Synergism/complementarity of recombinant adenoviral vectors and other vaccination platforms during induction of protective immunity against malaria

The lack of immunogenicity of most malaria antigens and the complex immune responses required for achieving protective immunity against this infectious disease have traditionally hampered the development of an efficient human malaria vaccine. The current boom in development of recombinant viral vectors and their use in prime-boost protocols that result in enhanced immune outcomes have increased the number of malaria vaccine candidates that access pre-clinical and clinical trials. In the frontline, adenoviruses and poxviruses seem to be giving the best immunization results in experimental animals and their mutual combination, or their combination with recombinant proteins (formulated in adjuvants and given in sequence or being given as protein/virus admixtures), has been shown to reach unprecedented levels of anti-malaria immunity that predictably will be somehow reproduced in the human setting. However, all this optimism was previously seen in the malaria vaccine development field without many real applicable results to date. We describe here the current state-of-the-art in the field of recombinant adenovirus research for malaria vaccine development, in particular referring to their use in combination with other immunogens in heterologous prime-boost protocols, while trying to simultaneously show our contributions and point of view on this subject.

Malaria transmission blocking immunity and sexual stage vaccines for interrupting malaria transmission in Latin America

Malaria is a vector-borne disease that is considered to be one of the most serious public health problems due to its high global mortality and morbidity rates. Although multiple strategies for controlling malaria have been used, many have had limited impact due to the appearance and rapid dissemination of mosquito resistance to insecticides, parasite resistance to multiple antimalarial drug, and the lack of sustainability. Individuals in endemic areas that have been permanently exposed to the parasite develop specific immune responses capable of diminishing parasite burden and the clinical manifestations of the disease, including blocking of parasite transmission to the mosquito vector. This is referred to as transmission blocking (TB) immunity (TBI) and is mediated by specific antibodies and other factors ingested during the blood meal that inhibit parasite development in the mosquito. These antibodies recognize proteins expressed on either gametocytes or parasite stages that develop in the mosquito midgut and are considered to be potential malaria vaccine candidates. Although these candidates, collectively called TB vaccines (TBV), would not directly stop malaria from infecting individuals, but would stop transmission from infected person to non-infected person. Here, we review the progress that has been achieved in TBI studies and the development of TBV and we highlight their potential usefulness in areas of low endemicity such as Latin America.

Recognition of enteroinvasive Escherichia coli and Shigella flexneri by dendritic cells: distinct dendritic cell activation states

The innate and adaptive immune responses of dendritic cells (DCs) to enteroinvasive Escherichia coli (EIEC) infection were compared with DC responses to Shigella flexneri infection. EIEC triggered DCs to produce interleukin (IL)-10, IL-12 and tumour necrosis factor (TNF)-α, whereas S. flexneri induced only the production of TNF-α. Unlike S. flexneri, EIEC strongly increased the expression of toll like receptor (TLR)-4 and TLR-5 in DCs and diminished the expression of co-stimulatory molecules that may cooperate to inhibit CD4+ T-lymphocyte proliferation. The inflammation elicited by EIEC seems to be related to innate immunity both because of the aforementioned results and because only EIEC were able to stimulate DC transmigration across polarised Caco-2 cell monolayers, a mechanism likely to be associated with the secretion of CC chemokine ligands (CCL)20 and TNF-α. Understanding intestinal DC biology is critical to unravelling the infection strategies of EIEC and may aid in the design of treatments for infectious diseases.

Medical geography and phthisic immunity in the high altitudes: The origins of a Therapeutic hypothesis

Medical geography expanded considerably in the 19 th century. Its expansion was aided by a Neo-Hippocratic trend in medical thinking, progress in statistics and hygiene, and an overall vision of geography formulated early in the century by French and German geographers inspired by Alexander von Humboldt. By tracing out the process that prompted certain « doctor-geographers » to put forth the hypothesis of immunity phthisis in elevated regions, this article seeks to show how various trends in medical geography led to the establishment of the « altitude cure » as a treatment for tuberculosis.

Role of innate immunity in cardiac inflammation after myocardial infarction.

Over the past two decades, inflammation has emerged as a key pathophysiological process during myocardial infarction. It develops consecutively to the activation of innate immune defense mechanisms, in response to the release of endogenous molecules by necrotic cells and the extracellular matrix. These danger signals are sensed by cellular receptors normally involved in antimicrobial defenses, including toll-like receptors and a subset of NOD-like receptors, which promote intracellular signaling dependent on nuclear factor kappaB and on the formation of the inflammasome. These mechanisms stimulate the expression of multiple inflammatory mediators and growth factors, sequentially inducing the recruitment of inflammatory cells, the clearance of injured tissue, angiogenesis, and the proliferation of fibroblasts, eventually resulting in scar formation and infarct healing. Dysregulation of these responses may result in continued cardiomyocyte loss, fibrosis beyond the limits of the infarcted area, reactive hypertrophy and chamber dilatation, a process termed adverse cardiac remodeling, leading to functional compromise and heart failure. This review presents the current state of knowledge on the process of immune activation within the infarcted myocardium and its consequences.

Malaria in pregnant women living in areas of low transmission on the southeast Brazilian Coast: molecular diagnosis and humoural immunity profile

Studies on autochthonous malaria in low-transmission areas in Brazil have acquired epidemiological relevance because they suggest continued transmission in what remains of the Atlantic Forest. In the southeastern portion of the state of São Paulo, outbreaks in the municipality of Juquitiba have been the focus of studies on the prevalence of Plasmodium, including asymptomatic cases. Data on the occurrence of the disease or the presence of antiplasmodial antibodies in pregnant women from this region have not previously been described. Although Plasmodium falciparum in pregnant women has been widely addressed in the literature, the interaction of Plasmodium vivax and Plasmodium malariae with this cohort has been poorly explored to date. We monitored the circulation of Plasmodium in pregnant women in health facilities located in Juquitiba using thick blood film and molecular protocols, as well as immunological assays, to evaluate humoural immune parameters. Through real-time and nested polymerase chain reaction, P. vivax and P. malariae were detected for the first time in pregnant women, with a positivity of 5.6%. Immunoassays revealed the presence of IgG antibodies: 44% for ELISA-Pv, 38.4% for SD-Bioline-Pv and 18.4% for indirect immunofluorescence assay-Pm. The high prevalence of antibodies showed significant exposure of this population to Plasmodium. In regions with similar profiles, testing for a malaria diagnosis might be indicated in prenatal care.

Impact of a Nurse Vaccination Program on Hepatitis B Immunity in a Swiss HIV Clinic.

ABSTRACT: We evaluated the impact of a nurse program for hepatitis B virus vaccination in a center from the Swiss HIV Cohort Study. Immunity (anti-HBs >10 IU/mL) increased from 32% to 76% in the intervention center (n = 238) where vaccine management was endorsed by nurses, but only from 33% to 39% in control centers (n = 2712, P < 0.001) where management remained in charge of physicians. Immunity against HBV in the HIV population is insufficient in Switzerland. Specific nurse vaccination program may efficiently improve health care.

CD1d-restricted NK T cells are dispensable for specific antibody responses and protective immunity against liver stage malaria infection in mice.

Immunization with a single dose of irradiated sporozoites is sufficient to induce protection against malaria in wild-type mice. Although this protection is classically attributed to conventional CD4+ and CD8+ T cells, several recent reports have suggested an important role for CD1-restricted NK T cells in immunity to malaria. In this study, we directly compared the ability of C57BL/6 wild-type and CD1-deficient mice to mount a protective immune response against Plasmodium berghei sporozoites. Our data indicate that CD1-restricted NK T cells are not required for protection in this model system. Moreover, specific IgG antibody responses to the P. berghei circumsporozoite repeat sequence were also unaffected by CD1 deficiency. Collectively, our data demonstrate that CD1-restricted NK T cells are dispensable for protective immunity to liver stage P. berghei infection.

New insights on the development of fungal vaccines: from immunity to recent challenges

Fungal infections are emerging as a major problem in part due to high mortality associated with systemic infections, especially in the case of immunocompromised patients. With the development of new treatments for diseases such as cancer and the acquired immune deficiency syndrome pandemic, the number of immunosuppressed patients has increased and, as a consequence, also the number of invasive fungal infections has increased. Several studies have proposed new strategies for the development of effective fungal vaccines. In addition, better understanding of how the immune system works against fungal pathogens has improved the further development of these new vaccination strategies. As a result, some fungal vaccines have advanced through clinical trials. However, there are still many challenges that prevent the clinical development of fungal vaccines that can efficiently immunise subjects at risk of developing invasive fungal infections. In this review, we will discuss these new vaccination strategies and the challenges that they present. In the future with proper investments, fungal vaccines may soon become a reality.

The NF-κB signaling protein Bcl10 regulates actin dynamics by controlling AP1 and OCRL-bearing vesicles.

The protein Bcl10 contributes to adaptive and innate immunity through the assembly of a signaling complex that plays a key role in antigen receptor and FcR-induced NF-κB activation. Here we demonstrate that Bcl10 has an NF-κB-independent role in actin and membrane remodeling downstream of FcR in human macrophages. Depletion of Bcl10 impaired Rac1 and PI3K activation and led to an abortive phagocytic cup rich in PI(4,5)P(2), Cdc42, and F-actin, which could be rescued with low doses of F-actin depolymerizing drugs. Unexpectedly, we found Bcl10 in a complex with the clathrin adaptors AP1 and EpsinR. In particular, Bcl10 was required to locally deliver the vesicular OCRL phosphatase that regulates PI(4,5)P(2) and F-actin turnover, both crucial for the completion of phagosome closure. Thus, we identify Bcl10 as an early coordinator of NF-κB-mediated immune response with endosomal trafficking and signaling to F-actin remodeling.

The role of dentritic cells in leishmania infection : use of novel DC lines for the development of monoclonal antibodies

Les cellules dendritiques (DCs) sont des cellules multifonctionnelles qui font le lien entre le sytème immunitaire inné et adaptatif chez les mammifères. Il existe plusieurs sous-types de DCs basés sur leurs fonctions et l'endroit où elles se situent dans le corps. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié le rôle de ces cellules face à une infection parasitaire. La Leishmania est un parasite causant une maladie appelée Leishmaniose, maladie endémique de l'Afrique, de l'Asie et de certaines régions de l'Amérique du Sud. Certaines espèces causent des lésions cutanées, alors que d'autres causent des lésions dans les muqueuses ou dans les organes internes. Le système immunitaire répond en générant une réponse inflammatoire qui élimine l'infection. Lors d'une réponse non-inflammatoire (de type cytokines, chemokines), cela va amener à une persistance du parasite sur le long terme. Les DC s'activant en présence du parasite dans la peau, vont le transporter vers un ganglion. A cet endroit, se trouvent différents sous-types de DC qui ont la particularité de présenter l'antigène (spécifique à la Leishmaniose) aux lymphocytes T, ce qui va alors amener à une réponse immunitaire puissante contre le parasite. Nous avons comparé différentes espèces de Leishmaniose dans leur façon d'activer les DC et différents modèles de souris ont été utilisé dans ce but-là. Les souris du type C57BL/6 sont connues pour être résistantes à L. major et sensibles à L. mexicana, alors qu'au contraire, les souris Balb/c sont connues pour être sensibles à ces deux espèces. En utilisant des parasites fluorescents transgéniques, nous avons comparé ces deux espèces de parasites (L. major et L. mexicana) en recherchant quelles cellules elles sont capables d'infecter in-vivo dans un modèle murin. Le rôle général des DC dans une infection à L. major a déjà été décrit. Dans notre étude, nous avons étudié le besoin en DC CD8a+ dans les ganglions afin d'engendrer une réponse face à une infection à L. major. Les souris qui n'ont pas ce sous-type de DC sont beaucoup plus sensibles à l'infection : elles ont des marqueurs inflammatoires plus bas et des lésions plus grandes. Nous avons également remarqué que les DC CD8a+ jouent un rôle crucial dans une phase plus avancée de l'infection. Dans notre laboratoire, nous avons la chance d'avoir une source illimitée de DCs de sous-type CD8a+ provenant d'une souris génétiquement modifiée par nos soin. Grâce à cela, nous avons utilisé ces cellules CD8a+ pour immuniser des rats afin de produire des anticorps monoclonaux ayant des propriétés spécifiques comme l'identification de protéines uniques présentes à la surface des DC et qui ensuite, modulent une réponse immunitaire in-vivo. Nous sommes actuellement en phase de caractérisation de plus de 750 hybridomes générés dans notre laboratoire. - Les cellules dendritiques (DCs) constituent le lien entre le système inné et adaptatif de la réponse immunitaire, car elles sont capables de présenter l'antigène, de donner la co- stimulation et de relâcher des cytokines et chimokines. Au cours de cette thèse, nous avons exploré différentes familles de DC lors d'infections parasitaires, telles que la Leishmaniose, parasite intracellulaire qui infecte les mammifères. La plupart des lésions cutanées résistantes sont caractérisées par une réponse pro-inflammatoire générée par l'IL-12. A l'inverse, pour la forme non résistante, la réponse est générée par l'IL-4 et l'IL-10, dans les modèles murins vulnérables. L'infection avec Lmajor a été caractérisée chez la souris C57BL/6 (Thl) et chez la souris Balb/c (Th2). Chez la souris C57BL/6 la lésion guérit, alors que chez la souris Balb/c, la lésion est au contraire non-cicatrisante. Nous avons comparé l'activation causée dans l'ensemble des DC par différentes espéces de Leishmania, et plus spécifiquement dans les DC CD8a+ présentes dans les ganglions lymphatiques et leur rôle dans la vulnérabilité à L. major. Ces cellules sont spécialisées dans la présentation croisée d'antigènes exogènes par le CMH-I et le haut taux de production d'IL-12 après activation. En utilisant des DC dérivées de moelle osseuse, nous avons constaté que L. guyanensis V+ (transportant un retrovirus) était le plus efficace pour l'activation des DC in-vitro comparé à L. major, L. mexicana et L. guyanensis (V-). Toutefois, in-vivo, les souris infectées avec L. major ont vu la taille de leur ganglions lymphatiques drainants augmentée, 3-6 semaines après l'infection dans les deux espèces de souris (les C57BL/6 résistantes et les Balb/c sensibles). En utilisant un parasite fluorescent transgénique, nous avons trouvé que les souris C57BL/6 sensibles à Lmexicana ont un nombre plus important de cellules Β infectées et un plus petit nombre de DC dérivées des monocytes inflammatoires, comparé au souris infectées avec L. major. Les conséquences de ces observations sont encore à l'étude. Des souris déficientes en CD8ct+DC et CD103+ sont plus sensibles à L. major que les souris WT: leurs lésions sont plus grandes et la charge parasitaire est plus importante. Nous avons généré une chimère de moelles osseuse CD11-DTR et Batf3-/- en mélangeant les moelles de ces deux souris, afin de déterminer le temps après infection où le manque de DC's CD8a+ contribue le plus à l'augmentation de la vulnérabilité chez la souris KO. Ces souris produisent plus d'IgG1 et IgE, font une réponse Th2 plus forte et Thl moins forte. Nous avons constaté que les souris déficientes en DC CD8a+ au début de la réponse immunitaire adaptive (trois semaines après injection) maintiennent un haut taux de lésions de grande taille, semblable à celui des souris chez qui les cellules ont été déplétées avant l'injection. Cela indique que les DC CD8a+ sont nécessaires pour l'efficacité de l'immunité dans la phase chronique de l'infection à L. major. Parallèlement à cela, nous avons aussi commencé une génération d'anticorps monoclonaux dirigés contre les DC CD8a+ activés en utilisant des souches établies dans notre laboratoire. En partant d'une librairie de 763 hybridomes, nous avons identifié plusieurs clones dignes d'intérêt avec une capacité fonctionnelle à moduler la prolifération et la sécrétion de cytokines des cellules T, ainsi que les molécules de co-stimulation présentes à la surface des DC activées elle-même. - Dendritic cells (DCs) are the bridge between the innate and the adaptive arms of the immune systems. They are professional antigen presentation cells and have important cytokine/chemokine release functions. In this dissertation we have focussed on the study of the different subsets of DCs in parasitic infection immunity. Leishmania are intra-cellular parasites of many different species that infect mammals. Most cutaneous lesions that are self- healing are characterized with a pro-inflammatory response with IL-12 while high levels of cytokines such as IL-4 and IL-10 characterized in susceptible mouse models. In mice L. major infection has been well characterized in C57BL/6 mice (Thl) that form healing lesions while Balb/c mice (Th2) form non-healing lesions. This thesis is focussed on comparing DC activation at large by different strains of Leishmania and more specifically, dLN resident CD8a+ DCs and their role in L. major susceptibility. This subset is specialized in cross- presentation of exogenous antigens in the MHC-I pathway and produce high levels of EL-12. Using bone marrow derived DCs we found that L. guyanensis V+ (carrying a retro-virus) was the most efficient at activating DCs in-vitro. In-vivo however L. major infected mice had the largest dLNs 3-6 weeks after infection in both genetically resistant C57BL/6 and susceptible Balb/c mice. Using transgenic fluorescent parasites, we found that C57BL/6 mice which are susceptible to L. mexicana had more number of infected Β cells and fewer number of infected inflammatory monocyte derived DCs in contrast to L. major infection. Using mice deficient in CD8a+ DCs, we found that these mice were more susceptible to L. major than their WT counterparts. They made larger lesions, had higher parasite burdens, higher levels of Th2 indicating immunolgloblins as measured by higher serie IgE levels and lower CD4+ IFNy+ cells. A mixed bone marrow chimera system of CDllc-DTR and Batf3~'~ was generated to determine the time point at which the lack of CD8a+ DCs most contributes to the increased susceptibility in KO mice. We found that mice depleted of CD8a+ DCs at the advent of the adaptive response (3 weeks after infection) maintained the significantly higher lesion size similar to mice whose cells were depleted from the onset of infection. This indicates that CD8a+ DCs are required for effective immunity in the chronic phase of L. major infection. We also began the generation of a valuable tool of monoclonal antibodies against activated CD8a+ DCs using our in-house DC line. From a library of 763 hybridomas we have identified several interesting clones with a functional ability to modulate Τ cell proliferation and cytokine secretion as well as down-modulating co-stimulatory molecules on activated DC cells themselves.

MDCT Arthrography of the Hip: Value of the Adaptive Statistical Iterative Reconstruction Technique and Potential for Radiation Dose Reduction

Au cours des deux dernières décennies, la technique d'imagerie arthro-scanner a bénéficié de nombreux progrès technologiques et représente aujourd'hui une excellente alternative à l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et / ou arthro-IRM dans l'évaluation des pathologies de la hanche. Cependant, elle reste limitée par l'exposition aux rayonnements ionisants importante. Les techniques de reconstruction itérative (IR) ont récemment été mis en oeuvre avec succès en imagerie ; la littérature montre que l'utilisation ces dernières contribue à réduire la dose d'environ 40 à 55%, comparativement aux protocoles courants utilisant la rétroprojection filtrée (FBP), en scanner de rachis. A notre connaissance, l'utilisation de techniques IR en arthro-scanner de hanche n'a pas été évaluée jusqu'à présent. Le but de notre étude était d'évaluer l'impact de la technique ASIR (GE Healthcare) sur la qualité de l'image objective et subjective en arthro-scanner de hanche, et d'évaluer son potentiel en terme de réduction de dose. Pour cela, trente sept patients examinés par arthro-scanner de hanche ont été randomisés en trois groupes : dose standard (CTDIvol = 38,4 mGy) et deux groupes de dose réduite (CTDIvol = 24,6 ou 15,4 mGy). Les images ont été reconstruites en rétroprojection filtrée (FBP) puis en appliquant différents pourcentages croissants d'ASIR (30, 50, 70 et 90%). Le bruit et le rapport contraste sur bruit (CNR) ont été mesurés. Deux radiologues spécialisés en imagerie musculo-squelettique ont évalué de manière indépendante la qualité de l'image au niveau de plusieurs structures anatomiques en utilisant une échelle de quatre grades. Ils ont également évalué les lésions labrales et du cartilage articulaire. Les résultats révèlent que le bruit augmente (p = 0,0009) et le CNR diminue (p = 0,001) de manière significative lorsque la dose diminue. A l'inverse, le bruit diminue (p = 0,0001) et le contraste sur bruit augmente (p < 0,003) de manière significative lorsque le pourcentage d'ASIR augmente ; on trouve également une augmentation significative des scores de la qualité de l'image pour le labrum, le cartilage, l'os sous-chondral, la qualité de l'image globale (au delà de ASIR 50%), ainsi que le bruit (p < 0,04), et une réduction significative pour l'os trabuculaire et les muscles (p < 0,03). Indépendamment du niveau de dose, il n'y a pas de différence significative pour la détection et la caractérisation des lésions labrales (n=24, p = 1) et des lésions cartilagineuses (n=40, p > 0,89) en fonction du pourcentage d'ASIR. Notre travail a permis de montrer que l'utilisation de plus de 50% d'ASIR permet de reduire de manière significative la dose d'irradiation reçue par le patient lors d'un arthro-scanner de hanche tout en maintenant une qualité d'image diagnostique comparable par rapport à un protocole de dose standard utilisant la rétroprojection filtrée.

Adaptive business intelligence for an open negotiation environment

Engineering of negotiation model allows to develop effective heuristic for business intelligence. Digital ecosystems demand open negotiation models. To define in advance effective heuristics is not compliant with the requirement of openness. The new challenge is to develop business intelligence in advance exploiting an adaptive approach. The idea is to learn business strategy once new negotiation model rise in the e-market arena. In this paper we present how recommendation technology may be deployed in an open negotiation environment where the interaction protocol models are not known in advance. The solution we propose is delivered as part of the ONE Platform, open source software that implements a fully distributed open environment for business negotiation

Implementation of zonal control algorithms in adaptive optical systems with sparse control matrices

Miralls deformables més i més grans, amb cada cop més actuadors estan sent utilitzats actualment en aplicacions d'òptica adaptativa. El control dels miralls amb centenars d'actuadors és un tema de gran interès, ja que les tècniques de control clàssiques basades en la seudoinversa de la matriu de control del sistema es tornen massa lentes quan es tracta de matrius de dimensions tan grans. En aquesta tesi doctoral es proposa un mètode per l'acceleració i la paral.lelitzacó dels algoritmes de control d'aquests miralls, a través de l'aplicació d'una tècnica de control basada en la reducció a zero del components més petits de la matriu de control (sparsification), seguida de l'optimització de l'ordenació dels accionadors de comandament atenent d'acord a la forma de la matriu, i finalment de la seva posterior divisió en petits blocs tridiagonals. Aquests blocs són molt més petits i més fàcils de fer servir en els càlculs, el que permet velocitats de càlcul molt superiors per l'eliminació dels components nuls en la matriu de control. A més, aquest enfocament permet la paral.lelització del càlcul, donant una com0onent de velocitat addicional al sistema. Fins i tot sense paral. lelització, s'ha obtingut un augment de gairebé un 40% de la velocitat de convergència dels miralls amb només 37 actuadors, mitjançant la tècnica proposada. Per validar això, s'ha implementat un muntatge experimental nou complet , que inclou un modulador de fase programable per a la generació de turbulència mitjançant pantalles de fase, i s'ha desenvolupat un model complert del bucle de control per investigar el rendiment de l'algorisme proposat. Els resultats, tant en la simulació com experimentalment, mostren l'equivalència total en els valors de desviació després de la compensació dels diferents tipus d'aberracions per als diferents algoritmes utilitzats, encara que el mètode proposat aquí permet una càrrega computacional molt menor. El procediment s'espera que sigui molt exitós quan s'aplica a miralls molt grans.

Dendritic cell-specific antigen delivery by coronavirus vaccine vectors induces long-lasting protective antiviral and antitumor immunity.

Efficient vaccination against infectious agents and tumors depends on specific antigen targeting to dendritic cells (DCs). We report here that biosafe coronavirus-based vaccine vectors facilitate delivery of multiple antigens and immunostimulatory cytokines to professional antigen-presenting cells in vitro and in vivo. Vaccine vectors based on heavily attenuated murine coronavirus genomes were generated to express epitopes from the lymphocytic choriomeningitis virus glycoprotein, or human Melan-A, in combination with the immunostimulatory cytokine granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF). These vectors selectively targeted DCs in vitro and in vivo resulting in vector-mediated antigen expression and efficient maturation of DCs. Single application of only low vector doses elicited strong and long-lasting cytotoxic T-cell responses, providing protective antiviral and antitumor immunity. Furthermore, human DCs transduced with Melan-A-recombinant human coronavirus 229E efficiently activated tumor-specific CD8(+) T cells. Taken together, this novel vaccine platform is well suited to deliver antigens and immunostimulatory cytokines to DCs and to initiate and maintain protective immunity.