène associé à l’augmentation de l’étanchéité de la BHE. De plus, dans les lésions de SEP, on retrouve une diminution de l’expression de l’AGT et de l’occludine. Ceci est relié à nos observations in vitro, qui démontrent que des cytokines pro-inflammatoires limitent la sécrétion de l’AGT. Cette étude élucide un nouveau mécanisme par lequel les astrocytes influencent et augmentent l’étanchéité de la BHE, et implique une dysfonction de ce mécanisme dans les lésions de la SEP où s’accumulent les cellules inflammatoires. Dans un deuxième temps, les techniques établies dans la première section ont été utilisées afin d’identifier les protéines de la BHE qui s’accumulent dans les radeaux lipidiques. En utilisant une technique de protéomique nous avons identifié ALCAM (Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule) comme une protéine membranaire exprimée par les CE de la BHE. ALCAM se comporte comme une molécule d’adhérence typique. En effet, ALCAM permet la liaison entre les cellules du sang et la paroi vasculaire, via des interactions homotypiques (ALCAM-ALCAM pour les monocytes) ou hétérotypiques (ALCAM-CD6 pour les lymphocytes). Les cytokines inflammatoires augmentent le niveau d’expression d’ALCAM par la BHE, ce qui permet un recrutement local de cellules inflammatoires. Enfin, l’inhibition des interactions ALCAM-ALCAM et ALCAM-CD6 limite la transmigration des cellules inflammatoires (monocytes et cellules T CD4+) à travers la BHE in vitro et in vivo dans un modèle murin de la SEP. Cette deuxième partie identifie ALCAM comme une cible potentielle pour influencer la transmigration de cellules inflammatoires vers le cerveau. Dans un troisième temps, nous avons pu démontrer l’importance des propriétés sécrétoires spécifiques à la BHE dans les interactions avec les cellules souches neurales (CSN). Les CSN représentent un potentiel thérapeutique unique pour les maladies du SNC dans lesquelles la régénération cellulaire est limitée, comme dans la SEP. Des facteurs qui limitent l’utilisation thérapeutique des CSN sont le mode d’administration et leur maturation en cellules neurales ou gliales. Bien que la route d’administration préférée pour les CSN soit la voie intrathécale, l’injection intraveineuse représente la voie d’administration la plus facile et la moins invasive. Dans ce contexte, il est important de comprendre les interactions possibles entre les cellules souches et la paroi vasculaire du SNC qui sera responsable de leur recrutement dans le parenchyme cérébral. En collaborant avec des chercheurs de la Belgique spécialisés en CSN, nos travaux nous ont permis de confirmer, in vitro, que les cellules souches neurales humaines migrent à travers les CE humaines de la BHE avant d’entamer leur différenciation en cellules du SNC. Suite à la migration à travers les cellules de la BHE les CSN se différencient spontanément en neurones, en astrocytes et en oligodendrocytes. Ces effets sont notés préférentiellement avec les cellules de la BHE par rapport aux CE non cérébrales. Ces propriétés spécifiques aux cellules de la BHE dépendent de la chimiokine MCP-1/CCL2 sécrétée par ces dernières. Ainsi, cette dernière partie suggère que la BHE n’est pas un obstacle à la migration de CSN vers le SNC. De plus, la chimiokine MCP-1 est identifiée comme un facteur sécrété par la BHE qui permet l’accumulation et la différentiation préférentielle de cellules souches neurales dans l’espace sous-endothélial. Ces trois études démontrent l’importance de la BHE dans la migration des cellules inflammatoires et des CSN vers le SNC et indiquent que de multiples mécanismes moléculaires contribuent au dérèglement de l’homéostasie du SNC dans les réactions neuro-immunes. En utilisant des modèles in vitro, in situ et in vivo, nous avons identifié trois nouveaux mécanismes qui permettent d’influencer les interactions entre les cellules du sang et la BHE. L’identification de ces mécanismes permet non seulement une meilleure compréhension de la pathophysiologie des réactions neuroinflammatoires du SNC et des maladies qui y sont associées, mais suggère également des cibles thérapeutiques potentielles pour influencer l’infiltration des cellules du sang vers le cerveau

La protéine accessoire Vpu du VIH-1 inhibe l'activité antivirale des pDCs à travers un processus ILT7-dépendant

Viral protein U (Vpu) is an accessory protein of HIV‐1 that efficiently targets BST2/Tetherin, a cellular restriction factor that acts as molecular anchor impeding the release of various enveloped viruses from the cell surface. The recently discovered natural receptor of BST2 is ILT7, a molecule exclusively expressed at the surface of the professional type 1 interferon (IFN‐1) producing cells, plasmacytoid dendritic cells (pDCs). The interaction between BST2 and ILT7 has been reported to efficiently induce a repression of IFN­‐1 secretion by pDCs. Here, we investigated the impact of Vpu mediated antagonism of BST2, in regards to this newly described immune function of BST2. Using a system of CD4+ T cell lines infected with wild type or Vpu‐deficient HIV-­1 cultured with peripheral blood mononuclear cells or purified pDCs, we report that the presence of Vpu efficiently reduces IFN-­1 production from sensing pDCs. Furthermore, we observed that this Vpu effect is dependent on the availability of BST2 molecules at the surface of the infected cells, since the Vpu's immunoregulation is abrogated when blocking any potential BST2 trans interaction with anti­‐BST2 antibodies. Similarly, depleting ILT7 from pDCs by means of small interfering RNA treatment equally negates the downregulation of pDC IFN-­1 secretion by Vpu. Finally, the use of recombinant soluble ILT7 competes with pDC‐bound ILT7 for the free BST2 and similarly results in high IFN-­1 production, causing an identical phenotype. Overall, our results demonstrate that Vpu heightens ILT7 activation and subsequent repression of IFN‐1 production by pDCs in response to HIV­‐1 infected CD4+ T cells by promoting it's trans interaction with infected T cell bound BST2, through a yet uncharacterized mechanism. By allowing efficient particle release and restraining pDCs antiviral functions, Vpu exerts a double role on BST2 that seems crucial for the replication and dissemination of HIV‐1.