Innate signaling promotes formation of regulatory nitric oxide-producing dendritic cells limiting T-cell expansion in experimental autoimmune myocarditis.

BACKGROUND: Activation of innate pattern-recognition receptors promotes CD4+ T-cell-mediated autoimmune myocarditis and subsequent inflammatory cardiomyopathy. Mechanisms that counterregulate exaggerated heart-specific autoimmunity are poorly understood. METHODS AND RESULTS: Experimental autoimmune myocarditis was induced in BALB/c mice by immunization with α-myosin heavy chain peptide and complete Freund's adjuvant. Together with interferon-γ, heat-killed Mycobacterium tuberculosis, an essential component of complete Freund's adjuvant, converted CD11b(hi)CD11c(-) monocytes into tumor necrosis factor-α- and nitric oxide synthase 2-producing dendritic cells (TipDCs). Heat-killed M. tuberculosis stimulated production of nitric oxide synthase 2 via Toll-like receptor 2-mediated nuclear factor-κB activation. TipDCs limited antigen-specific T-cell expansion through nitric oxide synthase 2-dependent nitric oxide production. Moreover, they promoted nitric oxide synthase 2 production in hematopoietic and stromal cells in a paracrine manner. Consequently, nitric oxide synthase 2 production by both radiosensitive hematopoietic and radioresistant stromal cells prevented exacerbation of autoimmune myocarditis in vivo. CONCLUSIONS: Innate Toll-like receptor 2 stimulation promotes formation of regulatory TipDCs, which confine autoreactive T-cell responses in experimental autoimmune myocarditis via nitric oxide. Therefore, activation of innate pattern-recognition receptors is critical not only for disease induction but also for counterregulatory mechanisms, protecting the heart from exaggerated autoimmunity.

A novel neutrophil elastase inhibitor prevents elastase activation and surface cleavage of the epithelial sodium channel expressed in Xenopus laevis oocytes.

The amiloride-sensitive epithelial sodium channel (ENaC) constitutes a limiting step in sodium reabsorption across distal airway epithelium and controlling mucociliary clearance. ENaC is activated by serine proteases secreted in the extracellular milieu. In cystic fibrosis lungs, high concentrations of secreted neutrophil elastase (NE) are observed. hNE could activate ENaC and contribute to further decreased mucociliary clearance. The aims of this study were (i) to test the ability of an engineered human neutrophil elastase inhibitor (EPI-hNE4) to specifically inhibit the elastase activation of ENaC-mediated amiloride-sensitive currents (I(Na)) and (ii) to examine the effect of elastase on cell surface expression of ENaC and its cleavage pattern (exogenous proteolysis). Oocytes were exposed to hNE (10-100 microg/ml) and/or trypsin (10 microg/ml) for 2-5 min in the presence or absence of EPI-hNE4 (0.7 microm). hNE activated I(Na) 3.6-fold (p < 0.001) relative to non-treated hENaC-injected oocytes. EPI-hNE4 fully inhibited hNE-activated I(Na) but had no effect on trypsin- or prostasin-activated I(Na). The co-activation of I(Na) by hNE and trypsin was not additive. Biotinylation experiments revealed that cell surface gamma ENaC (but not alpha or beta ENaC) exposed to hNE for 2 min was cleaved (as a 67-kDa fragment) and correlated with increased I(Na). The elastase-induced exogenous proteolysis pattern is distinct from the endogenous proteolysis pattern induced upon preferential assembly, suggesting a causal relationship between gamma ENaC cleavage and ENaC activation, taking place at the plasma membrane.

Beclin 1 mitigates motor and neuropathological deficits in genetic mouse models of Machado-Joseph disease.

Machado-Joseph disease or spinocerebellar ataxia type 3, the most common dominantly-inherited spinocerebellar ataxia, results from translation of the polyglutamine-expanded and aggregation prone ataxin 3 protein. Clinical manifestations include cerebellar ataxia and pyramidal signs and there is no therapy to delay disease progression. Beclin 1, an autophagy-related protein and essential gene for cell survival, is decreased in several neurodegenerative disorders. This study aimed at evaluating if lentiviral-mediated beclin 1 overexpression would rescue motor and neuropathological impairments when administered to pre- and post-symptomatic lentiviral-based and transgenic mouse models of Machado-Joseph disease. Beclin 1-mediated significant improvements in motor coordination, balance and gait with beclin 1-treated mice equilibrating longer periods in the Rotarod and presenting longer and narrower footprints. Furthermore, in agreement with the improvements observed in motor function beclin 1 overexpression prevented neuronal dysfunction and neurodegeneration, decreasing formation of polyglutamine-expanded aggregates, preserving Purkinje cell arborization and immunoreactivity for neuronal markers. These data show that overexpression of beclin 1 in the mouse cerebellum is able to rescue and hinder the progression of motor deficits when administered to pre- and post-symptomatic stages of the disease.

Notch signaling is required for normal prostatic epithelial cell proliferation and differentiation.

Notch pathway is crucial for stem/progenitor cell maintenance, growth and differentiation in a variety of tissues. Using a transgenic cell ablation approach, we found in our previous study that cells expressing Notch1 are crucial for prostate early development and re-growth. Here, we further define the role of Notch signaling in regulating prostatic epithelial cell growth and differentiation using biochemical and genetic approaches in ex vivo or in vivo systems. Treatment of developing prostate grown in culture with inhibitors of gamma-secretase/presenilin, which is required for Notch cleavage and activation, caused a robust increase in proliferation of epithelial cells co-expressing cytokeratin 8 and 14, lack of luminal/basal layer segregation and dramatically reduced branching morphogenesis. Using conditional Notch1 gene deletion mouse models, we found that inactivation of Notch1 signaling resulted in profound prostatic alterations, including increased tufting, bridging and enhanced epithelial proliferation. Cells within these lesions co-expressed both luminal and basal cell markers, a feature of prostatic epithelial cells in predifferentiation developmental stages. Microarray analysis revealed that the gene expression in a number of genetic networks was altered following Notch1 gene deletion in prostate. Furthermore, expression of Notch1 and its effector Hey-1 gene in human prostate adenocarcinomas were found significantly down-regulated compared to normal control tissues. Taken together, these data suggest that Notch signaling is critical for normal cell proliferation and differentiation in the prostate, and deregulation of this pathway may facilitate prostatic tumorigenesis.

Reconstituted human polyclonal plasma-derived secretory-like IgM and IgA maintain the barrier function of epithelial cells infected with an enteropathogen.

Intravenous administration of polyclonal and monoclonal antibodies has proven to be a clinically valid approach in the treatment, or at least relief, of many acute and chronic pathologies, such as infection, immunodeficiency, and a broad range of autoimmune conditions. Plasma-derived IgG or recombinant IgG are most frequently used for intravenous or subcutaneous administration, whereas a few IgM-based products are available as well. We have established recently that secretory-like IgA and IgM can be produced upon association of plasma-derived polymeric IgA and IgM with a recombinant secretory component. As a next step toward potential future mucosal administration, we sought to unravel the mechanisms by which these secretory Igs protect epithelial cells located at the interface between the environment and the inside of the body. By using polarized epithelial Caco-2 cell monolayers and Shigella flexneri as a model enteropathogen, we found that polyspecific plasma-derived SIgA and SIgM fulfill many protective functions, including dose-dependent recognition of the antigen via formation of aggregated immune complexes, reduction of bacterial infectivity, maintenance of epithelial cell integrity, and inhibition of proinflammatory cytokine/chemokine production by epithelial cells. In this in vitro model devoid of other cellular or molecular interfering partners, IgM and secretory IgM showed stronger bacterial neutralization than secretory IgA. Together, these data suggest that mucosally delivered antibody preparations may be most effective when combining both secretory-like IgA and IgM, which, together, play a crucial role in preserving several levels of epithelial cell integrity.

Sox10 promotes the formation and maintenance of giant congenital naevi and melanoma.

Giant congenital naevi are pigmented childhood lesions that frequently lead to melanoma, the most aggressive skin cancer. The mechanisms underlying this malignancy are largely unknown, and there are no effective therapies. Here we describe a mouse model for giant congenital naevi and show that naevi and melanoma prominently express Sox10, a transcription factor crucial for the formation of melanocytes from the neural crest. Strikingly, Sox10 haploinsufficiency counteracts Nras(Q61K)-driven congenital naevus and melanoma formation without affecting the physiological functions of neural crest derivatives in the skin. Moreover, Sox10 is also crucial for the maintenance of neoplastic cells in vivo. In human patients, virtually all congenital naevi and melanomas are SOX10 positive. Furthermore, SOX10 silencing in human melanoma cells suppresses neural crest stem cell properties, counteracts proliferation and cell survival, and completely abolishes in vivo tumour formation. Thus, SOX10 represents a promising target for the treatment of congenital naevi and melanoma in human patients.

La transició a la societat xarxa a Catalunya. Informe final de recerca (volum I)

Aquest estudi analitza les pràctiques diàries, els valors socials i les actituds de la població catalana en el procés de transició cap a la societat xarxa. Analitza el comportament de les persones a Internet i fora d'Internet, investigant el paper específic dels usos d'Internet a l'hora d'influenciar pràctiques i actituds. Es basa en les respostes a una enquesta de 3.005 individus, una mostra representativa de la població catalana el 2002. L'enquesta es va fer entre el febrer i el maig del 2002, i es basava en entrevistes cara a cara a partir d'un qüestionari de 179 preguntes. Es van utilitzar fonts secundàries per a situar els resultats catalans, particularment sobre els usos d'Internet, en el context global. L'anàlisi es va completar el 2007 incorporant-hi noves dades secundàries. L'estudi va cobrir pràctiques socials de treball, comunicació, sociabilitat, usos d'espai i temps, usos d'Internet, identitat cultural, pràctica política, associacionisme i formació de projectes d'autonomia. Es van construir diversos models estadístics per a proporcionar una anàlisi causal de cada una d'aquestes àrees d'estudi. El descobriment més significatiu fa referència a la relació entre els usos d'Internet i la construcció d'autonomia per part d'actors socials. Fent servir anàlisis factorial, l'estudi va definir cinc índexs d'autonomia que eren estadísticament independents: autonomia personal, autonomia professional, autonomia comunicativa, autonomia corporal i autonomia sociopolítica. Cada un d'aquests índexs d'autonomia independents estan fortament associats amb la freqüència i la intensitat de l'ús d'Internet, i les relacions observades es mantenen quan es controlen per variables sociodemogràfiques. A partir d'aquest estudi es pot afirmar que Internet és una plataforma important per a la construcció d'autonomia en la societat xarxa. En general, la societat catalana sembla que canviï de manera similar a altres societats en transició, amb l'èmfasi afegit del paper del territori i la família a l'hora d'enfortir les relacions socials, amb la contribució positiva d'Internet a un dens patró d'interacció social.

La transición en la sociedad red en Catalunya. Informe final de investigación (volumen II)

Aquest estudi analitza les pràctiques diàries, els valors socials i les actituds de la població catalana en el procés de transició cap a la societat xarxa. Analitza el comportament de les persones a Internet i fora d'Internet, investigant el paper específic dels usos d'Internet a l'hora d'influenciar pràctiques i actituds. Es basa en les respostes a una enquesta de 3.005 individus, una mostra representativa de la població catalana el 2002. L'enquesta es va fer entre el febrer i el maig del 2002, i es basava en entrevistes cara a cara a partir d'un qüestionari de 179 preguntes. Es van utilitzar fonts secundàries per a situar els resultats catalans, particularment sobre els usos d'Internet, en el context global. L'anàlisi es va completar el 2007 incorporant-hi noves dades secundàries. L'estudi va cobrir pràctiques socials de treball, comunicació, sociabilitat, usos d'espai i temps, usos d'Internet, identitat cultural, pràctica política, associacionisme i formació de projectes d'autonomia. Es van construir diversos models estadístics per a proporcionar una anàlisi causal de cada una d'aquestes àrees d'estudi. El descobriment més significatiu fa referència a la relació entre els usos d'Internet i la construcció d'autonomia per part d'actors socials. Fent servir anàlisis factorial, l'estudi va definir cinc índexs d'autonomia que eren estadísticament independents: autonomia personal, autonomia professional, autonomia comunicativa, autonomia corporal i autonomia sociopolítica. Cada un d'aquests índexs d'autonomia independents estan fortament associats amb la freqüència i la intensitat de l'ús d'Internet, i les relacions observades es mantenen quan es controlen per variables sociodemogràfiques. A partir d'aquest estudi es pot afirmar que Internet és una plataforma important per a la construcció d'autonomia en la societat xarxa. En general, la societat catalana sembla que canviï de manera similar a altres societats en transició, amb l'èmfasi afegit del paper del territori i la família a l'hora d'enfortir les relacions socials, amb la contribució positiva d'Internet a un dens patró d'interacció social.

La transición en la sociedad red en Catalunya. Informe final de investigación (volumen I)

Aquest estudi analitza les pràctiques diàries, els valors socials i les actituds de la població catalana en el procés de transició cap a la societat xarxa. Analitza el comportament de les persones a Internet i fora d'Internet, investigant el paper específic dels usos d'Internet a l'hora d'influenciar pràctiques i actituds. Es basa en les respostes a una enquesta de 3.005 individus, una mostra representativa de la població catalana el 2002. L'enquesta es va fer entre el febrer i el maig del 2002, i es basava en entrevistes cara a cara a partir d'un qüestionari de 179 preguntes. Es van utilitzar fonts secundàries per a situar els resultats catalans, particularment sobre els usos d'Internet, en el context global. L'anàlisi es va completar el 2007 incorporant-hi noves dades secundàries. L'estudi va cobrir pràctiques socials de treball, comunicació, sociabilitat, usos d'espai i temps, usos d'Internet, identitat cultural, pràctica política, associacionisme i formació de projectes d'autonomia. Es van construir diversos models estadístics per a proporcionar una anàlisi causal de cada una d'aquestes àrees d'estudi. El descobriment més significatiu fa referència a la relació entre els usos d'Internet i la construcció d'autonomia per part d'actors socials. Fent servir anàlisis factorial, l'estudi va definir cinc índexs d'autonomia que eren estadísticament independents: autonomia personal, autonomia professional, autonomia comunicativa, autonomia corporal i autonomia sociopolítica. Cada un d'aquests índexs d'autonomia independents estan fortament associats amb la freqüència i la intensitat de l'ús d'Internet, i les relacions observades es mantenen quan es controlen per variables sociodemogràfiques. A partir d'aquest estudi es pot afirmar que Internet és una plataforma important per a la construcció d'autonomia en la societat xarxa. En general, la societat catalana sembla que canviï de manera similar a altres societats en transició, amb l'èmfasi afegit del paper del territori i la família a l'hora d'enfortir les relacions socials, amb la contribució positiva d'Internet a un dens patró d'interacció social.

La societat xarxa a Catalunya. Informe de recerca I

Aquest estudi analitza les pràctiques diàries, els valors socials i les actituds de la població catalana en el procés de transició cap a la societat xarxa. Analitza el comportament de les persones a Internet i fora d'Internet, investigant el paper específic dels usos d'Internet a l'hora d'influenciar pràctiques i actituds. Es basa en les respostes a una enquesta de 3.005 individus, una mostra representativa de la població catalana el 2002. L'enquesta es va fer entre el febrer i el maig del 2002, i es basava en entrevistes cara a cara a partir d'un qüestionari de 179 preguntes. Es van utilitzar fonts secundàries per a situar els resultats catalans, particularment sobre els usos d'Internet, en el context global. L'anàlisi es va completar el 2007 incorporant-hi noves dades secundàries. L'estudi va cobrir pràctiques socials de treball, comunicació, sociabilitat, usos d'espai i temps, usos d'Internet, identitat cultural, pràctica política, associacionisme i formació de projectes d'autonomia. Es van construir diversos models estadístics per a proporcionar una anàlisi causal de cada una d'aquestes àrees d'estudi. El descobriment més significatiu fa referència a la relació entre els usos d'Internet i la construcció d'autonomia per part d'actors socials. Fent servir anàlisis factorial, l'estudi va definir cinc índexs d'autonomia que eren estadísticament independents: autonomia personal, autonomia professional, autonomia comunicativa, autonomia corporal i autonomia sociopolítica. Cada un d'aquests índexs d'autonomia independents estan fortament associats amb la freqüència i la intensitat de l'ús d'Internet, i les relacions observades es mantenen quan es controlen per variables sociodemogràfiques. A partir d'aquest estudi es pot afirmar que Internet és una plataforma important per a la construcció d'autonomia en la societat xarxa. En general, la societat catalana sembla que canviï de manera similar a altres societats en transició, amb l'èmfasi afegit del paper del territori i la família a l'hora d'enfortir les relacions socials, amb la contribució positiva d'Internet a un dens patró d'interacció social.

La transició a la societat xarxa a Catalunya. Informe final de recerca (volum II)

Aquest estudi analitza les pràctiques diàries, els valors socials i les actituds de la població catalana en el procés de transició cap a la societat xarxa. Analitza el comportament de les persones a Internet i fora d'Internet, investigant el paper específic dels usos d'Internet a l'hora d'influenciar pràctiques i actituds. Es basa en les respostes a una enquesta de 3.005 individus, una mostra representativa de la població catalana el 2002. L'enquesta es va fer entre el febrer i el maig del 2002, i es basava en entrevistes cara a cara a partir d'un qüestionari de 179 preguntes. Es van utilitzar fonts secundàries per a situar els resultats catalans, particularment sobre els usos d'Internet, en el context global. L'anàlisi es va completar el 2007 incorporant-hi noves dades secundàries. L'estudi va cobrir pràctiques socials de treball, comunicació, sociabilitat, usos d'espai i temps, usos d'Internet, identitat cultural, pràctica política, associacionisme i formació de projectes d'autonomia. Es van construir diversos models estadístics per a proporcionar una anàlisi causal de cada una d'aquestes àrees d'estudi. El descobriment més significatiu fa referència a la relació entre els usos d'Internet i la construcció d'autonomia per part d'actors socials. Fent servir anàlisis factorial, l'estudi va definir cinc índexs d'autonomia que eren estadísticament independents: autonomia personal, autonomia professional, autonomia comunicativa, autonomia corporal i autonomia sociopolítica. Cada un d'aquests índexs d'autonomia independents estan fortament associats amb la freqüència i la intensitat de l'ús d'Internet, i les relacions observades es mantenen quan es controlen per variables sociodemogràfiques. A partir d'aquest estudi es pot afirmar que Internet és una plataforma important per a la construcció d'autonomia en la societat xarxa. En general, la societat catalana sembla que canviï de manera similar a altres societats en transició, amb l'èmfasi afegit del paper del territori i la família a l'hora d'enfortir les relacions socials, amb la contribució positiva d'Internet a un dens patró d'interacció social.

Human pregnane X receptor is expressed in breast carcinomas, potential heterodimers formation between hPXR and RXR-alpha.

BACKGROUND The human pregnane X receptor (hPXR) is an orphan nuclear receptor that induces transcription of response elements present in steroid-inducible cytochrome P-450 gene promoters. This activation requires the participation of retinoid X receptors (RXRs), needed partners of hPXR to form heterodimers. We have investigated the expression of hPXR and RXRs in normal, premalignant, and malignant breast tissues, in order to determine whether their expression profile in localized infiltrative breast cancer is associated with an increased risk of recurrent disease. METHODS Breast samples from 99 patients including benign breast diseases, in situ and infiltrative carcinomas were processed for immunohistochemistry and Western-blot analysis. RESULTS Cancer cells from patients that developed recurrent disease showed a high cytoplasmic location of both hPXR isoforms. Only the infiltrative carcinomas that relapsed before 48 months showed nuclear location of hPXR isoform 2. This location was associated with the nuclear immunoexpression of RXR-alpha. CONCLUSION Breast cancer cells can express both variants 1 and 2 of hPXR. Infiltrative carcinomas that recurred showed a nuclear location of both hPXR and RXR-alpha; therefore, the overexpression and the subcellular location changes of hPXR could be considered as a potential new prognostic indicator.

Devolatilization-induced pressure build-up: Implications for reaction front movement and breccia pipe formation

Generation of fluids during metamorphism can significantly influence the fluid overpressure, and thus the fluid flow in metamorphic terrains. There is currently a large focus on developing numerical reactive transport models, and with it follows the need for analytical solutions to ensure correct numerical implementation. In this study, we derive both analytical and numerical solutions to reaction-induced fluid overpressure, coupled to temperature and fluid flow out of the reacting front. All equations are derived from basic principles of conservation of mass, energy and momentum. We focus on contact metamorphism, where devolatilization reactions are particularly important owing to high thermal fluxes allowing large volumes of fluids to be rapidly generated. The analytical solutions reveal three key factors involved in the pressure build-up: (i) The efficiency of the devolatilizing reaction front (pressure build-up) relative to fluid flow (pressure relaxation), (ii) the reaction temperature relative to the available heat in the system and (iii) the feedback of overpressure on the reaction temperature as a function of the Clapeyron slope. Finally, we apply the model to two geological case scenarios. In the first case, we investigate the influence of fluid overpressure on the movement of the reaction front and show that it can slow down significantly and may even be terminated owing to increased effective reaction temperature. In the second case, the model is applied to constrain the conditions for fracturing and inferred breccia pipe formation in organic-rich shales owing to methane generation in the contact aureole.

Aggregative adherent strains of Corynebacterium pseudodiphtheriticum enter and survive within HEp-2 epithelial cells

Corynebacterium pseudodiphtheriticum is a well-known human pathogen that mainly causes respiratory disease and is associated with high mortality in compromised hosts. Little is known about the virulence factors and pathogenesis of C. pseudodiphtheriticum. In this study, cultured human epithelial (HEp-2) cells were used to analyse the adherence pattern, internalisation and intracellular survival of the ATCC 10700 type strain and two additional clinical isolates. These microorganisms exhibited an aggregative adherence-like pattern to HEp-2 cells characterised by clumps of bacteria with a "stacked-brick" appearance. The differences in the ability of these microorganisms to invade and survive within HEp-2 cells and replicate in the extracellular environment up to 24 h post infection were evaluated. The fluorescent actin staining test demonstrated that actin polymerisation is involved in the internalisation of the C. pseudodiphtheriticum strains. The depolymerisation of microfilaments by cytochalasin E significantly reduced the internalisation of C. pseudodiphtheriticum by HEp-2 cells. Bacterial internalisation and cytoskeletal rearrangement seemed to be partially triggered by the activation of tyrosine kinase activity. Although C. pseudodiphtheriticum strains did not demonstrate an ability to replicate intracellularly, HEp-2 cells were unable to fully clear the pathogen within 24 h. These characteristics may explain how some C. pseudodiphtheriticum strains cause severe infection in human patients.

Insights from animal models on the immunogenetics of leprosy: a review

A variety of host immunogenetic factors appear to influence both an individual's susceptibility to infection with Mycobacterium leprae and the pathologic course of the disease. Animal models can contribute to a better understanding of the role of immunogenetics in leprosy through comparative studies helping to confirm the significance of various identified traits and in deciphering the underlying mechanisms that may be involved in expression of different disease related phenotypes. Genetically engineered mice, with specific immune or biochemical pathway defects, are particularly useful for investigating granuloma formation and resistance to infection and are shedding new light on borderline areas of the leprosy spectrum which are clinically unstable and have a tendency toward immunological complications. Though armadillos are less developed in this regard, these animals are the only other natural hosts of M. leprae and they present a unique opportunity for comparative study of genetic markers and mechanisms associable with disease susceptibility or resistance, especially the neurological aspects of leprosy. In this paper, we review the recent contributions of genetically engineered mice and armadillos toward our understanding of the immunogenetics of leprosy.