Enhanced T cell activation in Plasmodium falciparum malaria-infected human immunodeficiency virus-1 patients from Mozambique

Human immunodeficiency virus (HIV)-1 infection has an important impact on malaria. Plasmodium falciparum and HIV-1 co-infected patients (Pf/HIV) present with a high degree of anaemia, enhanced parasitaemia and decreased CD4+ T cell counts, which increase the risk of developing severe malaria. In addition, infection with either Pf or HIV-1 alone causes extensive immune activation. Our hypothesis was that lymphocyte activation is potentiated in Pf/HIV co-infected patients, consequently worsening their immunosuppressed state. To test this hypothesis, 22 Pf/HIV patients, 34 malaria patients, 29 HIV/AIDS patients and 10 healthy controls without malaria or HIV/acquired immune deficiency syndrome (AIDS) from Maputo/Mozambique were recruited for this study. As expected, anaemia was most prevalent in the Pf/HIV group. A significant variation in parasite density was observed in the Pf/HIV co-infected group (110-75,000 parasites/µL), although the median values were similar to those of the malaria only patients. The CD4+ T cell counts were significantly lower in the Pf/HIV group than in the HIV/AIDS only or malaria only patients. Lymphocyte activation was evaluated by the percentage of activation-associated molecules [CD38 expression on CD8+ and human leukocyte antigen-DR expression on CD3+ T cells]. The highest CD38 expression was detected in the Pf/HIV co-infected patients (median = 78.2%). The malaria only (median = 50%) and HIV/AIDS only (median = 52%) patients also exhibited elevated levels of these molecules, although the values were lower than those of the Pf/HIV co-infected cases. Our findings suggest that enhanced T-cell activation in co-infected patients can worsen the immune response to both diseases.

Expression of the transcription factor NFAT2 in human neutrophils: IgE-dependent, Ca2+- and calcineurin-mediated NFAT2 activation.

NFAT (nuclear factors of activated T cells) proteins constitute a family of transcription factors involved in mediating signal transduction. The presence of NFAT isoforms has been described in all cell types of the immune system, with the exception of neutrophils. In the present work we report for the first time the expression in human neutrophils of NFAT2 mRNA and protein. We also report that specific antigens were able to promote NFAT2 protein translocation to the nucleus, an effect that was mimicked by the treatment of neutrophils with anti-immunoglobulin E (anti-IgE) or anti-Fcepsilon-receptor antibodies. Antigens, anti-IgE and anti-FcepsilonRs also increased Ca2+ release and the intracellular activity of calcineurin, which was able to interact physically with NFAT2, in parallel to eliciting an enhanced NFAT2 DNA-binding activity. In addition, specific chemical inhibitors of the NFAT pathway, such as cyclosporin A and VIVIT peptide, abolished antigen and anti-IgE-induced cyclooxygenase-2 (COX2) gene upregulation and prostaglandin (PGE(2)) release, suggesting that this process is through NFAT. Our results provide evidence that NFAT2 is constitutively expressed in human neutrophils, and after IgE-dependent activation operates as a transcription factor in the modulation of genes, such as COX2, during allergic inflammation.

Analyse fonctionnelle et moléculaire d'un nouveau gène (VIT32) impliqué dans le mécanisme d'action de la vasopressine

Résumé Les mécanismes de régulation de la réabsorption fine du sodium dans la partie distale (tube distal et tube collecteur) du néphron ont un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie de la composition ionique et du volume des fluides extracellulaires. Ces mécanismes permettent le maintien de la pression sanguine. Dans la cellule principale du tube collecteur cortical (CCD), le taux de réabsorption de sodium dépend essentiellement de l'activité du canal épithélial à sodium (ENaC) à la membrane apicale et de la pompe sodium-potassium-adénosine-triphosphatase (Na+-K±ATPase) à la membrane basolatérale. L'activité de ces deux molécules de transport est en partie régulée par des hormones dont l'aldostérone, la vasopressine et l'insuline. Dans les cellules principales de CCD, la vasopressine régule le transport de sodium en deux étapes : une étape précoce dite « non-génomique » et une étape tardive dite « génotnique ». Durant l'étape précoce, la vasopressine régule l'expression de gènes, dont certains peuvent être impliqués dans le transport de sodium, comme ENaC et la Na+ -K+ATP ase. Le but de mon travail a été d'étudier l'implication d'une protéine appelée VIP32 (vasopressin induced protein : VIP) dans le transport de sodium. L'expression de VIP32 est augmentée par la vasopressine dans les cellules principales de CCD. Dans l'ovocyte de Xenopus laevis utilisé comme système d'expression hétérologue, nous avons montré que l'expression de VIP32 provoque la maturation méiotique de l'ovocyte par l'activation de la voie des MAPK (mitogen-activated protein kinase : MAPK) et du facteur de promotion méiotique (MPF). La co-expression d'ENaC et de VIP32 diminue l'activité d'ENaC de façon sélective, par l'activation de la voie des MAPK, sans affecter l'expression du canal à la surface membranaire. Nous avons également montré que la régulation de l'activité d'ENaC par la voie des MAPK est dépendante du mécanisme de régulation d'ENaC lié à un motif du canal appelé PY. Ce motif est impliqué dans le contrôle de la probabilité d'ouverture ainsi que l'expression à la surface membranaire d'ENaC. Dans les cellules principales, VIP32 par l'activation de la voie des MAPK peut être impliqué dans la régulation négative du transport transépithélial qui a lieu après plusieurs heures de traitement à la vasopressine. Le tube collecteur de reins normaux présente un taux basal significatif d'activité de la voie MAPK MEK1/2-ERK1/2. Dans la lignée mpkCCDc14 de cellules principales de CCD de souris, que nous avons utilisé pour cette partie du travail, nous avons montré la présence d'un taux basal d'activité d'ERK1/2 (pERK1/2). L'aldostérone et la vasopressine, connus pour stimuler le courant sodique transépithélial dans le CCD, ne changeaient pas le taux basal de pERK1/2. Le transport de sodium transépithélial basal, ou stimulé par l'aldostérone ou la vasopressine est diminué par l'effet de PD98059, un inhibiteur de MEK1/2 qui diminue parallèlement le taux de pERK1/2. Nous avons également montré dans des cellules non stimulées, ou stimulées par de l'aldostérone ou de la vasopressine, que l'activité de la Na+-K+ ATPase, mais pas celle d'ENaC est inhibée par des traitements avec différents inhibiteurs de MEK1/2. Par un marquage de la Na±-K+ATPase à la surface membranaire nous avons montré que la voie d'ERK1/2 contrôle l'activité intrinsèque de la Na+-K+ ATPase, plutôt que son expression à la surface membranaire. Ces données ont montré que l'activité de la Na+-K+ATPase et le transport transépithélial de sodium sont contrôlés par l'activité basal et constitutive de la voie d'ERK1/2. Summary The regulation of sodium reabsorption in the distal nephron (distal tubule and cortical collecting duct) in the kidney plays an essential role in the control of extracellular fluids composition and volume, and thereby blood pressure. In the principal cell of the collecting duct (CCD), the level of sodium reabsorption mainlly depends on the activity of both epithlial sodium channel (ENaC) and sodium-potassium-adenosine-triphosphatase (Na+-K+ATPase). The activity of these two transporters is regulated by hormones especially aldosterone, vasopressin and insuline.In the principal cell of the CCD, vasopressin regulates sodium transport via a short-term effect and a late genomic effect. During the genomic effect vasopressin activates a complex network of vasopressin-dependent genes involved in the regulation of sodium transport as ENaC and Na+-K+ATPase. We were interested in the role of a recently identified vasopressin induced protein (VIP32) and its implication in the regulation of sodium transport in principal cell of the CCD. The Xenopus oocyte expression system revealed two functions : expressed alone VIP32 rapidly induces oocyte meiotic maturation through the activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway and the meiotic promoting factor and when co-expressed with ENaC, V1P32 selectively dowrn-egulates channel activity, but not channel cell surface expression. We have shown that the ENaC downregulation mediated by the activation of the MAPK pathway is related to the PY motif of ENaC. This motif is implicated in ENaC cell surface expression and open probability regulation. In the kidney principal cell, VIP32 through the activation of MAPK pathway may be involved in the downregulation of transepithelial sodium transport observed within a few hours after vasopressin treatment. The collecting duct of normal kidney exhibits significant activity of the MEK1/2-ERK1/2 MAPK pathway. Using in vitro cultured mpkCCDc14 principal cells we have shown a significant basal level of ERK1/2 activity (pERK1/2). Aldosterone and vasopressin, known to upregulate sodium reabsorption in CCDs, did not change ERK1/2 activity. Basal and aldosterone- or vasopressin-stimulated sodium transport were downregulated by the MEK1/2 inhibitor PD98059 in parallel with a decrease in pERK1/2 in vitro. The activity of Na+-K+ATPase but not that of ENaC was inhibited by MEK1/2 inhibitors in both, unstimulated and aldosterone- or vasopressin-stimulated CCDs in vitro. Cell surface labelling showed that intrinsic activity rather than cell surface expression of Na+-K+ATPase was controlled by pERK1/2. Our data demonstrate that basal constitutive activity of ERK1/2 pathway controls Na+-K+ATPase activity and transepithelial sodium transport in the principal cell. Résumé tout public Les mécanismes de régulation de la réabsorption fine du sodium dans la partie distale du néphron (l'unité fonctionnelle du rein) ont un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie de la composition et du volume des fluides extracellulaires. Ces mécanismes permettent de maintenir une pression sanguine effective. Dans les cellules principales du tube collecteur, une région spécifique du néphron distal, le transport de sodium dépend essentiellement de l'activité de deux transporteurs de sodium : le canal épithélial à sodium (ENaC) et la pompe sodium-potassium-adénosine-triphosphatase (Na+-K+ATPase). Afin de répondre aux besoins de l'organisme, l'activité de ces deux molécules de transport est en partie régulée par des hormones dont l'aldostérone, la vasopressine et l'insuline. Dans les cellules principales du tube collecteur, la vasopressine régule le transport de sodium en deux étapes : une étape rapide et une étape lente dite « génomique ». Durant l'étape lente, la vasopressine régule l'expression de gènes pouvant être impliqués dans le transport de sodium, dont notamment ceux d'ENaC et de la Na+-K+ATPase. Parmi les gènes dont l'expression est augmentée par la vasopressine, celui de VIP32 (vasopressin induced protein : VIP) fait l'objet de cette étude. Le but de mon travail a été d'étudier, dans un système d'expression hétérologue (l'ovocyte de Xenopus leavis), l'implication de VIP32 dans le transport de sodium. Nous avons montré que VIP32 est capable d'activer un mécanisme moléculaire en cascade appelé MAPK (mitogen-activated protein kinase : MAPK) et est aussi capable de diminuer l'activité d'ENaC. Parallèlement, dans une lignée de cellules principales de tube collecteur les mpkCCDc14, nous avons montré que le taux basal d'activité de la cascade MAPK est capable de réguler l'activité de la Na+-K+ATPase, tandis qu'il n'influence pas l'activité d'ENaC.

Function and regulation of the scaffold protein IB1/JIP-1 in the uro-genital tract.

RESUME Ce mémoire de thèse traite de l'étude de la « scaffold »protéine ou protéine «échafaud», « Islet-Brain1/ JNK Interacting Protein 1 » (IB1/JIP-1) dans la vessie et la prostate, deux organes importants de l'appareil uro-genital. Cette protéine, mise en évidence dans notre laboratoire à la fin des année 90, a été reconnue pour réguler la voie de signalisation des « Mitogen-Activated Protein Kinases » (MAPKs), et en particulier de la MAPK appelée c-Jun N-terminal Kinase (JNK). Le réseau de voie de signalisation permet aux cellules de percevoir les changements dans le milieu extracellulaire et de permettre une réponse appropriée à ces différents stimuli. La connaissance des voies de signalisation a permis de mettre en évidence leur rôle crucial tant dans l'homéostase des tissus sains que dans des processus pathologiques comme l'oncogenèse. Parmi une vingtaine de voie de signalisation, la voie de signalisation des «MAPKinases » est une des plus importantes et a été montrée pour participer à diverses fonctions cellulaires telles que la différentiation, la motilité, la division et la mort cellulaire. La voie de signalisation des « MAPKinases » est typiquement constituée d'un module de trois kinases qui s'activent séquentiellement par phosphorylation. On note la présence d'une MAPK, d'un activateur de MAPK et d'un activateur de l'activateur de MAPK. Une fois la MAPK activée, elle permettra la régulation de différentes cibles dont certain facteur de transcription. Chez les mammifères, il existe 3 grands groupes de MAPKs : the extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK 1/2) cascade, qui régule préférentiellement la croissance et la différentiation cellulaire, ainsi que les cascades JNK et p38 qui régulent préférentiellement la réponse à différents stress cellulaires telle que l'inflammation ou l'apoptose. JNK est activé par différents stress cellulaire telle que les cytokines inflammatoires. JNK est également requis au cours du développement embryonnaire et contribue à la mort (apoptose) ou à la prolifération cellulaire. Plusieurs études ont mis en évidence le rôle de JNK durant le processus tumoral, sans que son rôle soit clairement identifié. JNK pourrait avoir des fonctions différentes durant l'initiation puis de la progression tumorale. Chez les mammifères, les voies de signalisation intracellulaires forment un réseau complexe et elles interagissent entre elles, ce qui permet aux cellules une réponse adéquate aux multitudes de stimuli existants dans les organismes pluricellulaires. Parmi plusieurs mécanismes de régulation, les protéines dites « scaffold » ou «échafaud » jouent un rôle crucial dans l'homéostase de la voie de signalisation des «MAPKinase ». L'introduction revoit brièvement ces différents aspects, de la voie de signalisation des «MAPKinase et des connaissance sur IB1/JIP-1. Les premières études effectuées sur IB1/JIP-1 ont montré une expression relativement spécifique de cette protéine dans certains types de neurones ainsi que dans la cellule beta-sécrétrice d'insuline. IB1/JIP-1 régule la voie de signalisation JNK par interaction avec les différents composants du module, modifiant ainsi le spectre de substrats activés par JNK. La fonction précise de IB1/JIP-1 n'était pas encore élucidée, mais plusieurs travaux mettaient en lumière un rôle dans la régulation, et la sous-location cellulaire des composants de la voie de signalisation JNK, ainsi que dans la survie cellulaire à certain stress. Cette expression relativement spécifique est intrigante car elle suggère que sa présence serait nécessaire à une régulation spécifique de la MAPKinase JNK ou à certaines autres fonctions cellulaires également spécifiques de certains tissus. Le premier but de ce travail a consisté à mettre en évidence l'expression de IB1/JIP-1 dans l'appareil uro-génital et plus particulièrement dans la vessie et la prostate. Nos résultats ont montré que IB1/JIP-1 est spécifiquement exprimé au niveau de l'urothélium vésical, mais pas dans le muscle lisse. Il en est de même au niveau de la prostate où IB1/JIP-1 est exprimé spécifiquement au niveau de l'épithélium sécrétoire et absent au niveau du stroma fibro-musculaire. La vessie et la prostate sont des organes ou l'activité JNK pourrait être crucial tant dans l' homeostase tissulaire que dans le développement de pathologies bénignes ou malignes. La vessie et la prostate sont le siège fréquent de tumeur. La base pour le développement du cancer est complexe et implique plusieurs anomalies génétiques. Ce processus complexe lié au développement tumoral est encore loin d`être complètement élucidé, raison pour laquelle il est crucial de poursuivre l'étude des différents gènes pouvant être impliqué dans ces processus ou pouvant être utilisé comme outil thérapeutique. Dans l'urothelium de la vessie, la fonction de la MAPK JNK n'a été que très peu étudiée. Il existe quelques études, in vitro, suggérant une implication possible de cette voie de signalisation dans des processus telle que le développement ou la progression tumorale. Le chapitre 1 décrit une étude in vivo dans la vessie un modèle de stress mécanique, connu pour activer les MAPKinase. La dilatation vésicale, due à une obstruction urétrale, a mis en évidence une diminution de l'expression de IB1/JIP-1 ainsi qu'une activation de la MAPKinase JNK. Dans ce modèle, la régulation de IB1/JIP-1, par l'intermédiaire d'un vecteur viral, a permis de démontrer que IB1/JIP-1 régulait l'activité de JNK dans ce tissu. Pour poursuivre l'étude de cette fonction d' IB1/JIP-1 dans l'urothélium, nous avons investigué l'activité JNK dans des souris génétiquement modifiées et porteuse d'une délétion de 1 des 2 allèles du gène codant pour IB1/JIP-1, avec un contenu en IB1/JIP-1 diminué de moitié. L'activation de JNK est également augmentée dans l'urothelium au repos de ces souris, ce qui confirme la fonction régulatrice de JNK par IB1/JIP-1. Ces résultats ont permis de mettre en évidence un rôle critique de celle-ci dans l'homéostase de I`urothelium et suggère une nouvelle cible pour réguler la voie de signalisation dans ce tissu. En outre, la modulation des niveaux d'expression d'IB1/JIP-1 dans la vessie, in vivo, par l'intermédiaire de vecteurs viraux s'est révélée réalisable et indique un moyen élégant pour développer une thérapie génique dans cet organe. Un autre élément de ce travail de thèse, révélée au chapitre 2, a été d'étudier la régulation dans la vessie de rat de la communication intercellulaire de type « GAP ». Les cellules adjacentes partagent des ions, messagers secondaires et des petits métabolites par l'intermédiaire de canaux intercellulaire qui forment les jonctions de type « GAP ». Ce type de communications intercellulaire permet une activité cellulaire coordonnée, une caractéristique importante pour l'homéostase des organismes multicellulaire. Ce type de communication intercellulaire est formé de 2 demi-canaux appelés connexons. Chaque connexon est formé de six protéines appelées connexins (Cx). Il existe environ vingt connexines différentes nommées par leur poids moléculaire respectif. Les jonctions de type canaux "GAP" permettent aux cellules de communiquer avec les cellules voisines au quelles elles sont mécaniquement ou électriquement couplées. La vessie peut être particulièrement dépendante de la communication intercellulaire par les canaux « Gap » qui permettrait de coordonner la réponse de la musculature ainsi que de l'urothélium à l'augmentation de la pression transmurale du à l'accumulation d'urine, situation fréquemment observée dans le cadre de l'hyperplasie bénigne de la prostate. Dans la vessie de rat, la connexine26 est exprimée uniquement dans l'urothelium. La Cx26, a été montrée pour être un possible « tumor suppressor gene » dans le cancer de vessie. Une augmentation de la Cx26 ainsi que du couplage des cellules urothéliales a été démontré dans notre modèle de stress mécanique sur la vessie de rat et est dépendante de 2 éléments de réponses connues pour interagir avec AP-1. La régulation de IB1/JIP-1 a permis de montrer que celle-ci régulait l'activité JNK, ainsi que l'activité du facteur de transcription AP-1, composé de c-Jun lui-même cible de JNK. Cette réduction de l'activité de AP-1 est associée à une diminution de l'expression du transcipt de la Cx26. En résumé, la Cx26 pourrait être régulée par le complexe AP-1 lui-même dépendant du contenu en IB1/JIP-1. Dans le chapitre 3, l'étude de IB1/J1P-1 s'est portée sur la prostate. Cet organe, siège fréquent de pathologie telle que le cancer ou l'hyperplasie bénigne de la prostate, exprime IB1/JIP-1 au niveau de son épithélium sécrétoire. Cette expression est maintenue dans une lignée cellulaire humaine largement étudiée est reconnue comme un modèle adéquat de cellules tumorales de type androgène-sensible. IB1/JIP-1 a été investigué dans un modèle in vitro d'apoptose en réponse à un agent appelé N-(4-hydroxyphenyl)retinamide (4-HPR) qui induit une activation de la MAPK JNK ainsi que également un diminution du contenu en IB1/JIP-1. La surexpression de IB1/JIP-1 en utilisant à nouveau des virus comme vecteur a démontré que IB1/JIP-1 était capable de réguler l'activité de JNK ainsi que les taux d'apoptose. Dans le cancer de la prostate, certains travaux ont montré que la différentiation neuroendocrine des cellules tumorales est associée à la progression tumorale et à la perte de sensibilité aux androgènes. Ce travail a permis de dévoiler l'augmentation d'expression de IB1/JIP-1 dans un modèle de neurodifferentiation des cellules d'une lignée prostatique humaine (LNCaP). Les mécanismes qui permettent une expression spécifique de IB1/JIP-1 ont été partiellement investiguée dans notre laboratoire. Son promoteur humain contient un « Neuron Restricive Silencer Element » (NRSE) connu pour se lier a répresseur transcriptionel appelé « RE-1 Silencer Transcription Factor » ou « Neuron Restrictive Silencer Factor » (REST/NRSF). NRSF/REST est capable de réprimer l'expression de gènes neuronaux en dehors du système neuronal. Il prend part à la différentiation terminale des gènes neuronaux. Dans le chapitre 3, on observe que l'activité de REST/NRSF est diminuée dans les cellules LNCaP qui se transdifferencient de manière neuroendocrine, et que REST/NRSF est capable de moduler l'expression de ces gènes cibles dans ce type cellulaire. Ces travaux laissent suggérer que NRSF/REST participe à l'acquisition du phénotype neuroendocrinien et pourrait être une cible pour réguler ce phénomène. En conclusion, ce travail de thèse présente l'expression de IB1/JIP-1 dans 2 organes de l'appareil uro-génital ; la vessie et la prostate. La fonction de IB1/JIP-1 a été étudiée in vivo dans la vessie de rat, ce qui a mis en évidence sa fonction régulatrice de l'activité de la MAPKinase JNK, et de l'activité du facteur de transcription AP-1 ; ainsi que sa possible implication régulatrice de gène cible tel que la Connexin 26 (Cx26). AP-1 et la Cx26 pourraient jouer un rôle dans le processus oncologique, tant dans le control de l'invasion cellulaire ou le control de la croissance cellulaire. Dans la prostate, IB1/JIP-1 régule également l'activité JNK; crucial dans la transmission de certains stimulis pro-apoptotiques. Dans un modèle de transdifférenciation neuroendocrinienne, phénotype possiblement lié au caractère agressif du cancer de la prostate, l'expression de IB1/JIP-1 est augmenté, suggérant soit un rôle possible dans le développement du phénotype neuronal ou une implication dans une fonction anti-apoptotique. Ce travail a donc permis d'élargir nos connaissances sur la régulation et le control de la voie de signalisation des MAPKinases par IB1/JIP-1, qui pourrait avoir encore d'autres fonctions dans ces tissus.

Genetic diversity of EBV-encoded LMP1 in the Swiss HIV Cohort Study and implication for NF-Κb activation.

Epstein-Barr virus (EBV) is associated with several types of cancers including Hodgkin's lymphoma (HL) and nasopharyngeal carcinoma (NPC). EBV-encoded latent membrane protein 1 (LMP1), a multifunctional oncoprotein, is a powerful activator of the transcription factor NF-κB, a property that is essential for EBV-transformed lymphoblastoid cell survival. Previous studies reported LMP1 sequence variations and induction of higher NF-κB activation levels compared to the prototype B95-8 LMP1 by some variants. Here we used biopsies of EBV-associated cancers and blood of individuals included in the Swiss HIV Cohort Study (SHCS) to analyze LMP1 genetic diversity and impact of sequence variations on LMP1-mediated NF-κB activation potential. We found that a number of variants mediate higher NF-κB activation levels when compared to B95-8 LMP1 and mapped three single polymorphisms responsible for this phenotype: F106Y, I124V and F144I. F106Y was present in all LMP1 isolated in this study and its effect was variant dependent, suggesting that it was modulated by other polymorphisms. The two polymorphisms I124V and F144I were present in distinct phylogenetic groups and were linked with other specific polymorphisms nearby, I152L and D150A/L151I, respectively. The two sets of polymorphisms, I124V/I152L and F144I/D150A/L151I, which were markers of increased NF-κB activation in vitro, were not associated with EBV-associated HL in the SHCS. Taken together these results highlighted the importance of single polymorphisms for the modulation of LMP1 signaling activity and demonstrated that several groups of LMP1 variants, through distinct mutational paths, mediated enhanced NF-κB activation levels compared to B95-8 LMP1.

The antioxidant effect of β-caryophyllene protects rat liver from carbon tetrachloride-induced fibrosis by inhibiting hepatic stellate cell activation.

Plant-based whole foods provide thousands of bioactive metabolites to the human diet that reduce the risk of developing chronic diseases. β-Caryophyllene (CAR) is a common constituent of the essential oil of numerous plants, vegetables, fruits and medicinal herbs, and has been used as a flavouring agent since the 1930 s. Here, we report the antioxidant activity of CAR, its protective effect on liver fibrosis and its inhibitory capacity on hepatic stellate cell (HSC) activation. CAR was tested for the inhibition of lipid peroxidation and as a free radical scavenger. CAR had higher inhibitory capacity on lipid peroxidation than probucol, α-humulene and α-tocopherol. Also, CAR showed high scavenging activities against hydroxyl radical and superoxide anion. The activity of 5-lipoxygenase, an enzyme that actively participates in fibrogenesis, was significantly inhibited by CAR. Carbon tetrachloride-treated rats received CAR at 2, 20 and 200 mg/kg. CAR significantly improved liver structure, and reduced fibrosis and the expression of Col1a1, Tgfb1 and Timp1 genes. Oxidative stress was used to establish a model of HSC activation with overproduction of extracellular matrix proteins. CAR (1 and 10 μm) increased cell viability and significantly reduced the expression of fibrotic marker genes. CAR, a sesquiterpene present in numerous plants and foods, is as a natural antioxidant that reduces carbon tetrachloride-mediated liver fibrosis and inhibits hepatic cell activation.

Oleoylethanolamide enhances β-adrenergic-mediated thermogenesis and white-to-brown adipocyte phenotype in epididymal white adipose tissue in rat.

β-adrenergic receptor activation promotes brown adipose tissue (BAT) β-oxidation and thermogenesis by burning fatty acids during uncoupling respiration. Oleoylethanolamide (OEA) can inhibit feeding and stimulate lipolysis by activating peroxisome proliferator-activating receptor-α (PPARα) in white adipose tissue (WAT). Here we explore whether PPARα activation potentiates the effect of β3-adrenergic stimulation on energy balance mediated by the respective agonists OEA and CL316243. The effect of this pharmacological association on feeding, thermogenesis, β-oxidation, and lipid and cholesterol metabolism in epididymal (e)WAT was monitored. CL316243 (1 mg/kg) and OEA (5 mg/kg) co-administration over 6 days enhanced the reduction of both food intake and body weight gain, increased the energy expenditure and reduced the respiratory quotient (VCO2/VO2). This negative energy balance agreed with decreased fat mass and increased BAT weight and temperature, as well as with lowered plasma levels of triglycerides, cholesterol, nonessential fatty acids (NEFAs), and the adipokines leptin and TNF-α. Regarding eWAT, CL316243 and OEA treatment elevated levels of the thermogenic factors PPARα and UCP1, reduced p38-MAPK phosphorylation, and promoted brown-like features in the white adipocytes: the mitochondrial (Cox4i1, Cox4i2) and BAT (Fgf21, Prdm16) genes were overexpressed in eWAT. The enhancement of the fatty-acid β-oxidation factors Cpt1b and Acox1 in eWAT was accompanied by an upregulation of de novo lipogenesis and reduced expression of the unsaturated-fatty-acid-synthesis enzyme gene, Scd1. We propose that the combination of β-adrenergic and PPARα receptor agonists promotes therapeutic adipocyte remodelling in eWAT, and therefore has a potential clinical utility in the treatment of obesity.

Anti-vascular endothelial growth factor acts on retinal microglia/macrophage activation in a rat model of ocular inflammation.

PURPOSE: To evaluate whether anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) neutralizing antibodies injected in the vitreous of rat eyes influence retinal microglia and macrophage activation. To dissociate the effect of anti-VEGF on microglia and macrophages subsequent to its antiangiogenic effect, we chose a model of acute intraocular inflammation. METHODS: Lewis rats were challenged with systemic lipopolysaccharide (LPS) injection and concomitantly received 5 µl of rat anti-VEGF-neutralizing antibody (1.5 mg/ml) in the vitreous. Rat immunoglobulin G (IgG) isotype was used as the control. The effect of anti-VEGF was evaluated at 24 and 48 h clinically (uveitis scores), biologically (cytokine multiplex analysis in ocular media), and histologically (inflammatory cell counts on eye sections). Microglia and macrophages were immunodetected with ionized calcium-binding adaptor molecule 1 (IBA1) staining and counted based on their differential shapes (round amoeboid or ramified dendritiform) on sections and flatmounted retinas using confocal imaging and automatic quantification. Activation of microglia was also evaluated with inducible nitric oxide synthase (iNOS) and IBA1 coimmunostaining. Coimmunolocalization of VEGF receptor 1 and 2 (VEGF-R1 and R2) with IBA1 was performed on eye sections with or without anti-VEGF treatment. RESULTS: Neutralizing rat anti-VEGF antibodies significantly decreased ocular VEGF levels but did not decrease the endotoxin-induced uveitis (EIU) clinical score or the number of infiltrating cells and cytokines in ocular media (interleukin [IL]-1β, IL-6, tumor necrosis factor [TNF]-α, and monocyte chemoattractant protein [MCP]-1). Eyes treated with anti-VEGF showed a significantly decreased number of activated microglia and macrophages in the retina and the choroid and decreased iNOS-positive microglia. IBA1-positive cells expressed VEGF-R1 and R2 in the inflamed retina. CONCLUSIONS: Microglia and macrophages expressed VEGF receptors, and intravitreous anti-VEGF influenced the microglia and macrophage activation state. Taking into account that anti-VEGF drugs are repeatedly injected in the vitreous of patients with retinal diseases, part of their effects could result from unsuspected modulation of the microglia activation state. This should be further studied in other ocular pathogenic conditions and human pathology.

Interrogation of related clinical pan-azole-resistant Aspergillus fumigatus strains: G138C, Y431C, and G434C single nucleotide polymorphisms in cyp51A, upregulation of cyp51A, and integration and activation of transposon Atf1 in the cyp51A promoter.

Multiple Aspergillus fumigatus isolates from a patient with two aspergillomas complicating chronic pulmonary aspergillosis were pan-azole resistant. Microsatellite typing was identical for all isolates despite major phenotypic and some growth rate differences. Three different cyp51A mutations were found (G138C, Y431C, and G434C), of which the first two were demonstrated by heterologous expression in a hypersusceptible Saccharomyces cerevisiae strain to be at least partly responsible for elevated MICs. cyp51A and cyp51B gene duplication was excluded, but increased expression of cyp51A was demonstrated in three isolates selected for additional study (7-to 13-fold increases). In the isolate with the greatest cyp51A expression, an Aft1 transposon was found inserted 370 bp upstream of the start codon of the cyp51A gene, an integration location never previously demonstrated in Aspergillus. Two transcription start sites were identified at 49 and 136 bp upstream of the start codon. The role of the Aft1 transposon, if any, in modulating cyp51A expression remains to be established. Increased mRNA expression of the transporters AfuMDR1 and AfuMDR4 also was demonstrated in some isolates, which could contribute to azole resistance or simply represent a stress response. The diversity of confirmed and possible azole resistance mechanisms demonstrated in a single series of isogenic isolates is remarkable, indicating the ability of A. fumigatus to adapt in the clinical setting.

Sustained activation and tumor targeting of NKT cells using a CD1d-anti-HER2-scFv fusion protein induce antitumor effects in mice

Invariant NKT (iNKT) cells are potent activators of DCs, NK cells, and T cells, and their antitumor activity has been well demonstrated. A single injection of the high-affinity CD1d ligand alpha-galactosylceramide (alphaGalCer) leads to short-lived iNKT cell activation followed, however, by long-term anergy, limiting its therapeutic use. In contrast, we demonstrated here that when alphaGalCer was loaded on a recombinant soluble CD1d molecule (alphaGalCer/sCD1d), repeated injections led to sustained iNKT and NK cell activation associated with IFN-gamma secretion as well as DC maturation in mice. Most importantly, when alphaGalCer/sCD1d was fused to a HER2-specific scFv antibody fragment, potent inhibition of experimental lung metastasis and established s.c. tumors was obtained when systemic treatment was started 2-7 days after the injection of HER2-expressing B16 melanoma cells. In contrast, administration of free alphaGalCer at this time had no effect. The antitumor activity of the CD1d-anti-HER2 fusion protein was associated with HER2-specific tumor localization and accumulation of iNKT, NK, and T cells at the tumor site. Targeting iNKT cells to the tumor site thus may activate a combined innate and adaptive immune response that may prove to be effective in cancer immunotherapy

Zinc-α2-Glycoprotein Modulates AKT-Dependent Insulin Signaling in Human Adipocytes by Activation of the PP2A Phosphatase.

OBJECTIVE Evidence from mouse models suggests that zinc-α2-glycoprotein (ZAG) is a novel anti-obesity adipokine. In humans, however, data are controversial and its physiological role in adipose tissue (AT) remains unknown. Here we explored the molecular mechanisms by which ZAG regulates carbohydrate metabolism in human adipocytes. METHODS ZAG action on glucose uptake and insulin action was analyzed. β1 and β2-adrenoreceptor (AR) antagonists and siRNA targeting PP2A phosphatase were used to examine the mechanisms by which ZAG modulates insulin sensitivity. Plasma levels of ZAG were measured in a lean patient cohort stratified for HOMA-IR. RESULTS ZAG treatment increased basal glucose uptake, correlating with an increase in GLUT expression, but induced insulin resistance in adipocytes. Pretreatment of adipocytes with propranolol and a specific β1-AR antagonist demonstrated that ZAG effects on basal glucose uptake and GLUT4 expression are mediated via β1-AR, whereas inhibition of insulin action is dependent on β2-AR activation. ZAG treatment correlated with an increase in PP2A activity. Silencing of the PP2A catalytic subunit abrogated the negative effect of ZAG on insulin-stimulated AKT phosphorylation and glucose uptake but not on GLUT4 expression and basal glucose uptake. ZAG circulating levels were unchanged in a lean patient cohort stratified for HOMA-IR. Neither glucose nor insulin was associated with plasma ZAG. CONCLUSIONS ZAG inhibits insulin-induced glucose uptake in human adipocytes by impairing insulin signaling at the level of AKT in a β2-AR- and PP2A-dependent manner.

TRAIL receptor-mediated JNK activation and Bim phosphorylation critically regulate Fas-mediated liver damage and lethality.

TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a member of the TNF family with potent apoptosis-inducing properties in tumor cells. In particular, TRAIL strongly synergizes with conventional chemotherapeutic drugs to induce tumor cell death. Thus, TRAIL has been proposed as a promising future cancer therapy. Little, however, is known regarding what the role of TRAIL is in normal untransformed cells and whether therapeutic administration of TRAIL, alone or in combination with other apoptotic triggers, may cause tissue damage. In this study, we investigated the role of TRAIL in Fas-induced (CD95/Apo-1-induced) hepatocyte apoptosis and liver damage. While TRAIL alone failed to induce apoptosis in isolated murine hepatocytes, it strongly amplified Fas-induced cell death. Importantly, endogenous TRAIL was found to critically regulate anti-Fas antibody-induced hepatocyte apoptosis, liver damage, and associated lethality in vivo. TRAIL enhanced anti-Fas-induced hepatocyte apoptosis through the activation of JNK and its downstream substrate, the proapoptotic Bcl-2 homolog Bim. Consistently, TRAIL- and Bim-deficient mice and wild-type mice treated with a JNK inhibitor were protected against anti-Fas-induced liver damage. We conclude that TRAIL and Bim are important response modifiers of hepatocyte apoptosis and identify liver damage and lethality as a possible risk of TRAIL-based tumor therapy.

Malt1-dependent RelB cleavage promotes canonical NF-kappaB activation in lymphocytes and lymphoma cell lines.

The protease activity of the paracaspase Malt1 contributes to antigen receptor-mediated lymphocyte activation and lymphomagenesis. Malt1 activity is required for optimal NF-κB activation, but little is known about the responsible substrate(s). Here we report that Malt1 cleaved the NF-κB family member RelB after Arg-85. RelB cleavage induced its proteasomal degradation and specifically controlled DNA binding of RelA- or c-Rel-containing NF-κB complexes. Overexpression of RelB inhibited expression of canonical NF-κB target genes and led to impaired survival of diffuse large B-cell lymphoma cell lines characterized by constitutive Malt1 activity. These findings identify a central role for Malt1-dependent RelB cleavage in canonical NF-κB activation and thereby provide a rationale for the targeting of Malt1 in immunomodulation and cancer treatment.