Annales de microbiologie

Each vol. issued in two parts, A and B, alternating semiannually

Determining virological, serological and immunological parameters of EBV infection in the development of PTLD

Post-transplant lymphoproliferative disease (PTLD) in Epstein-Barr virus (EBV) seronegative solid organ transplant recipients remains a significant problem, particularly in the first year post-transplant. Immune monitoring of a cohort of high-risk patients indicated that four EBV seronegative transplant recipients developed early-onset PTLD prior to evidence of an EBV humoral response. EBV status has been classically defined serologically, however these patients demonstrated multiple parameters of EBV infection, including the generation of EBV-specific CTL, outgrowth of spontaneous lymphoblastoid cell lines, and elevated EBV DNA levels, despite the absence of a classic EBV antibody response. As EBV serology is influenced by both immunosuppression and cytomegalovirus immunoglobulin treatment, both the EBV-specific CTL response and elevated EBV levels are more reliable indicators of EBV infection post-transplant.

Real-time PCR in the microbiology laboratory

Use of PCR in the field of molecular diagnostics has increased to the point where it is now accepted as the standard method for detecting nucleic acids from a number of sample and microbial types. However, conventional PCR was already an essential tool in the research laboratory. Real-time PCR has catalysed wider acceptance of PCR because it is more rapid, sensitive and reproducible, while the risk of carryover contamination is minimised. There is an increasing number of chemistries which are used to detect PCR products as they accumulate within a closed reaction vessel during real-time PCR. These include the non-specific DNA-binding fluorophores and the specific, fluorophore-labelled oligonucleotide probes, some of which will be discussed in detail. It is not only the technology that has changed with the introduction of real-time PCR. Accompanying changes have occurred in the traditional terminology of PCR, and these changes will be highlighted as they occur. Factors that have restricted the development of multiplex real-time PCR, as well as the role of real-time PCR in the quantitation and genotyping of the microbial causes of infectious disease, will also be discussed. Because the amplification hardware and the fluorogenic detection chemistries have evolved rapidly, this review aims to update the scientist on the current state of the art. Additionally, the advantages, limitations and general background of real-time PCR technology will be reviewed in the context of the microbiology laboratory.

C-reactive protein, cardiovascular risk, and renal disease in a remote Australian Aboriginal community

Rates of cardiovascular and renal disease in Australian Aboriginal communities are high, but we do not know the contribution of inflammation to these diseases in this setting. In the present study, we sought to examine the distribution of C-reactive protein (CRP) and other markers of inflammation and their relationships with cardiovascular risk markers and renal disease in a remote Australian Aboriginal community. The study included 237 adults (58% of the adult population) in a remote Aboriginal community in the Northern Territory of Australia. Main outcome measures were CRP, fibrinogen and lgG concentrations, blood pressure (BP), presence of diabetes, lipids, albuminuria, seropositivity to three common micro-organisms, as well as carotid intima-media thickness (IMT). Serum concentrations of CRP [7 (5-13) mg/l; median (inter-quartile range)] were markedly increased and were significantly correlated with fibrinogen and lgG concentrations and inversely correlated with serum albumin concentration. Higher CRP concentrations were associated with lgG seropositivity to Helicobacter pylori and Chlamydia pneumoniae and higher lgG titre for cytomegalovirus. Higher CRP concentrations were associated with the following: the 45-54-year age group, female subjects, the presence of skin sores, higher body mass index, waist circumference, BP, glycated haemoglobin and greater albuminuria. CRP concentrations increased with the number of cardiovascular risk factors, carotid IMT and albuminuria independently of other risk factors. These CRP concentrations were markedly higher than described in other community settings and are probably related, in a large part, to chronic and repeated infections. Their association with markers of cardiovascular risk and renal disease are compatible with the high rates of cardiovascular and renal disease in this community, and provide more evidence of strong links between these conditions, through a shared background of infection/inflammation. This suggests that a strong focus on prevention and management of infections will be important in reducing these conditions, in addition to interventions directed at more traditional risk factors.

Carotid intima-media thickness, cardiovascular risk factors and albuminuria in a remote Australian Aboriginal community

Background: Rates of cardiovascular disease and renal disease in Australian Aboriginal communities are high, as is the prevalence of some 'traditional' cardiovascular (CV) risk factors, such as diabetes and cigarette smoking. Recent work has highlighted the importance of markers of inflammation, such as C-reactive protein (CRP), homocysteine and albuminuria as predictors of cardiovascular risk in urban westernised settings. It is not clear how these factors relate to outcome in the setting of these remote communities, but very high CRP concentrations have been shown in this and other Aboriginal communities. Methods and results: In a cross-sectional survey including 237 adults in a remote Aboriginal community in the Northern Territory of Australia, we measured carotid intima-media thickness (IMT), together with blood pressure, diabetes, lipid levels, smoking and albuminuria, CRP and fibrinogen, serum homocysteine concentration, and IgG titres for Chlamydia pneumoniae, Helicobacter pylori and cytomegalovirus. Median carotid IMT was 0.63 [interquartile range 0.54-0.71] mm. As a categorical outcome, the prevalence of the highest IMT quartile ('increased IMT', greater than or equal to0.72 mm) was compared with the lower three quartiles. Increased IMT was associated in univariate analyses with greater waist circumference, systolic BP, fibrinogen and serum albumin concentrations, urine albumin/creatinine ratio and older age as continuous variables. Associations of increased IMT with some continuous variables were not linear; univariate associations were seen with the highest quartile (versus all other quartiles) of CRP and homocysteine concentration and CMV IgG titre. In a multivariate model age, smoking, waist circumference and the highest quartile of CRP concentrations (greater than or equal to14 mg/l) remained significant predictors of IMT greater than or equal to0.72 mm. Conclusions: Measurement of carotid IMT was possible in this remote setting. Increased IMT (greater than or equal to0.72 mm) was associated with increased CRP concentrations over a range that suggests infection/inflammation may be important determinants of cardiovascular risk in this setting. The associations of IMT with markers of renal disease seen in univariate analyses were explained in this analysis by confounding due to the associations of urine ACR with other risk factors. (C) 2004 Published by Elsevier Ireland Ltd.

Contemporaneous fluctuations in T cell responses to persistent herpes virus infections

The classical paradigm for T cell dynamics suggests that the resolution of a primary acute virus infection is followed by the generation of a long-lived pool of memory T cells that is thought to be highly stable. Very limited alteration in this repertoire is expected until the immune system is re-challenged by reactivation of latent viruses or by cross-reactive pathogens. Contradicting this view, we show here that the T cell repertoire specific for two different latent herpes viruses in the peripheral blood displayed significant contemporaneous co-fluctuations of virus-specific CD8(+) T cells. The coordinated responses to two different viruses suggest that the fluctuations within the T cell repertoire may be driven by sub-clinical viral reactivation or a more generalized 'bystander' effect. The later contention was supported by the observation that, while absolute number of CD3(+) T cells and their subsets and also the cell surface phenotype of antigen-specific T cells remained relatively constant, a loss of CD62L expression in the total CD8(+) T cell population was coincident with the expansion of tetramer-positive virus-specific T cells. This study demonstrates that the dynamic process of T cell expansion and contractions in persistent viral infections is not limited to the acute phase of infection, but also continues during the latent phase of infection.

Interaction between conventional dendritic cells and natural killer cells is integral to the activation of effective antiviral immunity

Dendritic cells (DCs) regulate various aspects of innate immunity, including natural killer (NK) cell function. Here we define the mechanisms involved in DC - NK cell interactions during viral infection. NK cells were efficiently activated by murine cytomegalovirus ( MCMV) - infected CD11b(+) DCs. NK cell cytotoxicity required interferon-alpha and interactions between the NKG2D activating receptor and NKG2D ligand, whereas the production of interferon-gamma by NK cells relied mainly on DC-derived interleukin 18. Although Toll-like receptor 9 contributes to antiviral immunity, we found that signaling pathways independent of Toll-like receptor 9 were important in generating immune responses to MCMV, including the production of interferon-alpha and the induction of NK cell cytotoxicity. Notably, adoptive transfer of MCMV-activated CD11b(+) DCs resulted in improved control of MCMV infection, indicating that these cells participate in controlling viral replication in vivo.

Correlation of T-cell immune response with spontaneous resolution and subsequent relapse of Hodgkin's lymphoma

To our knowledge, there has been no report of spontaneous regression in a non-immunocompromised adult with classical Hodgkin's lymphoma (HL) in the absence of chemotherapy. We describe spontaneous regression and subsequent relapse of Epstein - Barr virus (EBV)-positive HL in an otherwise healthy male adult. The clinical course was associated with an increase in regulatory T-cell markers within the peripheral blood and diseased lymph node at the time of relapse and with a concomitant reduction in cellular immunity against relevant EBV latent membrane protein tumor-associated antigens. Our findings are in keeping with previous observations that implicate impaired cellular immunity in the immunopathogenesis of EBV-positive HL.

Étude des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l'activité transriptionnelle d'IRF-3, de son activation à sa dégradation

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l'activité transriptionnelle d'IRF-3, de son activation à sa dégradation

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Traitement de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par la photophérèse extra corporelle au TH9402 : m écanisme de régulation de la maladie du greffon contre l’hôte chronique par les cellules T régulatrices

La maladie du greffon contre l’hôte (GVHD) est la principale cause de mortalité et de morbidité suite aux greffes de cellules souches hématopoïétiques. Plusieurs patients demeurent réfractaires aux traitements actuels ce qui rend nécessaire le développement de nouvelles stratégies afin de combattre cette maladie. Dans l’étude qui suit, nous avons utilisé un nouvel agent thérapeutique, le TH9402, une molécule photosensible et démontré qu’elle permet, lorsqu’exposée à la lumière visible (514 nm), d’éliminer sélectivement les cellules T activées in vivo tout en préservant les cellules T au repos et les cellules T régulatrices (Tregs). Les Tregs ainsi préservés peuvent abroger la réponse alloréactive par la sécrétion d’IL-10 ou par contact cellule-cellule via un mécanisme impliquant le CTLA-4. Nous avons découvert que la signalisation du CTLA-4 était associée à une hausse de la population Treg in vitro. Cette hausse est due à la conversion de cellules T CD4+CD25- en Tregs et non à une prolifération sélective des Tregs. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons démontré que la signalisation de CTLA-4 était associée à une augmentation de l’expression de la protéine Indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO). Ces effets nécessitent la déplétion du tryptophane ainsi que de la protéine de phase aigue GCN2. Finalement, nous avons observé que l’infusion de cellules traitées au TH9402 chez des patients souffrant de GVHD chronique est associée à une augmentation de la population Treg chez ces patients sans causer de lymphopénie ni de diminution de la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. Ces résultats suggèrent que le traitement au TH9402 pourrait représenter une approche particulièrement intéressante pour le traitement de la GVHD chronique réfractaire aux traitements actuels. De plus, l’augmentation de l’expression d’IDO pourrait être utilisée comme valeur prédictive de la réponse du patient au traitement. Ceci pourrait permettre d’améliorer la qualité de soins ainsi que de la qualité de vie des patients souffrant de GVHD chronique.

Rôle de la conformation des glycoprotéines de l’enveloppe du VIH-1 dans la réponse cytotoxique cellulaire dépendante des anticorps et impact des protéines virales Nef et Vpu

Alors que d’énormes efforts sont mis de l’avant pour mettre en place des stratégies thérapeutiques contre l’infection au VIH-1, il est nécessaire de mieux cerner les déterminants viraux qui aideront à l’efficacité de celles-ci. En ce sens, une volumineuse littérature scientifique suggère que les anticorps contre le VIH-1 possédant une capacité à induire une réponse effectrice dépendante de leur portion Fc puissent jouer un rôle important dans la prévention de l’infection et dans la progression de la maladie. Cependant, peu d’information est disponible concernant les déterminants reconnus par ces anticorps et comment le virus s’en protège. Le but des travaux présentés dans cette thèse est donc d’élucider les mécanismes viraux contrôlant la reconnaissance des cellules infectées par ces anticorps capables d’induire une réponse effectrice. De par les corrélats de protection identifiés au cours de l’essai vaccinal RV144, les travaux présentés ici se concentrent sur la réponse cytotoxique dépendante des anticorps (ADCC), puisqu’il s’agit d’une réponse effectrice suggérée pour avoir joué un rôle dans la protection observée dans le RV144, seul essai vaccinal anti-VIH à avoir démontré un certain degré de protection. De plus, plusieurs anticorps capables d’induire cette réponse contre le VIH sont connus pour reconnaître les glycoprotéines de surface du virus (Env) dans une conformation dite ouverte, c’est-à-dire la conformation adoptée lors de la liaison d’Env avec son récepteur CD4 (épitopes CD4i). Nous avons mis au point deux techniques in vitro permettant d’étudier ces changements de conformation ainsi que leur impact sur la réponse ADCC. Les techniques mises au point, un ÉLISA sur base cellulaire pour mesurer les changements de conformation d’Env ainsi que la mesure de la réponse ADCC par cytométrie en flux, nous ont permis de démontrer comment le virus empêche l’exposition des épitopes d’Env CD4i. L’activité simultanée des protéines accessoires virales Nef et Vpu sur le retrait du récepteur CD4 de la surface des cellules infectées et l’inhibition du facteur de restriction Tétherine / BST-2 par Vpu contrôlent à la fois les niveaux d’Env et de CD4 à la surface cellulaire et donc modulent l’interaction Env-CD4 et ultimement la susceptibilité à la réponse ADCC contre les épitopes CD4i reconnus par des anticorps hautement prévalents lors de l’infection au VIH. Également, nous démontrons comment de petits composés mimant la liaison de CD4 sur Env sont capables de forcer l’exposition des épitopes CD4i, même en présence des protéines Nef et Vpu, et donc d’augmenter la susceptibilité des cellules infectées à la réponse ADCC. Une autre découverte présentée ici est la démonstration que la portion soluble d’Env produite par les cellules infectées peut interagir avec le récepteur CD4 des cellules non-infectées avoisinantes et induire leur reconnaissance et élimination par la réponse ADCC contre Env. Somme toute, la modulation de la réponse ADCC par l’interaction Env–CD4 représente un important pilier de la relation hôte – pathogène du VIH-1 de la perspective des réponses Fc-dépendantes. Les travaux présentés dans cette thèse ont le potentiel d’être utilisés dans l’élaboration de nouvelles stratégies antivirales tout en élargissant les connaissances fondamentales de cette interaction hôte – pathogène.

Étude de la reconstitution de l’immunité spécifique au cytomégalovirus et au virus de la varicelle suite à la transplantation de sang de cordon ombilical

La transplantation de sang de cordon ombilical (TSCO) constitue un traitement de choix pour une multitude de pathologies hématologiques malignes et non malignes chez l’enfant et dans certains cas l’adulte. La TSCO est associée à certaines complications, dont une reconstitution immunitaire plus lente et une incidence élevée d’infections opportunistes, notamment celles reliées au cytomégalovirus (CMV) et au virus varicella-zoster (VZV). Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à la caractérisation de la reconstitution immunitaire spécifique au CMV et au VZV. Nos résultats ont démontré que la reconstitution de l’immunité cellulaire ne requiert ni un statut séropositif pré-transplantation ni le développement de la maladie. De plus, des reconstitutions spontanées ont été détectées chez certains patients séronégatifs vis-à-vis du CMV ou du VZV. Outre le fait qu’elle se manifeste surtout à partir de 6 mois post-transplantation, ladite reconstitution mérite le qualificatif de « protectrice » en termes de réactivations virales et du développement de signes cliniques lorsqu’une fréquence de 150 cellules produisant l’IFN-γ/million est dépassée. Toutefois, moins de 5% des patients développent une réponse T anti-VZV et anti-CMV au cours 100 premiers jours suivant la TSCO. Il est donc possible que les lymphocytes CD8+ T provenant du SCO, comparativement à leurs homologues provenant de la moelle osseuse (MO), présentent un défaut de fonctionnalité, communément appelé « épuisement clonal ». La caractérisation du répertoire de récepteurs inhibiteurs exprimés par les cellules T CD8+ suivant la TSCO ou la transplantation de moelle osseuse (TMO) a révélé une augmentation significative de la fréquence des cellules exprimant PD-1 tôt suivant la transplantation. Cette population, caractérisée majoritairement par un phénotype effecteur-mémoire (EM), démontre une perte significative de la capacité proliférative et exprime moins d'IFN-γ, d'IL-2, de TNF-α et de CD107a. Une meilleure caractérisation de la reconstitution immunitaire après TSCO permettrait, d'une part de sélectionner des biomarqueurs en vue d’une meilleure gestion des patients à risques de développer des infections virales et/ou de rechuter, et d'autre part d'améliorer leur pronostic.