Two new Neotropical species of Drosophila peruensis species group (Diptera, Drosophilidae)

The Drosophila peruensis species group was recently proposed and includes four taxa: D. atalaia Vilela & Sene, 1982, D. boraceia Vilela & Val, 2004, D. pauliceia Ratcov & Vilela, 2007, and D. peruensis Wheeler, 1959. All these species have most of setae or setulae of mesonotum arinsing from dark spots, wings with crossveins darker (except in D. atalaia) and hypandrium squared-shaped mostly fused to gonopods. Here, we describe two new species, Drosophila itacorubi sp. nov. and Drosophila paraitacorubi sp. nov., belonging to this species group. The male genitalia of these species are figured. An identification key to the D. peruensis species group is provided.

Distribuição geográfica da fauna e flora da Baía de Guanabara

The author studied, the horizontal and vertical distribution of most common part of the flora and fauna of the bay of Guanabara at Rio de Janeiro. In this paper the eulittoral, poly, meso and oligohaline regions were localised and studied; and the first chart of its distribution was presented (fig. 2). The salinity of superficial waters was established through determinations based on 30 trips inside the buy for collecting biological materials. Some often 409 determinations which were previous reported together with the present ones served for the eleboration of a salinity map of the bay of Guanabara (fig. 1). This map of fig. 2 shows the geographic locations of the water regions. EULITTORAL WATER REGIME — Fig. 3 shows the diagram scheme of fauna and flora of this regime. Sea water salinity 34/1.000, density mean 1.027, transparent greenish waters, sea coast with moderate bursting waves. Limpid sea shore with white sand, gneiss with the big barnacle Tetraclita squamosa var. stalactifera (Lam. Pilsbry. Vertical distributions: barna¬cles layers with a green region in which are present the oyster Ostrea pa-rasitica L., the barnacles Tetraclita, Chthamalus, Balanus tintinnabulum var. tintinnabulum (L.) e var. antillensis Pilsbry in connection with several mollusca and the sea beatle Isopoda Lygia sp. Covered by water and exposed to air by the tidal ritms, there is a stratum of brown animals that is the layer of mussels Mytilus perna L., with others brown and chestnut animals : the Crustacea Pachygrapsus, the little crab Porcellana sp., the stone crab Me-nippe nodifrons Stimpson, the sea stars Echinaster brasiliensis (Mull. & Tr.), Astropecten sp. and the sea anemones Actinia sp. Underneath and never visible there is a subtidal region with green tubular algae of genus Codium and amidst its bunches the sea urchin Lycthchinus variegatus (Agass.) walks and more deeply there are numerous sand-dollars Encope emarginata (Leske). The microplancton of this regime is Ceratiumplancton. POLYHALINE WATER REGIMB — Water almost sea water, but directly influenced by continental lands, with rock salts dissolved and in suspension. Salinity: 33 to 32/1.000. This waters endure the actions of the popular nicknamed «water of the hill» (as the waters of mesohaline and oligohaline regimes), becoming suddenly reddish during several hours. That pheno¬menon returns several times in the year and come with great mortality of fishes. In these waters, according to Dr. J. G. FARIA there are species of Protozoa : Peridinea, the Glenoidinium trochoideum St., followed by its satellites which he thinks that they are able to secret toxical substances which can slaughter some species of fishes. In these «waters of the hill» was found a species of Copepoda the Charlesia darwini. In August 1946 the west shore of the Guanabara was plenty of killed fishes occupying a area of 8 feet large by 3 nautical miles of lenght. The enclosure for catching fishes in the rivers mouthes presents in these periods mass dead fishes. The phenomenon of «waters of the hill» appears with the first rains after a period of long dryness. MESOHALINE WATER REGIME — Fig. 4 shows the the diagramm scheme. Salt or brackish water from 30 to 17/1.000 salinity, sometimes until 10/1.000. Turbid waters with mud in suspension, chestnut, claveyous waters; shore dirty black mud without waving bursting; the waters are warmer and shorner than those of the polihaline regime. Mangrove shore with the mangrove trees : Rhizophora mangle L., Avicennia sp., Laguncularia sp., and the »cotton tree of sea» Hibiscus sp. Fauna: the great land crab «guaimú» Cardisoma guanhumi Latr., ashore in dry firm land. There is the real land crab Ucides cordatus (L.) in wetting mud and in neigh¬ bourhood of the burrows of the fiddler-crabs of genus Uca. On stones and in the roots of the Rhizophora inhabits the brightly colored mangrove-tree-crab («aratu» Portuguese nickname) Goniopsis cruentata (Latreille) and the sparingly the big oyster Ostrea rhizophorae Guild. Lower is the region of barnacles Balanus amphitrite var. communis Darwin and var. niveus Darwin; Balanus tintinnabulum var. tintinnabulum (L.) doesn't grow in this brackish water; lower is the region of Pelecipoda with prepollency of Venus and Cytherea shell-fishes and the Panopeus mud crab; there are the sea lettuce Ulva and the Gastreropod Cerithium. The Paguridae Clibanarius which lives in the empty shells of Gasteropod molluscs, and the sessile ascidians Tethium plicatum (Lesuer) appears in some seasons. In the bottom there is a black argillous mud where the «one landed shrimps» Alpheus sp. is hidden. OLIGOHALINE WATER REGIME — The salinity is lower than 10/1.000. average 8/1.000. There are no barnacles and no sea-beetles Isopods of genus Lygia; on the hay of the shore there are several graminea. This brackish water pervades by mouthes of rivers and penetrates until about 3 kilometers river above. While there is some salt dissolved in water, there are some mud crabs of the genus Uca, Sesarma, Metasesarma and Chasmagnatus. The presence of floating green plants coming from the rivers in the waters of a region indicated the oligohaline waters, with low salt content because when the average of NaCl increases above 8/1.000 these plants die and become rusty colored.

Toxoplasmose congênita

We had the opportunity to study 6 cases of the congenital form of toxoplasmosis, found in a series of 1200 necropsies of fetuses and newborn babies, realized at 3 different hospitals in Rio de Janeiro, Brazil. Among the 6 cases, 4 were premature babies liveborn at the 6th-8th gestational month and 2 were stillborn (1 premature and 1 at term). In all those cases, the diagnosis was based in the detection of the parasite in tissues and in one case it was even isolated the Toxoplasma from the necrotic material found in the cranial cavity. This strain of Toxoplasma, pathogenic to pigeons, to guinea pigs and to mice, is preserved by successive transfers in mice. Some facts observed in those cases present an interest not only strictly anatomic but also have certain value for the better acknowlegment of the disease. First, we want to call the attention to the presence of a sudden high fever, during or just before pregnancy in the 4 cases in which the maternal anamnesis was perfectly studied; this fever that was preceded by a normal beginning of pregnancy, had relatively rapid remission, but in 2 cases was immediately followed by uterine bleeding and premature delivery, although the puerperium had been apparently normal. It is known that are normal the subsequent children of the mothers that delivered a baby with toxoplasmosis and that several women have normal babies before the toxoplasmotic one. We believe that the fever observed in our cases could be indicative of the beginning of maternal infection and those are the reasons why we emphasize the need of careful anamnesis, specially in the cases actually diagnosed as inapparent infection. Another fact to notice is that in 5 of our cases the event premature delivery happened always between the 6th and the 8th months of pregnancy, and the only term fetus was delivered in advanced stage of maceration. The above mentioned facts could agree with the opinion of FRENKEL (1949), when he declared that "primary infection of the pregnant mother appears more likely to be the commoner mode of fetal toxoplasmic infection", but they would disagree with WEINMAN (1952) who believes that the transmission of Toxoplasma to the fetus is more frequent through a pregnant woman with chronic disease and who says "that infection contracted during pregnancy may and probably does happen from time to time"...Still in connection with the transmission of toxoplasmosis, we want to note the verification of inflammatory lesions in the placental villi and in the umbilical cord in 3 of the 4 cases in which such organs were examined at the microscope. In the case n. 1, we found several pseudocysts of Toxoplasma in the placenta, and the fibroblasts of Wharton's jelly were particularly rich in isolated forms and in colonies of Toxoplasma; the easy multiplication of the parasite in that tissue calls the attention and even suggests its utilisation for Toxoplasma's cultivation. The confirmation of Toxoplasma in human placenta was made only recently by CRISTEN et al. (1951) and by NEGHME et al. (1952), in Chile; it is not frequent in the literature, what gives some value to our present verification. Another observation was that provided by the case n. 6. This baby, a premature one of the 6th month, was 14 days old and-died with signs of respiratory disease, the causa mortis have been pneumonia. At the necropsy, we found no gross change that suggested toxoplasmosis, except the presence of some small necrotic focuses in the cerebral nervous substance around the ventricles. As a matter of fact, there was no enlargement of spleen or liver and neither leptomeningitis nor hydrocephalus. Such focuses were attributed to possible anoxia and in fact they are extremely similar to anoxial softenings, even when they are examined at the microscope; its structure composed of a central necrotic zone, surrounded by proliferated neuroglia and by a variable deposit of calcium salts, closely simulated the anoxial softenings, when the microscopical examination is based in the common histological preparations (hematoxilin-eosin, etc.). But when we examine preparations by the Giemsa or by the periodic acid-Schiff methods, we will note the presence of Toxoplasma, with its typical aspect or a little changed by degeneration. When we describe this observation, we wish to evidence the need of the search of Toxoplasma and closed parasites, in the cases of supposed pure anoxial softenings of nervous substance, in children. The frequency with which the congenital toxoplasmosis was anatomically verified should be emphasized, although the disease had not been clinically suspected, and it should be borne in mind that the second case of toxoplasmosis reported in the world was observed in Brazil by MAGARINOS TORRES; this case was the first to be described of the generalized congenital form of the infection, i. e. with myocardial lesions and parasites in skeletal muscles and skin.

Preparació de materials híbrids orgànico-inorgànics a partir de sals d'imidazoli

Estudi elaborat a partir d’una estada a l’ Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, França, durant 2006. S’han sintetitzat materials híbrids orgànico-inorgànics mitjançant el procés sol-gel i altres estratègies sintètiques. En alguns casos, s’ha intentat estructurar aquests materials, ja sigui per autoestructuració o per mitjà de tensioactius. Com a catalitzadors de les reaccions d'hidròlisi i policondensació s’han utilitzat àcids, bases i fluorurs. Els materials obtinguts s’han caracteritzat mitjançant diferents tècniques: BET (Brunauer-Emmett-Teller), TEM (microscopia electrònica de transmissió), SEM (microscòpia electrònica de rastreig), raigs X en pols , IR i RMN (ressonància magnètica nuclear) en estat sòlid. Amb aquests materials es pretén preparar catalitzadors heterogenis de Pd per reaccions d’acoblament creuat, i de Ru per reaccions de metàtesi. També s’han sintetitzat sals d'imidazoli amb cadenes hidrocarbonades llargues amb l'objectiu de preparar gels de sílice amb aquestes molècules atrapades dins la matriu inorgànica. Aquests materials s’utilitzaran com a organocatalitzadors i també es prepararan els corresponents catalitzadors de Pd per reaccions de Heck, Suzuki i Sonogashira. Les sals d’imidazoli s’han utilitzat com a tensioactius en la preparació de gels de sílice estructurats. Aquestes molècules han resultat ser cristalls líquids i s’han caracteritzar mitjançant DSC (differential scanning calorimetry), microscopia òptica i raigs X.

Thickening of phase change materials (PCM) to avoid segregation

Estudi elaborat a partir d’una estada a Çukurova University, Turquia, al juliol del 2006. L’emmagatzematge d’energia tèrmica ha atret interès en aplicacions tèrmiques com l’aigua calenta, la calefacció i l’aire condicionat. Aquests sistemes són útils per corregir la no coincidència entre la oferta i la demanda d’energia. Principalment hi ha dos tipus de sistemes d’emmagatzematge d’energia tèrmica, emmagatzematge amb calor sensible i amb calor latent. L’emmagatzematge amb calor latent és particularment atractiu degut a la seva habilitat de donar una densitat d’emmagatzematge d’energia més alt i la seva característica d’emmagatzemar calor a una temperatura constant corresponent a la temperatura de transició de fase de la substància emmagatzemadora de calor. Les salts hidratades orgàniques tenen certes avantatges com a materials d’emmagatzematge de calor latent sobre els materials orgànics. En canvi, quan les salts hidratades s’utilitzen com a materials de canvi de fase (PCM) apareixen alguns problemes en les aplicacions d’emmagatzematge de calor latent. Aquests són el subrefredament de les salts hidratades quan es congelen degut a les seves dèbils propietats de nucleació, i la separació de fase que hi apareix degut a una fusió incongruent. En aquest estudi, s’estabilitza sal de Glauber (Na2SO4.10H2O) amb diferents concentracions de poliacrilamida i gelatina per prevenir la fusió incongruent. Per prevenir el subrefredament s’utilitza un agent nucleant amb una estructura cristal•lina semblant a la de la sal de Glauber. La capacitat d’emmagatzematge de calor de les mostres de PCM estabilitzades amb diferents concentracions de gels polimèrics es determinen amb DCS i amb el mètode T-history.

Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

IB1/JIP-1 controls JNK activation and increased during prostatic LNCaP cells neuroendocrine differentiation.

The scaffold protein Islet-Brain1/c-Jun amino-terminal kinase Interacting Protein-1 (IB1/JIP-1) is a modulator of the c-Jun N-terminal kinase (JNK) activity, which has been implicated in pleiotrophic cellular functions including cell differentiation, division, and death. In this study, we described the presence of IB1/JIP-1 in epithelium of the rat prostate as well as in the human prostatic LNCaP cells. We investigated the functional role of IB1/JIP-1 in LNCaP cells exposed to the proapoptotic agent N-(4-hydroxyphenyl)retinamide (4-HPR) which induced a reduction of IB1/JIP-1 content and a concomittant increase in JNK activity. Conversely, IB1/JIP-1 overexpression using a viral gene transfer prevented the JNK activation and the 4-HPR-induced apoptosis was blunted. In prostatic adenocarcinoma cells, the neuroendocrine (NE) phenotype acquisition is associated with tumor progression and androgen independence. During NE transdifferentiation of LNCaP cells, IB1/JIP-1 levels were increased. This regulated expression of IB1/JIP-1 is secondary to a loss of the neuronal transcriptional repressor neuron restrictive silencing factor (NRSF/REST) function which is known to repress IB1/JIP-1. Together, these results indicated that IB1/JIP-1 participates to the neuronal phenotype of the human LNCaP cells and is a regulator of JNK signaling pathway.

Development of a bifunctional CD1d-anti-HER2 scFv fusion molecule to redirect the iNKT cell-mediated immune response to the tumor site

Abstract : Invariant natural killer T lymphocytes (iNKT) are a unique subpopulation of T lymphocytes recognizing glycolipid antigens in the context of the MHC class I-like molecule CD1d. Upon activation with the high affinity ligand α-galactosylceramide (αGalCer), iNKT cells rapidly produce large amounts of the pro-inflammatory cytokine interferon gamma (IFN-γ) and potently activate cells of the innate and adaptive immune response, such as dendritic cells (DCs), NK and T cells. In this context, iNKT cells have been shown to efficiently mediate antitumor activity, and recent research has focused on the manipulation of these cells for antitumor therapies. However, a major drawback of αGalCer as a free drug is that a single injection of this ligand leads to a short-lived iNKT cell activation followed by a long-term anergy, limiting its therapeutic use. In contrast, we demonstrate here that when αGalCer is loaded on a recombinant soluble CD1d molecule (αGalCer/sCD1d), repeated injections lead to a sustained iNKT and NK cell activation associated with IFN-γ secretion as well as with DC maturation. Most importantly, when the αGalCer/sCD1d is fused to an anti-HER2 scFv antibody fragment, potent inhibition of experimental lung metastasis and established subcutaneous tumors is obtained when systemic treatment is started two to seven days after the injection of HER2-expressing B16 melanoma cells, whereas at this time free αGalCer has no effect. The antitumor activity of the sCD1d-anti-HER2 fusion protein is associated with HER2-specific tumor localization and accumulation of iNKT, NK and T cells at the tumor site. Importantly, active T cell immunization combined with the sCD1d-anti-HER2 treatment leads to the accumulation of antigen-specific CD8 T cells exclusively in HER2-expressing tumors, resulting in potent tumor inhibition. In conclusion, sustained activation and tumor targeting of iNKT cells by recombinant αGalCer/sCD1d molecules thus may promote a combined innate and adaptive immune response at the tumor site that may prove to be effective in cancer immunotherapy. RESUME : Les lymphocytes «invariant Natural Killer T » (iNKT) forment une sous-population particulière de lymphocytes T reconnaissant des antigènes glycolipidiques présentés sur la molécule non-polymorphique CD1d, analogue aux protéines du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. Après activation avec le ligand de haute affinité α-galactosylceramide (αGalCer), les cellules iNKT produisent des grandes quantités de la cytokine pro-inflammatoire interferon gamma (IFN-γ) et activent les cellules du système immunitaire inné et acquis, telles que les cellules dendritiques (DC), NK et T. En conséquence, on a montré que les cellules iNKT exercent des activités anti-tumorales et la recherche s'est intéressée à la manipulation de ces cellules pour développer des thérapies anti-tumorales. Néanmoins, le désavantage majeur de l'αGalCer, injecté seul, est qu'une seule dose de ce ligand aboutit à une activation des cellules iNKT de courte durée suivie par un état anergique prolongé, limitant l'utilisation thérapeutique de ce glycolipide. En revanche, l'étude présentée ici démontre que, si l'αGalCer est chargé sur des molécules récombinantes soluble CD1d (αGalCer/sCDld), des injections répétées aboutissent à une activation prolongée des cellules iNKT et NK associée avec la sécrétion d'IFN-γ et la maturation des cellules DC. Plus important, si on fusionne la molécule αGalCer/sCD1d avec un fragment single-chain (scFv) de l'anticorps anti-HER2, on observe une importante inhibition de métastases expérimentales aux poumons et de tumeurs sous-cutanées même lorsque le traitement systémique est commencé 2 à 7 jours après la greffe des cellules de mélanome B16 transfectées avec l'antigène HER2. Dans les mêmes conditions le traitement avec l'αGalCer seul est inefficace. L'activité anti-tumorale de la protéine sCDld-anti-HER2 est associée à son accumulation spécifique dans des tumeurs exprimant le HER2 ainsi qu'avec une accumulation des cellules iNKT, NK et T à la tumeur. De plus, une immunisation active combinée avec le traitement sCD1d-anti-HER2 aboutit à une accumulation des lymphocytes T CD8 spécifiques de l'antigène d'immunisation, ceci exclusivement dans des tumeurs qui expriment l'antigène HER2. Cette combinaison résulte dans une activité anti-tumeur accrue. En conclusion, l'activation prolongée des cellules iNKT redirigées à la tumeur par des molécules recombinantes αGalCer/sCDld conduit à l'activation de la réponse innée et adaptative au site tumoral, offrant une nouvelle stratégie prometteuse d'immunothérapie contre le cancer. RESUME POUR UN LARGE PUBLIC : Le cancer est une cause majeure de décès dans le monde. Sur un total de 58 millions de décès enregistrés au niveau mondial en 2005, 7,6 millions (soit 13%) étaient dus au cancer. Les principaux traitements de nombreux cancers sont la chirurgie, en association avec la radiothérapie et la chimiothérapie. Néanmoins, ces traitements nuisent aussi aux cellules normales de notre corps et parfois, ils ne suffisent pas pour éliminer définitivement une tumeur. L'immunothérapie est l'une des nouvelles approches pour la lutte contre le cancer et elle vise à exploiter la spécificité du système immunitaire qui peut distinguer des cellules normales et tumorales. Une cellule exprimant un marqueur tumoral (antigène) peut être reconnue par le système immunitaire humoral (anticorps) et/ou cellulaire, induisant une réponse spécifique contre la tumeur. L'immunothérapie peut s'appuyer alors sur la perfusion d'anticorps monoclonaux dirigés contre des antigènes tumoraux, par exemple les anticorps dirigés contre les protéines oncogéniques Her-2/neu dans le cancer du sein. Ces anticorps ont le grand avantage de spécifiquement se localiser à la tumeur et d'induire la lyse ou d'inhiber la prolifération des cellules tumorales exprimant l'antigène. Aujourd'hui, six anticorps monoclonaux non-conjugés sont approuvés en clinique. Cependant l'efficacité de ces anticorps contre des tumeurs solides reste limitée et les traitements sont souvent combinés avec de la chimiothérapie. L'immunothérapie spécifique peut également être cellulaire et exploiter par immunisation active le développement de lymphocytes T cytotoxiques (CTL) capables de détruire spécifiquement les cellules malignes. De telles «vaccinations »sont actuellement testées en clinique, mais jusqu'à présent elles n'ont pas abouti aux résultats satisfaisants. Pour obtenir une réponse lymphocytaire T cytotoxique antitumorale, la cellule T doit reconnaître un antigène associé à la tumeur, présenté sous forme de peptide dans un complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (CHM I). Cependant les cellules tumorales sont peu efficace dans la présentation d'antigène, car souvent elles se caractérisent par une diminution ou une absence d'expression des molécules d'histocompatibilité de classe I, et expriment peu ou pas de molécules d'adhésion et de cytokines costimulatrices. C'est en partie pourquoi, malgré l'induction de fortes réponses CTL spécifiquement dirigés contre des antigènes tumoraux, les régressions tumorales obtenus grâce à ces vaccinations sont relativement rares. Les lymphocytes «invariant Natural Killer T » (iNKT) forment une sous-population particulière de lymphocytes T reconnaissant des antigènes glycolipidiques présentés sur la molécule non-polymorphique CD1d, analogue aux protéines CMH I. Après activation avec le ligand de haute affinité α-galactosylceramide (αGalCer), les cellules iNKT produisent des grandes quantités de la cytokine pro-inflammatoire interferon gamma (IFN-γ) et activent les cellules du système immunitaire inné et acquis, telles que les cellules dendritiques (DC), NK et T. En conséquence, on a montré que les cellules iNKT exercent des activités anti-tumorales et la recherche s'est intéressée à la manipulation de ces cellules pour développer des thérapies anti-tumorales. Néanmoins, le désavantage majeur de l'αGalCer, injecté seul, est qu'une seule dose de ce ligand aboutit à une activation des cellules iNKT de courte durée suivie par un état anergique prolongé, limitant l'utilisation thérapeutique de ce glycolipide. Notre groupe de recherche a donc eu l'idée de développer une nouvelle approche thérapeutique où la réponse immunitaire des cellules iNKT serait prolongée et redirigée vers la tumeur par des anticorps monoclonaux. Concrètement, nous avons produit des molécules récombinantes soluble CD1d (sCD1d) qui, si elles sont chargés avec l'αGalCer (αGalCer/sCDld), aboutissent à une activation prolongée des cellules iNKT et NK associée avec la sécrétion d'IFN-γ et la maturation des cellules DC. Plus important, si la molécule αGalCer/sCD1d est fusionnée avec un fragment single-chain (scFv) de l'anticorps anti-HER2, la réponse immunitaire est redirigée à la tumeur pour autant que les cellules cancéreuses expriment l'antigène HER2. Les molécules αGalCer/sCDld ainsi présentées activent les lymphocytes iNKT. Avec cette stratégie, on observe une importante inhibition de métastases expérimentales aux poumons et de tumeurs sous-cutanées, même lorsque le traitement systémique est commencé 2 à 7 jours après la greffe des cellules de mélanome B16 transfectées avec l'antigène HER2. Dans les mêmes conditions le traitement avec l'αGalCer seul est inefficace. L'activité anti-tumorale de la protéine sCDld-anti-HER2 est associée à son accumulation spécifique dans des tumeurs exprimant le HER2 ainsi qu'avec une accumulation des cellules iNKT, NK et T à la tumeur. En conclusion, l'activation prolongée des cellules iNKT redirigées à la tumeur par des molécules récombinantes αGalCer/sCD1d conduit à l'activation de la réponse innée et adaptative au site tumoral, offrant une nouvelle stratégie prometteuse d'immunothérapie contre le cancer.

HARNESSING iNKT CELLS WITH RECOMBINANT CD1d FUSION PROTEINS TO REDIRECT INNATE AND ADAPTIVE IMMUNITY TO THE TUMOR

Les thérapies du cancer, comme la radiothérapie et la chimiothérapie, sont couramment utilisées mais ont de nombreux effets secondaires. Ces thérapies invasives pour le patient nécessitent d'être améliorées et de nombreuses avancées ont été faites afin d'adapter et de personnaliser le traitement du cancer. L'immunothérapie a pour but de renforcer le système immunitaire du patient et de le rediriger de manière spécifique contre la tumeur. Dans notre projet, nous activons les lymphocytes Invariant Natural Killer T (iNKT) afin de mettre en place une immunothérapie innovatrice contre le cancer. Les cellules iNKT sont une unique sous-population de lymphocytes T qui ont la particularité de réunir les propriétés de l'immunité innée ainsi qu'adaptative. En effet, les cellules iNKT expriment à leur surface des molécules présentes aussi sur les cellules tueuses NK, caractéristique de l'immunité innée, ainsi qu'un récepteur de cellules T (TCR) qui représente l'immunité adaptative. Les cellules iNKT reconnaissent avec leur TCR des antigènes présentés par la molécule CD1d. Les antigènes sont des protéines, des polysaccharides ou des lipides reconnus par les cellules du système immunitaire ou les anticorps pour engendrer une réponse immunitaire. Dans le cas des cellules iNKT, l'alpha-galactosylceramide (αGC) est un antigène lipidique fréquemment utilisé dans les études cliniques comme puissant activateur. Après l'activation des cellules iNKT avec l'αGC, celles-ci produisent abondamment et rapidement des cytokines. Ces cytokines sont des molécules agissant comme des signaux activateurs d'autres cellules du système immunitaire telles que les cellules NK et les lymphocytes T. Cependant, les cellules iNKT deviennent anergiques après un seul traitement avec l'αGC c'est à dire qu'elles ne peuvent plus être réactivées, ce qui limite leur utilisation dans l'immunothérapie du cancer. Dans notre groupe, Stirnemann et al ont publié une molécule recombinante innovante, composée de la molécule CD1d soluble et chargée avec le ligand αGC (αGC/sCD1d). Cette protéine est capable d'activer les cellules iNKT tout en évitant l'anergie. Dans le système immunitaire, les anticorps sont indispensables pour combattre une infection bactérienne ou virale. En effet, les anticorps ont la capacité de reconnaître et lier spécifiquement un antigène et permettent l'élimination de la cellule qui exprime cet antigène. Dans le domaine de l'immunothérapie, les anticorps sont utilisés afin de cibler des antigènes présentés seulement par la tumeur. Ce procédé permet de réduire efficacement les effets secondaires lors du traitement du cancer. Nous avons donc fusionné la protéine recombinante αGC/CD1d à un fragment d'anticorps qui reconnaît un antigène spécifique des cellules tumorales. Dans une étude préclinique, nous avons démontré que la protéine αGC/sCD1d avec un fragment d'anticorps dirigé contre la tumeur engendre une meilleure activation des cellules iNKT et entraîne un effet anti-tumeur prolongé. Cet effet anti-tumeur est augmenté comparé à une protéine αGC/CD1d qui ne cible pas la tumeur. Nous avons aussi montré que l'activation des cellules iNKT avec la protéine αGC/sCD1d-anti-tumeur améliore l'effet anti- tumoral d'un vaccin pour le cancer. Lors d'expériences in vitro, la protéine αGC/sCD1d-anti- tumeur permet aussi d'activer les cellules humaines iNKT et ainsi tuer spécifiquement les cellules tumorales humaines. La protéine αGC/sCD1d-anti-tumeur représente une alternative thérapeutique prometteuse dans l'immunothérapie du cancer. - Les cellules Invariant Natural Killer T (iNKT), dont les effets anti-tumoraux ont été démontrés, sont de puissants activateurs des cellules Natural Killer (NK), des cellules dendritiques (DC) et des lymphocytes T. Cependant, une seule injection du ligand de haute affinité alpha-galactosylceramide (αGC) n'induit une forte activation des cellules iNKT que durant une courte période. Celle-ci est alors suivie d'une longue phase d'anergie, limitant ainsi leur utilisation pour la thérapie. Comme alternative prometteuse, nous avons montré que des injections répétées d'αGC chargé sur une protéine recombinante de CD1d soluble (αGC/sCD1d) chez la souris entraînent une activation prolongée des cellules iNKT, associée à une production continue de cytokine. De plus, le maintien de la réactivité des cellules iNKT permet de prolonger l'activité anti-tumorale lorsque la protéine αGC/sCD1d est fusionnée à un fragment d'anticorps (scFv) dirigé contre la tumeur. L'inhibition de la croissance tumorale n'est optimale que lorsque les souris sont traitées avec la protéine αGC/sCD1d-scFv ciblant la tumeur, la protéine αGC/sCD1d-scFv non-appropriée étant moins efficace. Dans le système humain, les protéines recombinantes αGC/sCD1d-anti-HER2 et anti-CEA sont capables d'activer et de faire proliférer des cellules iNKT à partir de PBMCs issues de donneurs sains. De plus, la protéine αGC/sCD1d-scFv a la capacité d'activer directement des clones iNKT humains en l'absence de cellules présentatrices d'antigènes (CPA), contrairement au ligand αGC libre. Mais surtout, la lyse des cellules tumorales par les iNKT humaines n'est obtenue que lorsqu'elles sont incubées avec la protéine αGC/sCD1d-scFv anti- tumeur. En outre, la redirection de la cytotoxicité des cellules iNKT vers la tumeur est supérieure à celle obtenue avec une stimulation par des CPA chargées avec l'αGC. Afin d'augmenter les effets anti-tumoraux, nous avons exploité la capacité des cellules iNKT à activer l'immunité adaptive. Pour ce faire, nous avons combiné l'immunothérapie NKT/CD1d avec un vaccin anti-tumoral composé d'un peptide OVA. Des effets synergiques ont été obtenus lorsque les traitements avec la protéine αGC/sCD1d-anti-HER2 étaient associés avec le CpG ODN comme adjuvant pour la vaccination avec le peptide OVA. Ces effets ont été observés à travers l'activation de nombreux lymphocytes T CD8+ spécifique de la tumeur, ainsi que par la forte expansion des cellules NK. Les réponses, innée et adaptive, élevées après le traitement avec la protéine αGC/sCD1d-anti-HER2 combinée au vaccin OVA/CpG ODN étaient associées à un fort ralentissement de la croissance des tumeurs B16- OVA-HER2. Cet effet anti-tumoral corrèle avec l'enrichissement des lymphocytes T CD8+ spécifiques observé à la tumeur. Afin d'étendre l'application des protéines αGC/sCD1d et d'améliorer leur efficacité, nous avons développé des fusions CD1d alternatives. Premièrement, une protéine αGC/sCD1d dimérique, qui permet d'augmenter l'avidité de la molécule CD1d pour les cellules iNKT. Dans un deuxième temps, nous avons fusionné la protéine αGC/sCD1d avec un scFv dirigé contre le récepteur 3 du facteur de croissance pour l'endothélium vasculaire (VEGFR-3), afin de cibler l'environnement de la tumeur. Dans l'ensemble, ces résultats démontrent que la thérapie médiée par la protéine recombinante αGC/sCD1d-scFv est une approche prometteuse pour rediriger l'immunité innée et adaptive vers le site tumoral. - Invariant Natural Killer T cells (iNKT) are potent activators of Natural Killer (NK), dendritic cells (DC) and T lymphocytes, and their anti-tumor activities have been well demonstrated. However, a single injection of the high affinity CD1d ligand alpha-galactosylceramide (αGC) leads to a strong but short-lived iNKT cell activation followed by a phase of long-term anergy, limiting the therapeutic use of this ligand. As a promising alternative, we have demonstrated that when αGC is loaded on recombinant soluble CD1d molecules (αGC/sCD1d), repeated injections in mice led to the sustained iNKT cell activation associated with continued cytokine secretion. Importantly, the retained reactivity of iNKT cell led to prolonged antitumor activity when the αGC/sCD1d was fused to an anti-tumor scFv fragments. Optimal inhibition of tumor growth was obtained only when mice were treated with the tumor-targeted αGC/CD1d-scFv fusion, whereas the irrelevant αGC/CD1d-scFv fusion was less efficient. When tested in a human system, the recombinant αGC/sCD1d-anti-HER2 and -anti-CEA fusion proteins were able to expand iNKT cells from PBMCs of healthy donors. Furthermore, the αGC/sCD1d-scFv fusion had the capacity to directly activate human iNKT cells clones without the presence of antigen-presenting cells (APCs), in contrast to the free αGC ligand. Most importantly, tumor cell killing by human iNKT cells was obtained only when co- incubated with the tumor targeted sCD1d-antitumor scFv, and their direct tumor cytotoxicity was superior to the bystander killing obtained with αGC-loaded APCs stimulation. To further enhance the anti-tumor effects, we exploited the ability of iNKT cells to transactivate the adaptive immunity, by combining the NKT/CD1d immunotherapy with a peptide cancer vaccine. Interestingly, synergistic effects were obtained when the αGC/sCD1d- anti-HER2 fusion treatment was combined with CpG ODN as adjuvant for the OVA peptide vaccine, as seen by higher numbers of activated antigen-specific CD8 T cells and NK cells, as compared to each regimen alone. The increased innate and adaptive immune responses upon combined tumor targeted sCD1d-scFv treatment and OVA/CpG vaccine were associated with a strong delay in B16-OVA-HER2 melanoma tumor growth, which correlated with an enrichment of antigen-specific CD8 cells at the tumor site. In order to extend the application of the CD1d fusion, we designed alternative CD1d fusion proteins. First, a dimeric αGC/sCD1d-Fc fusion, which permits to augment the avidity of the CD1d for iNKT cells and second, an αGC/sCD1d fused to an anti vascular endothelial growth factor receptor-3 (VEGFR-3) scFv, in order to target tumor stroma environment. Altogether, these results demonstrate that the iNKT-mediated immunotherapy via recombinant αGC/sCD1d-scFv fusion is a promising approach to redirect the innate and adaptive antitumor immune response to the tumor site.

A phase I dose-escalation study of the immunocytokine EMD 521873 (Selectikine) in patients with advanced solid tumours.

BACKGROUND: EMD 521873 (Selectikine), an immunocytokine comprising a DNA-targeting antibody, aimed at tumour necrosis, fused with a genetically modified interleukin-2 (IL-2) moiety, was investigated in this first-in-human phase I study. METHODS: Patients had metastatic or locally advanced solid tumours failing previous standard therapy. Selectikine was administered as a 1-hour intravenous infusion on 3 consecutive days, every 3weeks. A subgroup of patients also received 300mg/m(2) cyclophosphamide on day 1 of each cycle. Escalating doses of Selectikine were investigated with the primary objective of determining the maximum tolerated dose (MTD). RESULTS: Thirty-nine patients were treated with Selectikine alone at dose levels from 0.075 to 0.9mg/kg, and nine were treated at doses of 0.45 and 0.6mg/kg in combination with cyclophosphamide. A dose-dependent linear increase of peak serum concentrations and area under curve was found. The dose-limiting toxicity was grade 3 skin rash at the 0.9mg/kg dose-level; the MTD was 0.6mg/kg. Rash and flu-like symptoms were the most frequent side-effects. No severe cardiovascular side-effects (hypotension or vascular leak) were observed. At all dose-levels, transient increases in total lymphocyte, eosinophil and monocyte counts were recorded. No objective tumour responses, but long periods of disease stabilisation were observed. Transient and non-neutralising Selectikine antibodies were detected in 69% of patients. CONCLUSIONS: The MTD of Selectikine with or without cyclophosphamide administered under this schedule was 0.6mg/kg. The recommended phase II dose was 0.45-0.6mg/kg. Selectikine had a favourable safety profile and induced biological effects typical for IL-2.

Mass spectrometry as a rapid and powerful alternative to antibodies for detecting LPXTG wall-associated proteins of Staphylococcus aureus

Functional characterization of transformed or natively present bacterial virulence proteins can be achieved employing various model systems. A prerequisite is to verify the correct expression of the transformed protein or the presence of the native protein in the microbe. Traditionally, antibodies are raised against the protein or a peptide thereof, followed by Western blot analysis or by fluorescence-activated cell sorting. Alternatively, the protein-coding gene can be fused with a downstream reporter gene, the expression of which reports the simultaneous expression of the upstream recombinant protein. Although being powerful, these methods are time consuming, especially when multiple proteins must be assessed. Here we describe a novel way to validate the expression of Gram-positive surface proteins covalently attached to the peptidoglycan. Eighteen out of the 21 known LPXTG-motif carrying cell wall-associated proteins of Staphylococcus aureus were cloned in Lactoccocus lactis either alone, in combinations or as truncated forms, and their correct expression was assessed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). The method is rapid, sensitive and precise. It can identify multiple proteins in transformed constructs without the time and cost needed for raising and testing multiple sets of antibodies.

Índexos indicadors de l'estat de l'ecosistema costaner: influència dels factors físoco-químics en l'ecologia del plàncton

La tesi en projecte aborda l’estudi multiescala de la relació entre la variabilitat de la turbulència i els nutrients, i l’estructura i la dinàmica de l’ecosistema costaner en el Mediterrani noroccidental. A partir d’experiments al laboratori i de diferents campanyes al mar, es pretén generar indicadors de funcionament de l’ecosistema planctònic sensibles a variacions hidrodinàmiques. L’efecte conjunt de la turbulència i els nutrients es preveu condicionat no únicament per la magnitud d’ambdues variables, sino també per la relació temporal entre els episodis de turbulència i els aports de nutrients. Per tal de tenir una casuística més àmplia de validació dels indicadors, s’han seleccionat tres àrees d’estudi properes a les desembocadures de rius amb aports de nutrients de concentracions relatives molt variables. La finalitat última del treball és millorar la comprensió del funcionament de l’ecosistema costaner en la interfase terra-mar per a una gestió més eficaç dels recursos.

Rhinitis due to acrylates : case report

Background: Acrylates and methacrylates (salts and esters of acrylic and metacrylic acid respectively), are monomers commonly found in polymer plastics, resins and glues, and are widely used in many industry sectors. The first adverse health effects described were skin reactions and asthma. Exposure to acrylates, for instance when using multicomponent glues, is now a well known cause of occupational asthma. Methods: We report the case of a rhinitis - and possible asthma - to acrylates, in a 38-year-old woman, working in a nail beauty salon. She was currently treated for hypertension, and otherwise known for obesity and seasonal rhinoconjunctivitis, but did not have any respiratory problem. Two years after starting this activity, she progressively started to complain of anosmia, rhinitis, and intermittent dyspnea. Her job consisted in decorating nails with a mixture of a polymer powder and a liquid monomer, after removing the previous artificial nail with a small sander. We assessed exposure to acrylates at her working place, both as dust (from sanded nails) and volatile compound (from the mixture described above), and she was asked to measure her peak flow values twice a day for ten days, in order to detect a possible relationship between her occupational activities, the symptoms and the peak flow values. Results: Measures made during the visit of the patient's place of work showed that the existing aspiration system was efficient for eliminating the dust produced by nail sanding, but not for eliminating the volatile components. Thus, occupational exposure to acrylates was demonstrated. Moreover, the peak flow measures showed an average decrease of almost 10 percent when the patient was at work, compared to when she stayed home. We concluded that she actually suffered from professional rhinitis and, possibly, professional asthma (not certain because of the limited number of peak flow measures per day). Conclusion: Although exposure to acrylates is a well known cause of occupational asthma, it should be emphasized that the exact mechanisms of action remain unknown, despite the abundant literature about it. Some professions, which tend to be more frequent nowadays (such as working in a nail beauty salon), can expose the worker to particular risks. This highlights the need of always inquiring not only about the profession, but also the related activities, when facing a case of suspected asthma.

Quaternary ammonium salt derivatives of allylphenols with peripheral analgesic effect

Ammonium salt derivatives of natural allylphenols were synthesized with the purpose of obtaining potential peripheral analgesics. These drugs, by virtue of their physicochemical properties, would not be able to cross the blood brain barrier. Their inability to enter into the central nervous system (CNS) should prevent several adverse effects observed with classical opiate analgesics (Ferreira et al., 1984). Eugenol (1) O-methyleugenol (5) and safrole (9) were submitted to nitration, reduction and permethylation, leading to the ammonium salts 4, 8 and 12. Another strategy applied to eugenol (1), consisting in its conversion to a glycidic ether (13), opening the epoxide ring with secondary amines and methylation, led to the ammonium salts 16 and 17. All these ammonium salts showed significant peripheral analgesic action, in modified version of the Randall-Sellito test (Ferreira et al. 1978), at non-lethal doses. The ammonium salt 8 showed an activity comparable to that of methylnalorphinium, the prototype of an ideal peripheral analgesic (Ferreira et al., 1984).

Schistosomicidal activity of alkylaminooctanethiosulfuric acids

The schistosomicidal activity of a new series of alkylaminooctanethiosulfuric acids was studied in white Swiss mice infected with the L.E. strain of Schistosoma mansoni (Belo Horizonte, MG, Brazil). In a preliminary screening of six compounds, two derivatives - 2-[(1-methylpropyl)amino]-1-octanethiosulfuric acid and 2-[(1-methylethyl)-amino]-1-octanethiosulfuric acid - given orally in doses of 300 mg/kg/day for five consecutive days, caused interruption of the oviposition and the hepatic shift of more than 90 of the worms. Both compounds caused a significant reduction in worm burden and, interestingly, the female schistosomes were more susceptible. With the therapeutic schedule of two doses of 800 mg/kg over a 20 day interval, the death of almost all the females and about 50 of the males was observed. Female worms recovered from treated mice showed scattered vitteline glands. Results of in vitro experiments against different developmental stages of the parasite revealed the induction of paralysis and damage to the tegument membrane. The drugs presented no toxic effects on the animals.