Standardization of cytokine flow cytometry assays

Affiliation: Faculté de médecine, Université de Montréal & CANVAC

Rôle de la molécule CD47 dans l’homéostasie du système immunitaire

Les travaux antérieurs du laboratoire ont démontré le rôle du CD47 dans la fonction des cellules dendritiques ainsi que dans l’induction des lymphocytes T régulateurs (Tregs) chez l’humain in vitro. Notre premier objectif était de déterminer le rôle de CD47 sur la fonction des DCs in vivo. Nos travaux démontrent que le CD47 contrôle sélectivement la migration des DCs au travers des vaisseaux lymphatiques et des barrières cellulaires endothéliales in vivo sans interférer avec celle des lymphocytes T et B. Des expériences de migration compétitive et d’ immunisation active avec des DCs myéloïdes démontrent que la migration des DCs est dépendante de l’expression du CD47 sur les DCs et non sur les cellules endothéliales. Ce défaut de migration est corrélé avec l’absence de DCs spléniques dans la zone marginale chez nos souris CD47-/-. Notre second objectif était de déterminer le rôle de CD47 dans l’homéostasie et la fonction des Tregs. Nous démontrons que l’expression du CD47 contrôle sélectivement l’homéostasie d’une sous-population de Tregs CD103+ à l’état de base. La proportion de cellules activées/mémoires (CD44hi CD62Llo ) Foxp3+ CD103+ augmente rapidement au cours du vieillissement chez nos souris CD47-/- comparée aux souris CD47+/+ du même âge, tandis que le pourcentage de cellules (CD44loCD62Lhi) Foxp3+ CD103- reste comparable entre les deux souches de souris. En conclusion, le CD47 inhibe la prolifération excessive des Tregs CD103+ empêchant ainsi l’accumulation de ces cellules en absence d’inflammation. Les DCs et les Tregs sont étroitement régulées de manière reciproque. Cette régulation croisée contribue au maintien d’un équilibre entre l’immunité protectrice et la tolérance. La perspective de nos travaux est d’approfondir nos connaissances sur le rôle du CD47 et de ses ligands dans la régulation des DCs par les Tregs et vice et versa. Les DCs et les Tregs étant impliqués dans la pathogenèse de multiples maladies telles que le cancer, les maladies infectieuses et les maladies auto-immunes. Par conséquent, nos études pourraient ouvrir des portes à de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Interleukin-15 in the pathogenesis of multiple sclerosis and its animal models

L'interleukine-15 (IL-15) contribue au développement et à l’activation des lymphocytes T CD8, des cellules immunes qui ont été impliquées dans plusieurs maladies auto-immunes telle la sclérose en plaques. Des niveaux élevés de l'IL-15 ont été trouvés chez les patients atteints de cette maladie comparativement aux témoins, mais aucune étude n'a examiné les effets de tels niveaux élevés sur les lymphocytes T CD8. Les objectifs de notre étude étaient 1- de caractériser l’expression de l'IL-15 par des lymphocytes B humains et de déterminer ses effets sur les fonctions des lymphocytes T CD8, et 2- d’évaluer l'expression in vivo de l'IL-15 dans des modèles murins de la sclérose en plaques. Nous avons établi que les cellules B humaines augmentaient leur expression de l'IL-15 suite à une stimulation via le CD40. De plus, les fonctions effectrices des lymphocytes T CD8 ont été significativement augmentées lors des co-cultures avec des cellules B alloréactives exprimant l'IL-15. Dans les modèles murins de la sclérose en plaques, nous avons détecté au sein du système nerveux central des cellules immunes exprimant l’IL-15 ainsi que des cellules T CD8 exprimant le récepteur pour cette cytokine à différents stades de la maladie. Nous avons démontré que les cellules B modulent des réponses des lymphocytes T CD8 via l’IL-15, ce qui suggère un rôle pour les cellules B dans la pathogenèse de la sclérose en plaques. Nous avons aussi mis en évidence la présence de cellules exprimant l’IL-15 dans le système nerveux central dans des modèles murins de cette maladie.

Expression et rôle de PD-1 et de ses ligands dans le contexte de la sclérose en plaques

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire démyélinisante et neurodégénérative du système nerveux central (SNC). Les cellules T activées qui expriment le PD-1 sont inhibées via l’interaction avec l’un des ligands: PD-L1 ou PD-L2. Des études effectuées chez le modèle murin de la SEP, l’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE), ont démontré que l’interaction du PD-1 avec ses ligands contribue à atténuer la maladie. Toutefois, le rôle du PD-1 et de ses ligands dans la pathogenèse de la SEP chez l’humain et dans le modèle murin n’a pas été complètement élucidé. Nous avons déterminé que plusieurs cellules du SNC humain peuvent exprimer les ligands du PD-1. Les astrocytes, les microglies, les oligodendrocytes et les neurones expriment faiblement le PD-L1 dans des conditions basales mais augmentent de façon significative cette expression en réponse à des cytokines inflammatoires. Le blocage de l’expression du PD-L1 par les astrocytes à l’aide de siRNA spécifiques mène à l’augmentation significative des réponses des cellules T CD8+ (prolifération, cytokines, enzymes lytiques). Nos résultats établissent ainsi que les cellules gliales humaines peuvent exprimer des niveaux suffisants de PD-L1 en milieu inflammatoire pour inhiber les réponses des cellules T CD8+. Notre analyse de tissus cérébraux post-mortem par immunohistochimie démontre que dans les lésions de la SEP les niveaux de PD-L1 sont significativement plus élevés que dans les tissus de témoins; les astrocytes et les microglies/macrophages expriment le PD-L1. Cependant, plus de la moitié des lymphocytes T CD8+ ayant infiltré des lésions de SEP n’expriment pas le récepteur PD-1. Au cours du développement de l’EAE, les cellules du SNC augmentent leur niveau de PD-L1. Le PD-1 est fortement exprimé par les cellules T dès le début des symptômes, mais son intensité diminue au cours de la maladie, rendant les cellules T insensibles au signal inhibiteur envoyé par le PD-L1. Nous avons observé que les cellules endothéliales humaines formant la barrière hémato-encéphalique (BHE) expriment de façon constitutive le PD-L2 mais pas le PD-L1 et que l’expression des deux ligands augmente dans des conditions inflammatoires. Les ligands PD-L1 et PD-L2 exprimés par les cellules endothéliales ont la capacité de freiner l’activation des cellules T CD8+ et CD4+, ainsi que leur migration à travers la BHE. L’endothélium du cerveau des tissus normaux et des lésions SEP n’exprime pas des taux détectables de PD-L1. En revanche, tous les vaisseaux sanguins des tissus de cerveaux normaux sont positifs pour le PD-L2, alors que seulement la moitié de ceux-ci expriment le PD-L2 dans des lésions SEP. Nos travaux démontrent que l’entrée des cellules T activées est contrôlée dans des conditions physiologiques grâce à la présence du PD-L2 sur la BHE. Cependant, l’expression plus faible du PD-L2 sur une partie des vaisseaux sanguins dans les lésions SEP nuit au contrôle de la migration des cellules immunes. De plus, une fois dans le SNC, les cellules T CD8+ étant dépourvues du PD-1 ne peuvent recevoir le signal inhibiteur fourni par le PD-L1 fortement exprimé par les cellules du SNC, leur permettant ainsi de rester activées.

Correlates of protective immunity against hepatitis C virus

Le virus de l’hépatite C (VHC) infecte ~185 millions d’individus dans le monde. Malgré le développement des nouvelles thérapies dirigées contre le VHC, on compte deux millions de nouvelles infections chaque année, en particulier dans les pays sous-développés et les populations marginalisées. Comme pour la plupart des virus à infection chronique, le développement d’un vaccin prophylactique efficace est limité par le manque de caractérisation des déterminants de la mémoire immunitaire protectrice lors des épisodes de réinfection naturelle chez les êtres humains. Le VHC représente un modèle unique au sein des virus à infection chronique pour étudier l’immunité protectrice. En effet ~30% des patients infectés par le VHC peuvent être guéris suite à un premier épisode d’infection spontanément. Dans cette thèse, nous avons étudié l’immunité protectrice contre le VHC dans une cohorte d’utilisateurs de drogues par injection qui sont à risque d’être infectés ou réinfectés. Notre hypothèse est que la majorité des patients qui ont résolu une première infection par le VHC sont protégés contre le développement d’une infection chronique s’ils sont réexposés. Cette immunité protectrice est associée à la présence des cellules T CD4 et CD8 polyfonctionnelles qui possèdent des fréquences, magnitudes et avidités élevées. La capacité protectrice des cellules T mémoire contre les séquences variables du VHC est dépendante de la diversité et flexibilité du répertoire de leurs récepteurs de cellules T (TCR), qui reconnaissent les séquences variables des épitopes ciblés. Notre premier objectif était de définir et détailler les déterminants de l’immunité protectrice conférée par les cellules T spécifiques du VHC. Nos résultats ont montré que la protection pendant l’épisode de réinfection était associée à une augmentation de la magnitude et du spectre des réponses spécifiques par les cellules T CD4 et CD8 polyfonctionnelles, ainsi que par l’apparition d’une population de cellules T tétramère+ CD8+ effectrices qui expriment faiblement le marqueur CD127 (CD127lo) lors du pic de la réponse. Chez les patients qui ont développé une infection chronique pendant l’épisode de réinfection, nous avons observé une expansion très limitée des cellules T CD4 et CD8. Le séquençage des épitopes ciblés par les cellules T CD8 chez ces patients qui sont non-protégés a montré que les séquences de ces épitopes sont différentes des séquences de référence qui étaient utilisées pour tous les essais immunologiques de cette étude. Le deuxième objectif était d’analyser la dynamique du répertoire des TCRs des cellules T CD8 spécifiques chez les patients protégés versus les patients non-protégés. Nos résultats ont montré que le répertoire des cellules T CD8 spécifiques est plus focalisé que chez les patients protégés. En plus, nous avons observé que les clonotypes qui forment le répertoire chez les patients protégés sont distincts de ceux chez les patients non-protégés. Ces clonotypes chez les patients protégés ont montré de plus grandes avidité et polyfonctionnalité que leurs homologues chez les patients non-protégés. En conclusion, nos résultats suggèrent que la protection contre le développement d’une infection chronique pendant l’épisode de réinfection par le VHC est associée à une augmentation de la magnitude, du spectre et de la fonctionnalité des réponses des cellules T spécifiques, ainsi qu’à un répertoire des TCRs plus focalisé composé des clonotypes distincts qui possèdent de plus grandes avidité et polyfonctionnalité que chez les patients non-protégés. L’homologie des séquences des souches virales entre les différents épisodes de l’infection est un déterminant majeur de l’établissement d’une protection efficace. Ces résultats ont donc des implications très importantes pour le développement d’un vaccin prophylactique contre le VHC et d’autres virus à infection chronique.

Systemic Lupus Erythematosus 2014

Systemic lupus erythematosus (SLE, lupus) is the prototype of systemic autoimmune disease (AD). Immune system activation in SLE is characterized by exaggerated B-cell and T-cell responses and loss of immune tolerance against selfantigens. Production and defective elimination of antibodies, circulation and tissue deposition of immune complexes, and complement and cytokine activation contribute to clinical manifestations that range from fatigue and joint pain to severe, life-threatening organ damage

Revisión sistemática de la literatura para el manejo de dolor central en esclerosis múltiple

El dolor es un síntoma muy común en pacientes con Esclerosis Múltiple, pues del 42 al 65% de los enfermos lo presentan, y es calificado como el síntoma más severo entre el 8 y el 32%. Todos los síndromes dolorosos centrales se presentan por lesión o disfunción del sistema nervioso central, causando discapacidad severa y deterioro de la calidad de vida de los pacientes.

Fatty acids and immune function: new insights into mechanisms

Fatty acids are known to play diverse roles in immune cells. They are important as a source of energy, as structural components of cell membranes, as signaling molecules and as precursors for the synthesis of eicosanoids and similar mediators. Recent research has suggested that the localization and organisation of fatty acids into distinct cellular pools has a direct influence on the behaviour of a number of proteins involved in immune cell activation, including those associated with T cell responses, antigen presentation and fatty acid-derived inflammatory mediator production. This article reviews these studies and places them in the context of existing literature in the field. These studies indicate the existence of several novel mechanisms by which altered fatty acid availability can modulate immune responses and impact upon clinical outcomes

Lipids and the immune response: from molecular mechanisms to clinical applications

Purpose of review This review critically evaluates recent studies investigating the effects of fatty acids on immune and inflammatory responses in both healthy individuals and in patients with inflammatory diseases, with some reference to animal studies where relevant. It examines recent findings describing the cellular and molecular basis for the modulation of immune function by fatty acids. The newly emerging area of diet-genotype interactions will also be discussed, with specific reference to the anti-inflammatory effects of fish oil. Recent findings Fatty acids are participants in many intracellular signalling pathways. They act as ligands for nuclear receptors regulating a host of cell responses, they influence the stability of lipid rafts, and modulate eicosanoid metabolism in cells of the immune system. Recent findings suggest that some or all of these mechanisms may be involved in the modulation of immune function by fatty acids. Summary Human studies investigating the relationship between dietary fatty acids and some aspects of the immune response have been disappointingly inconsistent. This review presents the argument that most studies have not been adequately powered to take into account the influence of variation (genotypic or otherwise) on parameters of immune function. There is well-documented evidence that fatty acids modulate T lymphocyte activation, and recent findings describe a range of potential cellular and molecular mechanisms. However, there are still many questions remaining, particularly with respect to the roles of nuclear receptors, for which fatty acids act as ligands, and the modulation of eicosanoid synthesis, for which fatty acids act as precursors.

Dendritic cells interact with CD4 T cells in intestinal mucosa

Absence of lymph nodes in nonmammalian species, expression of MHCII by APCs in the periphery, and the recent findings that T cells can change their polarization status after presentation in the lymph nodes imply a role for MHCII-mediated presentation outside the organized lymphoid tissue. This study shows that MHCII+ ECs and DCs from the intestinal mucosa of the pig can present antigen to T cells in vitro. In vivo, APCs colocalize with T cells in pig and mouse intestinal mucosa. In the pig, endothelium is involved in these interactions in neonates but not in adults, indicating different roles for stromal and professional APCs in the neonate compared with the adult. The ratio of expression of DQ and DR MHCII locus products was lower on ECs than on other mucosal APCs, indicating that the two types of cells present different peptide sets. Adult nonendothelial APCs expressed a higher ratio of DQ/DR than in neonates. These results suggest that mucosal DCs can present antigen locally to primed T cells and that stromal APCs are recruited to these interactions in some cases. This raises the possibility that local presentation may influence T cell responses at the effector stage after initial presentation in the lymph node.

CD28 Exerts Protective and Detrimental Effects in a Pulmonary Model of Paracoccidioidomycosis

T-cell immunity has been claimed as the main immunoprotective mechanism against Paracoccidioides brasiliensis infection, the most important fungal infection in Latin America. As the initial events that control T-cell activation in paracoccidioidomycosis (PCM) are not well established, we decided to investigate the role of CD28, an important costimulatory molecule for the activation of effector and regulatory T cells, in the immunity against this pulmonary pathogen. Using CD28-deficient (CD28(-/-)) and normal wild-type (WT) C57BL/6 mice, we were able to demonstrate that CD28 costimulation determines in pulmonary paracoccidioidomycosis an early immunoprotection but a late deleterious effect associated with impaired immunity and uncontrolled fungal growth. Up to week 10 postinfection, CD28(-/-) mice presented increased pulmonary and hepatic fungal loads allied with diminished production of antibodies and pro-and anti-inflammatory cytokines besides impaired activation and migration of effector and regulatory T (Treg) cells to the lungs. Unexpectedly, CD28-sufficient mice progressively lost the control of fungal growth, resulting in an increased mortality associated with persistent presence of Treg cells, deactivation of inflammatory macrophages and T cells, prevalent presence of anti-inflammatory cytokines, elevated fungal burdens, and extensive hepatic lesions. As a whole, our findings suggest that CD28 is required for the early protective T-cell responses to P. brasiliensis infection, but it also induces the expansion of regulatory circuits that lately impair adaptive immunity, allowing uncontrolled fungal growth and overwhelming infection, which leads to precocious mortality of mice.

TLR4/MYD88-dependent, LPS-induced synthesis of PGE(2) by macrophages or dendritic cells prevents anti-CD3-mediated CD95L upregulation in T cells

Antigen-presenting cells (APCs) control T-cell responses by multiple mechanisms, including the expression of co-stimulatory molecules and the production of cytokines and other mediators that control T-cell proliferation, survival and differentiation. Here, we demonstrate that soluble factor(s) produced by Toll-like receptor (TLR)-activated APCs suppress activation-induced cell death (AICD). This effect was observed in non-stimulated APCs, but it was significantly increased after lipopolysaccharide (LPS) treatment. Using different KO mice, we found that the LPS-induced protective factor is dependent on TLR4/MyD88. We identified the protective factor as prostaglandin E-2(PGE(2)) and showed that both APC-derived supernatants and PGE(2) prevented CD95L upregulation in T cells in response to TCR/CD3 stimulation, thereby avoiding both AICD and activated T cell killing of target macrophages. The PGE(2) receptors, EP2 and EP4, appear to be involved since pharmacological stimulation of these receptors mimics the protective effect on T cells and their respective antagonists interfere with the protection induced by either APCs derived or synthetic PGE(2). Finally, the engagement of EP2 and EP4 synergistically activates protein kinase A (PKA) and exchange protein directly activated by cAMP pathways to prevent AICD. Taken together, these results indicate that APCs can regulate T-cell levels of CD95L by releasing PGE2 in response to LPS through a TLR4/MyD88-dependent pathway, with consequences for both T cell and their own survival.

Distinctive Immunomodulatory and Inflammatory Properties of the Escherichia coli Type II Heat-Labile Enterotoxin LT-IIa and Its B Pentamer following Intradermal Administration

The type I and type II heat-labile enterotoxins (LT-I and LT-II) are strong mucosal adjuvants when they are coadministered with soluble antigens. Nonetheless, data on the parenteral adjuvant activities of LT-II are still limited. Particularly, no previous study has evaluated the adjuvant effects and induced inflammatory reactions of LT-II holotoxins or their B pentameric subunits after delivery via the intradermal (i.d.) route to mice. In the present report, the adjuvant and local skin inflammatory effects of LT-IIa and its B subunit pentamer (LT-IIaB(5)) were determined. When coadministered with ovalbumin (OVA), LT-IIa and, to a lesser extent, LT-IIaB(5) exhibited serum IgG adjuvant effects. In addition, LT-IIa but not LT-IIaB(5) induced T cell-specific anti-OVA responses, particularly in respect to induction of antigen-specific cytotoxic CD8(+) T cell responses. LT-IIa and LT-IIaB(5) induced differential tissue permeability and local inflammatory reactions after i.d. injection. Of particular interest was the reduced or complete lack of local reactions, such as edema and tissue induration, in mice i.d. inoculated with LT-IIa and LT-IIaB(5), respectively, compared with mice immunized with LT-I. In conclusion, the present results show that LT-IIa and, to a lesser extent, LT-IIaB(5) exert adjuvant effects when they are delivered via the i.d. route. In addition, the low inflammatory effects of LT-IIa and LT-IIaB(5) in comparison to those of LT-I support the usefulness of LT-IIa and LT-IIaB(5) as parenterally delivered vaccine adjuvants.

p53 Mutant Human Glioma Cells Are Sensitive to UV-C-Induced Apoptosis Due to Impaired Cyclobutane Pyrimidine Dimer Removal

The p53 protein is a key regulator of cell responses to DNA damage, and it has been shown that It sensitizes glioma cells to the alkylating agent temozolomide by up-regulating the extrinsic apoptotic pathway, whereas it increases the resistance to chloroethylating agents, such as ACNU and BCNU, probably by enhancing the efficiency of DNA repair. However, because these agents induce a wide variety of distinct DNA lesions, the direct Importance of DNA repair is hard to access. Here, it is shown that the Induction of photoproducts by UV light (UV-C) significantly Induces apoptosis In a p53-mutated glioma background. This Is caused by a reduced level of photoproduct repair, resulting In the persistence of DNA lesions in p53-mutated glioma cells. UV-C-Induced apoptosis in p53 mutant glioma cells Is preceded by strong transcription and replication inhibition due to blockage by unrepaired photolesions. Moreover, the results Indicate that UV-C-induced apoptosis of p53 mutant glioma cells Is executed through the intrinsic apoptotic pathway, with Bcl-2 degradation and sustained Bax and Bak up-regulation. Collectively, the data Indicate that unrepaired DNA lesions Induce apoptosis In p53 mutant gliomas despite the resistance of these gliomas to temozolomide, suggesting that efficiency of treatment of p53 mutant gliomas might be higher with agents that Induce the formation of DNA lesions whose global genomic repair is dependent on p53. (Mol Cancer Res 2009;7(2):237-46)

Biochemical characterization of potential virulence markers in the human fungal pathogen Pseudallescheria boydii

The ubiquitous Pseudallescheria boydii (anamorph Scedosporium apiospermum) is a saprophytic filamentous fungus recognized as a potent etiologic agent of a wide variety of infections in immunocompromised as well as in immunocompetent patients. Very little is known about the virulence factors expressed by this fungal pathogen. The present review provides an overview of recent discoveries related to the identification and biochemical characterization of potential virulence attributes produced by P. boydii, with special emphasis on surface and released molecules. These structures include polysaccharides (glucans), glycopeptides (peptidorhamnomannans), glycolipids (glucosylceramides) and hydrolytic enzymes (proteases, phosphatases and superoxide dismutase), which have been implicated in some fundamental cellular processes in P. boydii including growth, differentiation and interaction with host molecules. Elucidation of the structure of cell surface components as well as the secreted molecules, especially those that function as virulence determinants, is of great relevance to understand the pathogenic mechanisms of P. boydii.